El Sistema Solar es algo hermoso de contemplar. Entre sus cuatro planetas terrestres, cuatro gigantes gaseosos, múltiples planetas menores compuestos de hielo y roca, e innumerables lunas y objetos más pequeños, simplemente no hay escasez de cosas para estudiar y ser cautivado. Si a esto le añadimos nuestro Sol, un cinturón de asteroides, el cinturón de Kuiper y muchos cometas, tenemos suficiente para mantenernos ocupados el resto de nuestra vida.
¿Pero por qué exactamente los cuerpos más grandes del Sistema Solar son redondos? Ya sea que hablemos de una luna como Titán, o del planeta más grande del Sistema Solar (Júpiter), los grandes cuerpos astronómicos parecen favorecer la forma de una esfera (aunque no una perfecta). La respuesta a esta pregunta tiene que ver con el funcionamiento de la gravedad, por no hablar de cómo surgió el Sistema Solar.
Formación:
Según el modelo más aceptado de formación de estrellas y planetas -también conocido como Hipótesis Nebular- nuestro Sistema Solar comenzó como una nube de polvo y gas en remolino (es decir, una nebulosa). Según esta teoría, hace unos 4.570 millones de años ocurrió algo que provocó el colapso de la nube. Pudo ser el resultado del paso de una estrella o de las ondas de choque de una supernova, pero el resultado final fue un colapso gravitatorio en el centro de la nube.
Debido a este colapso, las bolsas de polvo y gas comenzaron a acumularse en regiones más densas. A medida que las regiones más densas atraían más materia, la conservación del momento hizo que comenzaran a girar, mientras que el aumento de la presión hizo que se calentaran. La mayor parte del material terminó en una bola en el centro para formar el Sol, mientras que el resto de la materia se aplanó en un disco que daba vueltas a su alrededor, es decir, un disco protoplanetario.
Los planetas se formaron por acreción a partir de este disco, en el que el polvo y el gas gravitaron juntos y se fusionaron para formar cuerpos cada vez más grandes. Debido a sus puntos de ebullición más altos, sólo los metales y los silicatos podían existir en forma sólida cerca del Sol, y éstos acabarían formando los planetas terrestres de Mercurio, Venus, la Tierra y Marte. Como los elementos metálicos sólo constituían una fracción muy pequeña de la nebulosa solar, los planetas terrestres no pudieron crecer mucho.
En cambio, los planetas gigantes (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) se formaron más allá del punto entre las órbitas de Marte y Júpiter, donde el material es lo suficientemente frío como para que los compuestos helados volátiles permanezcan sólidos (es decir, la Línea de la Escarcha). Los hielos que formaron estos planetas eran más abundantes que los metales y silicatos que formaron los planetas interiores terrestres, lo que les permitió crecer lo suficiente como para capturar grandes atmósferas de hidrógeno y helio.
Los restos que nunca se convirtieron en planetas se congregaron en regiones como el Cinturón de Asteroides, el Cinturón de Kuiper y la Nube de Oort. Así que esto es cómo y por qué se formó el Sistema Solar en primer lugar. ¿Por qué los objetos más grandes se formaron como esferas en lugar de, digamos, cuadrados? La respuesta tiene que ver con un concepto conocido como equilibrio hidrostático.
Equilibrio hidrostático:
En términos astrofísicos, el equilibrio hidrostático se refiere al estado en el que existe un equilibrio entre la presión térmica hacia fuera del interior de un planeta y el peso del material que presiona hacia dentro. Este estado se produce una vez que un objeto (una estrella, un planeta o un planetoide) se vuelve tan masivo que la fuerza de gravedad que ejerce lo hace colapsar en la forma más eficiente: una esfera.
Típicamente, los objetos alcanzan este punto una vez que superan un diámetro de 1.000 km (621 mi), aunque esto depende también de su densidad. Este concepto también se ha convertido en un factor importante para determinar si un objeto astronómico será designado como planeta. Esto se basa en la resolución adoptada en 2006 por la 26ª Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional.
De acuerdo con la Resolución 5A, la definición de planeta es:
- Un «planeta» es un cuerpo celeste que (a) está en órbita alrededor del Sol, (b) tiene suficiente masa para que su autogravedad supere las fuerzas de los cuerpos rígidos, de modo que asume una forma de equilibrio hidrostático (casi redonda), y (c) ha despejado la vecindad alrededor de su órbita.
- Un «planeta enano» es un cuerpo celeste que (a) está en órbita alrededor del Sol, (b) tiene suficiente masa para que su autogravedad supere las fuerzas del cuerpo rígido de manera que asume una forma de equilibrio hidrostático (casi redonda) , (c) no ha despejado la vecindad alrededor de su órbita, y (d) no es un satélite.
- Todos los demás objetos, excepto los satélites, que orbitan alrededor del Sol se denominarán colectivamente «Cuerpos pequeños del sistema solar».
¿Entonces por qué los planetas son redondos? Bueno, en parte se debe a que cuando los objetos se vuelven especialmente masivos, la naturaleza favorece que adopten la forma más eficiente. Por otro lado, podríamos decir que los planetas son redondos porque así es como elegimos definir la palabra «planeta». Pero bueno, «una rosa con otro nombre», ¿no?
Hemos escrito muchos artículos sobre los planetas solares para Universe Today. Aquí están ¿Por qué la Tierra es redonda?, ¿Por qué todo es esférico?, ¿Cómo se formó el Sistema Solar?, y aquí algunos datos interesantes sobre los planetas.
Si quieres más información sobre los planetas, echa un vistazo a la página de exploración del Sistema Solar de la NASA, y aquí hay un enlace al Simulador del Sistema Solar de la NASA.
También hemos grabado una serie de episodios de Astronomy Cast sobre cada planeta del Sistema Solar. Comienza aquí, el episodio 49: Mercurio.