La revista científica New Scientist publicó recientemente (enero 31 de 2009) una serie de artículos dedicados a explorar los misterios más relevantes del Sistema Solar. A continuación presentamos un resumen de los mismos.

1. ¿Cómo se formó el Sistema Solar?

Hace 4.600 millones de años una porción de gas y polvo de la Vía Láctea comenzó a condensarse, colapsando bajo su propio peso. En el centro se formó nuestro Sol, el cual absorbió el 99:8% de la materia que lo rodeaba. El resto formó un disco delgado de gas y polvo que rodeaba a la naciente estrella. La alta concentración de materia en el Sol creó condiciones de alta presión y temperatura suficientes para desencadenar reacciones de fusión nuclear. Las cosas allí se pusieron realmente calientes. Sólo los minerales con alto punto de fusión pudieron sobrevivir en cercanías del Sol, por lo que en esta zona sólo se pudieron formar planetas pequeños: Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Pero más allá de la llamada "línea del hielo" también se encontraban metano y agua en forma sólida, por lo que se pudieron formar planetas más grandes como Júpiter y Saturno que pudieron atrapar moléculas gaseosas, principalmente de hidrógeno. Y más afuera, los gigantes helados, Urano y Neptuno.

Hasta aquí todo parece claro y nítido, pero aún quedan muchas dudas en este modelo. Una de ellas tiene que ver con la manera como los pequeños fragmentos de roca pudieron unirse para formar los planetas, a pesar de la fuerza opuesta que debía ejercer el gas que los rodeaba. Otra tiene que ver con el hecho de que no hay planetas gigantes en cercanías del Sol, como sí se observan en muchos sistemas extrasolares. La presencia de uno de tales objetos podría haber causado que uno o más de los planetas pequeños (la Tierra incluida) fuera expulsado del Sistema Solar. Más bien, lo que parece haber sucedido es que una particular conjunción entre Júpiter y Saturno produjo la expulsión de Urano y Neptuno hasta las lejanas órbitas que ahora ocupan. Es una suerte que no hayamos sufrido el mismo destino.

2. ¿Por qué la Luna y el Sol tienen el mismo tamaño en el cielo?

Todo parece ser una simple coincidencia. El Sol es unas 400 veces más grande que nuestra Luna, pero se encuentra 400 veces más alejado que ella, por lo que ambos se ven del mismo tamaño en el cielo. Eso permite que veamos eclipses espectaculares.

Se cree que en los comienzos de nuestro planeta, el impacto de un cuerpo del tamaño de Marte arrojó al espacio cercano cantidades descomunales de materiales que terminarían por formar la Luna. Desde entonces ésta ha estado alejándose de nosotros (actualmente lo hace a un ritmo de unos 3.8 cm por año): los dinosaurios debieron verla mucho más grande en el cielo. Un hecho afortunado y muy poco común en el Sistema Solar es que nuestra Luna es bastante grande, lo suficiente para darle estabilidad a nuestro planeta en su órbita alrededor del Sol. Si fuera tan pequeña como por ejemplo las lunas de Marte (Deimos y Phobos), sufriríamos de tremendas inestabilidades climáticas, las cuales podrían ser incompatibles con la vida, especialmente las formas más complejas como nosotros.

Así que quizás se trate de más que una coincidencia: tenemos una luna del tamaño correcto y a la distancia correcta para hacer posible la existencia de vida inteligente en este planeta, capaz de apreciar los eclipses que ella nos brinda.

3. ¿Existe un planeta X?

La existencia de un planeta X (desconocido) ha rondado las mentes de los astrónomos durante muchos años. Su existencia ha sido sugerida a partir de ciertas anormalidades observadas en las órbitas de algunos cometas y objetos del cinturón de Kuiper alrededor del Sol, las cuales pueden ser muy elongadas y en ángulos casi rectos en relación con el plano del Sistema Solar (donde se mueve la gran mayoría de los objetos que lo componen). Estos comportamientos anómalos podrían ser explicados por la perturbación causada por un objeto de gran tamaño que se encuentre en las lejanías del cinturón de Kuiper, donde su detección sería muy difícil. Incluso un objeto del tamaño de Marte, ubicado a 100 unidades astronómicas (una unidad astronómica es la distancia promedio de la Tierra al Sol, unos 150 millones de km) podría pasar desapercibido hasta para los telescopios más potentes disponibles en la actualidad.

4. ¿De dónde provienen los cometas?

Se considera que la mayoría de ellos se origina en el cinturón de Kuiper de donde son desplazados en ocasiones por interacciones gravitacionales con Urano o Neptuno. Pero hay otros de aparición infrecuente como el Hale-Bopp, que se supone provienen de una especie de esfera difusa denominada nube de Oort, mucho más lejana que el cinturón de Kuiper, a donde fueron arrojados en los comienzos del Sistema Solar por la gravedad de los planetas gigantes. Pero no hay de manera de confirmar su existencia puesto que los objetos allí presentes son demasiado pequeños y lejanos para ser observados. Su detección sería mucho más difícil que la del supuesto planeta X.

5. ¿Es nuestro Sistema Solar único?

Hasta la fecha se han detectado unos 280 sistemas extrasolares, casi todos muy diferentes del nuestro. La mayoría de los exoplanetas (planetas extrasolares) descubiertos son gigantes gaseosos, con tamaños que oscilan entre los de Neptuno y Júpiter, pero que orbitan muy cerca de sus estrellas.

Según el modelo estándar para nuestro Sistema Solar (que vimos al comienzo de este artículo), los gigantes gaseosos no deberían formarse tan cerca de las estrellas que les dan origen. Otro misterio es porqué estos gigantes giran en órbitas muy elípticas en comparación con las órbitas casi circulares que siguen nuestros planetas alrededor del Sol. Otra diferencia es que 9 de cada 10 sistemas extrasolares parecen tener cantidades mucho mayores de polvo que el nuestro. Se considera que dicho polvo es el remanente de colisiones cometarias catastróficas durante la vida de estos sistemas, lo que desde luego tiene implicaciones muy peligrosas para cualquier forma de vida. Tal parece que en ese sentido, también somos una excepción afortunada.

6. ¿Cómo terminará nuestro Sistema Solar?

Vivimos tiempos poco interesantes. Aparte de todo el movimiento que hubo al comienzo del Sistema Solar, la migración inicial que sufrieron algunos planetas, y los ya conocidos impactos cometarios, nuestro vecindario marcha como un relojito. Pero esta dicha no durará por siempre.

Desde luego que nuestro Sol morirá, pero hay una probabilidad de más o menos un dos por ciento de que suceda una catástrofe antes de dicho evento. Marte podría acercarse demasiado a Júpiter y terminar expulsado del Sistema Solar. Y si eso no los asusta, entonces déjenme contarles que el pequeño Mercurio podría enloquecerse y terminar chocando con la Tierra. Entre tanto, el Sol continuará su ciclo vital. En dos mil millones de años se volverá tan caliente y brillante que la vida será imposible en la Tierra, pero en cambio las condiciones en Marte (si es que aún sigue donde está) serán ideales para la vida.

Pero el Sol se seguirá calentando hasta que la vida en Marte (si es que logra desarrollarse) también se extinguirá. Convertido en una estrella gigante roja, el Sol engullirá a Mercurio, Venus y (según simulaciones recientes) también la Tierra. Pero será entonces el turno para la vida en las lunas heladas de Júpiter y posteriormente para Titán, la gigantesca luna de Saturno. Para entonces, los hipotéticos seres vivos de estas lunas verán un cielo diferente, pues nuestra Vía Láctea se habrá fusionado con la vecina Andrómeda y se habrán convertido en una sola Lactómeda. Pero su destino también estará sellado, pues al final nuestro Sol se encogerá para terminar convertido en una pequeña enana blanca.

Pudiera ser que Urano y Neptuno nuevamente fueran expulsados, esta vez de manera definitiva, por la gravedad de Júpiter y Saturno. O que el paso de alguna estrella vecina terminará por expulsar a cualquiera de nuestros planetas, Júpiter incluido. El futuro será incierto, pero ciertamente no será para nada aburrido.

Nuestro Sol es una estrella "normal", pero eso no durará por siempre.	La Nebulosa Helix (NGC 7293) es un ejemplo de una estrella similar a nuestro Sol, la cual expulsó la mayor parte de sus capas exteriores para terminar convertida en una enana blanca.

1. THE SIX BIGGEST MYSTERIES OF OUR SOLAR SYSTEM
2. How was the solar system built?
3. Why are the sun and moon the same size in the sky?
4. Is there a Planet X?
5. Where do comets come from?
6. Is the solar system unique?
7. How will the solar system end?

Imágenes cortesía:

NewScientist
NASA/JPL/STScI
SOHO Consortium / EIT / ESA / NASA
ISOCAM and P Cox et al / ISO / ESA