Si los planetas están cayendo hacia el Sol, ¿por qué no chocan contra él?

Todo en el universo está en movimiento: la Tierra y el resto de los planetas y satélites, los asteroides y los cometas, el Sol, las galaxias… todo se mueve. Y las leyes de la naturaleza establecen que todo lo que se mueve tiene tendencia a seguir con este mismo movimiento, en línea recta, a menos que actúe una fuerza que les haga cambiar su velocidad o dirección. A esto se le llama la "inercia". Esa es la clave.

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Los planetas sufren la fuerza de gravedad que los atrae hacia el Sol, pero no se estrellan contra él, nunca mejor dicho, porque esta fuerza cambia la dirección de su movimiento y hace que giren en órbita a su alrededor. Si no existiera esta fuerza, los planetas seguirían su movimiento inicial en línea recta, alejándose del Sol, por su inercia, como una piedra lanzada por una honda. Si inicialmente los planetas hubieran estado quietos, o moviéndose muy despacio, sí se hubieran estrellado irremediablemente contra el Sol. Así que la respuesta a tu pregunta es que los planetas no chocan contra el Sol porque se mueven justo con la velocidad adecuada (30 kilómetros por segundo en el caso de la Tierra) para que la gravedad del Sol contrarreste la inercia.

Pero, ¿cómo se llegó a ese equilibrio? En el pasado, el material que actualmente forma los planetas estaba más alejado, formando una nube de gas y polvo. Como el resto de la galaxia, estaba en rotación, pero se movía más despacio. Por ello, fue cayendo hacia el Sol, pero debido a una ley de la física que se llama "conservación del momento angular", a medida que se iba acercando al Sol iba girando más y más deprisa (como un patinador que, al encoger los brazos, gira sobre sí mismo más deprisa). Una parte del material de la nube, efectivamente, acabó chocando contra el Sol, y otra parte escapó hacia el espacio. El material que hoy forma los planetas es el que tenía la velocidad justa para quedar en equilibrio, primero formando un disco aplanado en rotación, y después distribuyéndose en planetas en órbita permanente alrededor del la estrella.

Nuestro Sol tiene unos 4.600 millones de años de edad. Como no es posible viajar en el tiempo, no podemos ver cómo fue su formación así que para investigarla hacemos simulaciones y, sobre todo, observamos otros sistemas solares que están formándose ahora en otros lugares de la Galaxia. Algunos de ellos de solo un millón de años. Claro que para ver estos sistemas solares no podemos usar los telescopios convencionales, los telescopios llamados ópticos, porque la nube de gas y polvo que los envuelve no nos permite la observación directa. Lo que hacemos es utilizar otros aparatos, como los radiotelescopios. Las ondas de radio, al contrario de lo que ocurre con las de la luz normal, pueden atravesar todo ese polvo y gas para mostrarnos imágenes de lo que ocurre en el interior de esas nubes. Es como cuando una mujer está embarazada. Sabemos que en su interior hay un feto pero no podemos verlo directamente con nuestros ojos, aunque sí mediante una ecografía.

Las etapas iniciales en la formación de nuestro sistema solar fue, en cierto modo, el resultado del caos

Volvamos ahora a la formación de los sistemas solares. Tenemos ya la estrella formándose con un disco de gas y polvo a su alrededor. Lo llamamos disco protoplanetario. El material de ese disco acabará produciendo todo lo que contiene un sistema solar: parte se va a la estrella, parte se va a los planetas, parte a los asteroides o a los cometas y otra parte se evapora. Para formar un planeta, las partículas microscópicas del disco, se van aglomerando dando lugar a objetos de mayor tamaño, llamados planetesimales. Pero los cálculos indican que las fuerzas de fricción en el disco harían que estos planetesimales perdieran velocidad y cayeran sobre la estrella antes de que pudieran crecer a tamaños superiores a 1 metro. Es lo que se conoce como la barrera del metro. Hemos descubierto que cuando crecen más allá de un metro de diámetro parecen estar a salvo.

Lo que no podemos explicar aún adecuadamente es cómo consiguen, los que lo logran, superar esa barrera del metro. Creemos, pero esto es todavía una teoría que se ha formulado en los últimos cinco años, que igual que en el cauce de un río se producen remolinos y remansos donde se acumula el material arrastrado por la corriente, algunas zonas del disco protoplanetario parecen convertirse en un refugio donde se acumulan esos planetesimales, estar en ese refugio les evita la fuerza de arrastre hacia la estrella y les permite crecer y crecer hasta convertirse en Tierras, Saturnos o cualquier otro tipo de planeta. Lo que sí sabemos con seguridad es que nada en ese tiempo fue uniforme, tranquilo y completamente homogéneo. Las etapas iniciales en la formación de esos mundos y, en particular, la de nuestro sistema solar fue, en cierto modo, el resultado del caos.

Pregunta realizada por correo electrónico por Roberto Antonio

Mayra Osorio es doctora en astrofísica. Investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC)

Redacción y coordinación: Victoria Toro

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