En un lugar del universo
La historia del pensamiento ha resultado dominada por las ideas que colocan a la especie humana en el centro del universo, conocida como perspectiva antropocéntrica. Para el mundo clásico, la Tierra era el centro del universo y en torno a ella giraban el Sol, la Luna y las estrellas, sistema geocéntrico de Ptolomeo. Los antiguos griegos observaron que las estrellas giraban en el mismo sentido, lo que les hizo pensar que se encontraban fijas a una lejana esfera, la bóveda celeste. Había otros cuerpos celestes que seguían unas trayectorias singulares, a los que dieron el nombre de planetas.
La revolución copernicana
El modelo geocéntrico explicaba la alternancia de días y noches, así como los movimientos de las estrellas. En palabras de Nicolás Copérnico (1473-1543), para poder explicar los movimientos de los astros con el modelo de Ptolomeo, se había engendrado un monstruo: Copérnico sostenía que no era la Tierra el centro del universo, ese lugar le correspondía al Sol, naciendo así el sistema heliocéntrico.
Un agradable rincón de una galaxia
De la posición central y situar en ella al Sol resultó difícil de asumir, nuevos descubrimientos contribuirán a poner a nuestra especie en su lugar.
La inmensidad
El universo ha resultado ser mucho más complejo de lo previsto por Copérnico. El Sol tampoco ocupa el centro del universo, sino que es una estrella más entre 100,000 millones de estrellas de nuestra galaxia, la Vía Láctea. En uno de los brazos de la Vía Láctea se encuentra el sistema solar, tarda 230 millones de años en completar una vuelta entera en la galaxia.
El descubrimiento del tiempo profundo
Hasta hace dos siglos se creía que la Tierra tenía unos 6000 años de antigüedad. No resultó fácil romper la barrera de los 6000 años y menos aún asumir que casi toda la historia de la Tierra había transcurrido sin la presencia de la especie humana.
La evolución biológica
Se consideraba que cada especie biológica había sido creada tal y como la conocemos en la antigüedad. Charles Darwin mostró que las especies cambian a lo largo del tiempo, que están emparentadas unas con otras y que todas ellas tienen un origen común. Las investigaciones posteriores apoyan estas ideas.
Una nueva estructura para el sistema solar
Después de pasar décadas buscando el décimo planeta, se hizo insostenible la consideración de Plutón como planeta. En un anillo denominado Cinturón de Kuiper se han ido encontrando cientos de cuerpos helados. Pero el detonante fue el hallazgo de Eris en el año 2003, con un tamaño mayor que el de Plutón. Definición de planeta: cuerpo que orbita en torno a una estrella, cuya masa es lo suficientemente grande como para tener forma casi esférica y haber despejado los alrededores de su órbita.
Composición del sistema solar
El Sol: es la estrella de nuestro sistema planetario, es una esfera de gases incandescentes. Debe su energía a las reacciones termonucleares en su núcleo, donde alcanza una temperatura de 15 millones de grados. El Sol gira en torno a su eje.
Planetas: son cuerpos celestes que orbitan alrededor del Sol, cuyas masas son lo suficientemente grandes para tener forma casi esférica y haber despejado los alrededores de su órbita. Se diferencian entre:
- Planetas interiores o terrestres: Mercurio, Venus, la Tierra y Marte. Se encuentran más cercanos al Sol, tienen un tamaño pequeño, su superficie es rocosa y tienen una atmósfera gaseosa poco extensa o inexistente.
- Planetas exteriores o gigantes: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Se encuentran más alejados del Sol, tienen un tamaño grande, su superficie no es rocosa y se encuentran fundamentalmente en estado gaseoso y líquido.
Planetas enanos: son cuerpos celestes que orbitan alrededor del Sol y tienen una masa lo suficientemente grande para adoptar una forma casi esférica, pero no para haber despejado su órbita. Ceres, Plutón, Eris.
Satélites: son cuerpos celestes que giran en torno a los planetas. La Luna es el satélite de la Tierra, Júpiter tiene 63 satélites, Saturno 60.
Cuerpos menores del sistema solar: no son planetas, ni planetas enanos, ni satélites. Fundamentalmente incluye:
- Asteroides: cuerpos rocosos de forma irregular, se encuentran en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter. Otros importantes son los troyanos, situados en la órbita de Júpiter, y los centauros, en la órbita de Saturno.
- Cometas: son pequeños cuerpos celestes que orbitan más allá de Neptuno.
La formación del sistema solar
No resultó fácil que ocurriera hace miles de millones de años para que se originase el sistema solar. En el lenguaje cotidiano se califica algo de teoría cuando se quiere resaltar su carácter especulativo, infundado o su escasa base. Una teoría para considerarse científica tiene que cumplir tres condiciones:
- Debe basarse en hechos: en observaciones o en experiencias.
- Debe explicar esos hechos y observaciones: debe darles sentido.
- Debe ser refutable: tiene que ser posible comprobar si no es correcta, una teoría queda reforzada cada vez que un nuevo dato u observación la apoya.
Qué debe explicar una teoría sobre el origen del sistema solar:
- El Sol y todos los planetas giran en el mismo sentido: el científico debe pensar que no ocurre por casualidad, sino que existe causalidad, hay alguna razón que lo justifica.
- Las órbitas de todos los planetas son elipses: de muy poca excentricidad, es decir, su forma se aproxima a la de la circunferencia.
- Las órbitas de todos los planetas se sitúan aproximadamente en el mismo plano: denominado eclíptica.
- Los planetas interiores son pequeños y densos: mientras que los exteriores son grandes y ligeros. Todos los cuerpos celestes que son rocosos tienen numerosos cráteres de impacto.
Teoría planetesimal
Se han formulado diversas teorías sobre el origen del sistema solar, la más aceptada actualmente es la teoría planetesimal.
Formación del sistema solar
- Nebulosa inicial: hace unos 4600 millones de años, una nebulosa giratoria de polvo y gas, cuyas dimensiones eran superiores al sistema solar, comenzó a contraerse.
- Colapso gravitatorio: la contracción o colapso formó una gran masa central y un disco giratorio en torno a ella.
- Formación del protosol: la colisión de las partículas en la masa central liberó gran cantidad de calor, comenzó la fusión nuclear del hidrógeno, lo que marcará el nacimiento de una estrella, el protosol, en el interior de la nebulosa.
- Formación de planetesimales: las partículas de polvo y gas que formaban el disco giratorio en torno al protosol siguieron paralelamente un proceso de agrupación. Inicialmente se formaron gránulos de algunos milímetros, de cuyas colisiones y fusiones se originaron cuerpos mayores, los planetesimales, con tamaños entre algunos centenares de metros y kilómetros.
- Formación de protoplanetas: las colisiones de los planetesimales y su unión acreción originaron los planetas primitivos o protoplanetas.
- Barrido de la órbita: en virtud de ese proceso de acreción, cada protoplaneta fue despejando su zona orbital de planetesimales. La mayor parte de este proceso habría concluido hace 4500 millones de años, aun así, el sistema solar no ha dejado de evolucionar desde entonces.
El nacimiento de la Tierra y la Luna
De acuerdo con los datos disponibles, la formación de la Tierra podría haberse producido de la siguiente manera:
- Formación del protoplaneta terrestre: la unión o acreción de planetesimales en el interior del disco nebular que rodeaba al protosol habría originado el protoplaneta terrestre. En la zona interna del disco nebular, los planetesimales más abundantes estarían constituidos por hierro y silicatos, también habría otros con mayoría de elementos volátiles en su composición. La consecuencia de los impactos de planetesimales sería un aumento de la temperatura.
- Diferenciación por densidades: la Tierra primitiva debió de estar parcialmente fundida, el hierro se desplazó a las zonas más profundas en un proceso que se ha denominado desestabilización del hierro. Los gases del interior, entre los que abundaba el vapor de agua, escaparon, dando lugar a la atmósfera en un proceso denominado desgasificación del planeta.
- Enfriamiento de la superficie y formación de los océanos: el bombardeo de los planetesimales se redujo a medida que la Tierra fue despejando su órbita y comenzó a enfriarse. Esta Tierra de hace 4200 millones de años ya tenía océanos y en ella comenzaban a darse las condiciones para que apareciera la vida.
El origen de la Luna
Las investigaciones sobre el origen de la Luna pretenden discernir, en palabras de un astrónomo, si la Luna es hermana o hija de la Tierra, o si ha sido adoptada por ella.
- Hermana: la Luna se habría formado al mismo tiempo que la Tierra, en su zona orbital y siguiendo un proceso paralelo al de nuestro planeta. La Luna tiene cien millones de años menos que nuestro planeta, sus densidades deberían ser similares.
- Adoptada: la Luna y la Tierra se habrían formado simultáneamente, pero la Luna lo habría hecho en una zona más alejada del Sol y posteriormente habría sido capturada por el campo gravitatorio terrestre. No explica la diferencia de edad que existe entre ambos cuerpos celestes.
- Hija: la hipótesis más aceptada es que un planeta de tipo terrestre, de un tamaño similar al de Marte, colisionó con la Tierra. Parte del astro que impactó constituyó una nube de residuos que quedó orbitando en torno a la Tierra, la acreción de estos materiales originaría la Luna.
Más allá del sistema solar
El Sol es una de los más de 100,000 millones de estrellas que hay en la Vía Láctea. Existen unos 80,000 millones de galaxias agrupadas en cúmulos de galaxias. La Vía Láctea forma parte del cúmulo de Virgo. Atendiendo a su forma, las galaxias se clasifican en espirales, elípticas o irregulares. La Vía Láctea es una galaxia espiral.
Qué hay en las galaxias: estrellas, acompañadas o no de planetas, satélites y asteroides. La vida de una estrella depende de que su masa sea más o menos grande. La energía generada en una estrella resulta de las reacciones termonucleares que transforman hidrógeno en helio. Cuando ha agotado su hidrógeno, comienza a consumir helio, la estrella incrementa su tamaño y se convierte en una gigante roja. Una vez agotado el helio, se encoge y se transforma en una enana blanca. Una estrella de este tipo, tras la fase de gigante roja, concluye su vida con una explosión, lo que se denomina supernova, emitiendo enormes cantidades de luz y otras radiaciones, tras lo cual se apaga definitivamente.
Nebulosas: son masas de polvo y gas interestelar, se consideran cunas de estrellas. Pueden resultar más o menos visibles desde la Tierra, en función de la densidad que tengan o de la presencia en ellas de estrellas en formación.
Materia oscura: los astrónomos descubren la presencia de un objeto por sus efectos gravitatorios en otros cercanos, aunque no lo vean. El resto de materia que no se encuentra, como el 10% de la masa, se ha denominado materia oscura y energía oscura. Su naturaleza constituye uno de los grandes misterios que la ciencia intenta descifrar.
Cómo empezó todo
En 1929, el astrónomo Edwin Hubble observó que las galaxias se están alejando unas de otras, de ahí dedujo que el universo se encuentra en expansión. La teoría más aceptada sobre el origen del universo es la del Big Bang o gran explosión.
- Tiempo cero: hubo un momento inicial en que toda la materia y la energía del universo estaría concentrada en un punto de densidad casi infinita.
- Inflación: al producirse la gran explosión, el universo multiplicó su tamaño. En los instantes iniciales de esta inflación, no existía la materia como la conocemos, tan solo partículas subatómicas libres y radiación, conocida como radiación primordial.
- Síntesis primordial de hidrógeno y helio: se formaron los primeros átomos de hidrógeno y helio, es la denominada radiación cósmica de fondo.
- Formación de galaxias: después de la gran explosión, se habían formado las primeras galaxias con sus nebulosas y estrellas.
- Formación de elementos pesados: algunos de estos elementos más pesados, como el calcio o el hierro, los elementos que componen nuestro cuerpo, como el carbono, el oxígeno, el nitrógeno, el calcio, el hierro, etc., se formaron así.
El origen de la vida
:tierra primitiva era diferente de
la cual tres carcateristicas deben destacar:
su atmosfera protoatmosfera era muy diferente a la
actual:no sabemos con exactitud cual era su composicio
tendria gran cantidad de dioxido de carbono metano y
vapor de agua
las radiaciones ultravioleta llegaban hasta la superfici
terrestre:la atmosfera no disponia de la capa protectora
de ozono ya q este gas se origina a partir del oxigeno.
se encontraba sometida al bombardeo de asteroides:
esto le proporcionaba un ambiente poco estable
LA SINTESIS PREBIOTICA:ruso oparin y el britanico
haldane propusieron independientemente una hipotesis
en la q la vida se habria originado en la tierra como
consecuencia de un proceso cuyas fases iniciales serian:
formacion de moleculas organicas sencillas:los
componentes de la atmosfera expuestos a las fuertes
radiaciones solares
formacion de moleculas organicas complejas:las
moleculas organicas sencillas se combinarian para
formar otras molecualas mas complejas
formacion de coacervados:algunos de los compuestos
de esta sopa primordial se unirian originando esferas
huecas o coacervados esta hipotess recibio un fuerte
apoyo en 1953 gracias a la experiecia realizada x
stanley miller
PANSPERMIA:la hipotesis de la panspermia sostiene q
los primeros organismos se habrian originado fuera de
la tierra y viajarian hasta aqi en un asteroide o cometa
fue sugerida x anazagoras se consideraba pura fantasia
yaq la superficie de los meteoritos se vuelven
incandescente en contacto con las atmosfera terrestre y
eso eliminaria cualqier contenido organico q transportas
dos descubrimientos an exo resurgir la hipotesis de la
panspermia:.en 1969 cayo un meteorito cerca de la ciuda
de murchison asutralia q contenia numerosos compuesto
organicos entre ellos diversos aminicacidos.en 1996 se
hallaron trazas de microorganismos fosiles q recordaban
a las bacterias terrestres en otro meteorito de origen
marciano.la panspermia se considera hoy una alternativa
posible un asteroide choca con un planeta y las
salpicaduras del impacto pueden acabar en cualqier otro
planeta