En su incesante búsqueda por encontrar las causas y el origen de las cosas, el ser humano ha propuesto diversas hipótesis sobre el origen del Sistema Solar, que pueden agruparse en evolucionistas y catastrofistas.
Según los científicos evolucionistas, el Sistema Solar se formó como parte del proceso que originó al Sol. Las primeras hipótesis de este tipo surgieron en 1755 con Emmanuel Kant (1724-1804), quien propuso que al girar una masa gaseosa y contraerse formó al Sol; parte de la masa quedó como un gigantesco anillo en donde se formaron centros giratorios, especie de pelotas pequeñas de materia que giran a gran velocidad, que dieron origen a los planetas; y con Pierre Simón de Laplace (1749- 1827), que en 1796 propuso que una gran nebulosa empezó a girar a gran velocidad, al contraerse se condensó y formó al Sol, luego se desprendieron anillos de gas, que al solidificarse originaron los planetas.
Estas hipótesis tuvieron gran aceptación en un inicio, pero a principios del siglo XX hubo otras, como las catastrofistas. Entre éstas se encuentran las de Thomas Chamberlain (1843- 1928) y Forest Moulton (1872-1952), apoyadas por James Jeans (1877-1946) y Harold Jeffreys (1891-1989).
Las hipótesis catastrofistas plantearon que los planetas se formaron cuando una estrella se acercó mucho al Sol, le arrancó parte de su materia y ésta se condensó para dar origen a los planetas. Ahora se cree que esto no ocurrió, porque todos los planetas estarían compuestos de las mismas sustancias, y sabemos que algunos de ellos son principalmente rocosos, mientras que otros son gaseosos. También sabemos que los choques entre astros son poco frecuentes, y que si dos estrellas se aproximan mucho se pueden juntar para formar una sola, sin formar sistemas planetarios.
Con las investigaciones de Gerard Kuiper (1905-1973) y Fred Hoyle (1915), entre otros, las teorías evolucionistas han retomado vigencia y actualmente una nueva hipótesis nebular es la más aceptada. Se cree que el Sistema Solar se formó hace 4 600 millones de años, de la misma forma que los demás sistemas solares detectados por los astrónomos.
La hipótesis nebular dice que al principio existía una nube de gas y polvo interestelar, que se contrajo por la fuerza gravitacional, y con la mayor parte de la materia se formó una estrella, el Sol, en la región central. La materia restante, principalmente partículas de hielo y roca, quedó girando en torno suyo en forma de disco.
Los planetas se formaron porque la fuerza de gravedad hizo que las partículas del disco se fueran uniendo unas con otras hasta formar cuerpos cada vez mayores. Primero se formaron pequeños planetas de forma irregular. Éstos chocaron entre sí hasta que los planetas y satélites alcanzaron su tamaño y forma actuales.
Cuando el Sol estaba recién formado, su temperatura era tan elevada, que provocó que la mayor parte de las partículas de hielo se evaporaran.
Por ello, los planetas cercanos a nuestra estrella, como Mercurio, están compuestos principalmente de rocas; en cambio, los que se formaron lejos del Sol, donde hace más frío, están formados por rocas, hielo y gases.
En la actualidad, los científicos han calculado que el Sistema Solar vivirá otros 4 600 millones de años. Cuando el Sol comience a agotar su combustible nuclear, es decir, el hidrógeno que se quema y convierte en gas helio, se hinchará y se convertirá en una estrella gigante roja, después arrojará su atmósfera al espacio y sólo quedará su núcleo, que se enfriará lentamente hasta convertirse en un cuerpo sin luz llamado estrella enana negra.
El Sol es la fuente de luz y calor de la Tierra, y su energía proviene del núcleo, donde se producen reacciones termonucleares (reacciones que sólo suceden entre protones y neutrones en los núcleos de los átomos), mediante las cuales el Sol transforma, cada segundo, cuatro toneladas de materia en energía. El hidrógeno es la materia del Sol que produce energía al transformarse en helio.
La sustancia más abundante del Universo es el hidrógeno. De las partículas que forman al Sol, 90% son de hidrógeno y 10% son de otros elementos que también encontramos en la Tierra, como el oxígeno, nitrógeno, hierro, azufre y aluminio.
Corte y capas del Sol.
La capa del Sol que es visible para nosotros se llama fotosfera, aunque nunca debe mirarse directamente porque su luminosidad es tan intensa que puede causar quemaduras en la retina de los ojos.
En la fotosfera se observan manchas que aparecen y se desvanecen aproximadamente cada 11 años, son zonas donde el campo magnético del Sol es muy intenso. Nos ayudan a determinar la rotación solar. Son unos 1 000 ºC más frías que el resto de la fotosfera. En otra capa más superficial del Sol, llamada cromosfera, se producen explosiones llamadas protuberancias; cuando se fotografían son espectaculares, pues se extienden miles de kilómetros.
Debido a las elevadas temperaturas del Sol, todas las sustancias que lo componen se encuentran en estado gaseoso e incandescente, es decir, que están evaporadas. Al evaporarse, el Sol arroja al espacio partículas sólidas conocidas como viento solar, arrastradas por los gases de los cometas, formando sus colas. Cuando el viento solar llega a la Tierra, su campo magnético lo captura como si fuera un inmenso imán. Las partículas del viento solar chocan con la atmósfera en las regiones polares y producen las auroras boreales y australes. Se trata de luces de colores en forma de sábanas que ondulan suavemente en el cielo. La corona es la capa más externa del Sol y es visible durante los eclipses totales de Sol.
De la distancia que tienen los planetas con respecto al Sol depende su temperatura, de manera que los más cercanos están más calientes. Así, en Mercurio la temperatura promedio es de 350 °C, la de la Tierra es de 20 °C y la de Plutón, que está 40 veces más lejos del Sol que nuestro planeta, es de -230 °C; es decir, en Plutón hace mucho más frío que en el lugar más frío de la Tierra, que es el Polo Sur, que tiene una temperatura promedio de -70 °C; en cambio, la superficie de Mercurio es tan caliente que no podría haber agua, pues se evaporaría inmediatamente.
La velocidad con que se trasladan los planetas alrededor del Sol, también depende de la distancia a la que se encuentren de él; los cuerpos más cercanos se trasladan más rápido que los más alejados. La Tierra se mueve a 30 km por segundo. Si un automóvil viajara en línea recta a esa velocidad, tardaría 13 segundos en ir de la ciudad de Saltillo a la de San Luis Potosí, aproximadamente.
Los planetas más cercanos al Sol se mueven más rápido que la Tierra y los más lejanos más despacio. Por ejemplo, Mercurio se mueve a una velocidad de 48 km por segundo, en cambio Plutón a 5 km por segundo. Debido a que los planetas más cercanos al Sol se mueven a mayor velocidad y tienen que recorrer distancias más pequeñas, su periodos de traslación son menores. Así, Mercurio tarda 88 días en recorrer su órbita; a nuestro planeta le toma un año, es decir, más de 365 días; en cambio, Plutón tarda 247 años.
Todo planeta o satélite del Sistema Solar tiene siempre un lado iluminado y otro oscuro, el tiempo que estos cuerpos están iluminados corresponde a los días y el tiempo que permanecen oscuros corresponde a las noches. La duración de los días y las noches en cada planeta es diferente, debido a que su periodo de rotación también es distinto. La Tierra y Marte tardan 24 horas en dar una vuelta sobre su eje. Mercurio tarda 60 días en girar sobre su eje. El más veloz es Júpiter, que tarda 10 horas, así que sus noches y días duran cinco horas, respectivamente. Plutón, por su parte, tarda 6 días.
En cuanto a su superficie, la mayor parte de los planetas y satélites rocosos presentan irregularidades, incluso numerosos volcanes están activos.
Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno tienen anillos, compuestos principalmente de rocas, pedazos de hielo y polvo. Desde la Tierra solamente se ven con facilidad los de Saturno, porque los de los demás planetas son muy tenues.
Todos los planetas tienen satélites o lunas, excepto Mercurio y Venus.