Cómo se formaron el Sistema Solar y el Universo
Al terminar vas a poder explicar en qué consisten las principales teorías sobre el origen del Sistema Solar y del Universo, y por qué la investigación espacial permite ponerlas a prueba.
Qué es una teoría científica
Antes de entrar al tema hay que aclarar la palabra, porque en la calle se usa distinto. En Ciencias, una teoría no es una ocurrencia ni una suposición: es una explicación construida con observaciones, comprobada muchas veces y aceptada mientras nadie encuentre datos que la contradigan. Si aparecen esos datos, la teoría se corrige o se cambia. Esa disposición a cambiar es su fortaleza, no su debilidad.
El origen del Universo: el Big Bang
La explicación más aceptada se llama teoría del Big Bang o de la gran explosión:
- Hace unos 13.800 millones de años, toda la materia y la energía estaban concentradas en un punto de densidad y temperatura enormes.
- Ese punto se expandió de golpe. No fue una explosión dentro del espacio: fue el espacio mismo expandiéndose.
- Al enfriarse se formaron las primeras partículas, después los átomos más simples, hidrógeno y helio.
- La gravedad juntó ese gas en nubes, y de las nubes nacieron las primeras estrellas y galaxias.
- El Universo sigue expandiéndose hoy.
Las pruebas que la sostienen:
- Las galaxias se alejan. La luz que nos llega de ellas muestra que se separan, y las más lejanas lo hacen más rápido. Si todo se aleja, antes estuvo junto.
- La radiación de fondo. En todas las direcciones del cielo hay un resto de calor muy débil y parejo: es el eco de aquel estado caliente inicial.
- La proporción de hidrógeno y helio del Universo coincide con lo que la teoría predice.
El origen del Sistema Solar: la nebulosa
La explicación más aceptada es la teoría nebular:
- Hace unos 4.600 millones de años existía una enorme nube de gas y polvo, una nebulosa.
- Algo la perturbó —probablemente la explosión de una estrella cercana— y la nube empezó a contraerse por su propia gravedad.
- Al contraerse giró cada vez más rápido y se aplanó, como la masa de pizza que el pizzero hace girar.
- En el centro se concentró casi toda la materia: ahí se encendió el Sol.
- En el disco que quedó alrededor, los granos de polvo chocaron y se pegaron, formando cuerpos cada vez más grandes hasta llegar a los planetas.
- Cerca del Sol el calor evaporó los gases livianos y quedaron los planetas rocosos; lejos, el frío permitió conservarlos y se formaron los gigantes gaseosos.
- Lo que sobró quedó como asteroides y cometas.
Esta teoría explica varias cosas que se observan: que todos los planetas giren en el mismo sentido, que estén casi en el mismo plano y que los rocosos estén adentro y los gaseosos afuera.
Hubo otras explicaciones, hoy descartadas, como la que suponía que otra estrella pasó cerca del Sol y le arrancó material. Se descartó porque no cuadra con las órbitas que vemos.
Qué aporta la exploración espacial
Estas teorías no se sostienen solo con lápiz y papel. Se ponen a prueba con:
- Telescopios espaciales, que ven galaxias tan lejanas que su luz salió cuando el Universo era joven. Mirar lejos es mirar al pasado.
- Sondas enviadas a planetas, lunas y cometas, que analizan material formado al mismo tiempo que el Sistema Solar.
- Meteoritos que caen a la Tierra y se estudian en laboratorio.
- Vehículos en Marte, que buscan rastros de agua y de vida pasada.
Costa Rica participa de esta historia con el trabajo del astronauta Franklin Chang Díaz y con el satélite del Proyecto Irazú, construido por estudiantes del Tecnológico de Costa Rica.
Ejemplos resueltos
1. ¿Qué evidencia apoya que el Universo se expande? Que la luz de las galaxias lejanas muestra que se alejan de nosotros, y que las más distantes se alejan más rápido. Eso solo se explica si todo el espacio se está estirando.
2. ¿Por qué los planetas rocosos quedaron cerca del Sol? Porque cerca del Sol la temperatura era alta y los materiales livianos, como los gases y el hielo, no se pudieron conservar. Solo quedó el material rocoso y metálico.
3. Un compañero dice: «el Big Bang es solo una teoría, o sea una suposición». ¿Qué le corregís? Que en Ciencias una teoría es una explicación comprobada con observaciones, no una suposición. El Big Bang se apoya en el alejamiento de las galaxias, en la radiación de fondo y en la proporción de hidrógeno y helio.
Los errores que más se cobran
- Imaginar el Big Bang como una bomba que explotó en un lugar del espacio. La imagen del nombre engaña. No hubo un centro: fue el espacio entero el que empezó a expandirse.
- Usar «teoría» como sinónimo de suposición. Es el error más frecuente de todo el tema, y viene del uso diario de la palabra.
- Confundir el origen del Universo con el del Sistema Solar. Los separan más de nueve mil millones de años. El Big Bang es del Universo; la nebulosa es del Sistema Solar.
- Creer que el Sol se formó a la vez que el Universo. El Sol es una estrella de segunda o tercera generación: se formó muchísimo después, con material de estrellas anteriores.
- Pensar que las teorías científicas no cambian nunca. Cambian cuando aparecen datos nuevos, y eso es justo lo que las hace confiables.
Clave de análisis
Fijate siempre en la escala de tiempo: 13.800 millones de años es el Universo, 4.600 millones es el Sistema Solar y la Tierra. Y recordá que en Ciencias una teoría es una explicación sostenida por evidencia, no una opinión.