Origen y Evolución del Universo y del Sistema Solar: Formación Geológica

Origen del Universo y del Sistema Solar

El Origen del Universo (Big Bang - 13.700 Ma)

El proceso de formación del universo se divide en dos etapas principales:

• 1º Fase inicial: Toda la materia estaba concentrada en un punto llamado singularidad con forma homogénea que comenzó a expandirse. El universo creció enormemente (inflación). Tras la explosión, comenzaron a formarse partículas que constituían la materia, las cuales se agregaron hasta formar estructuras mayores como estrellas y galaxias.
• 2º Formación de galaxias y protogalaxias (600-1.000 Ma): La atracción gravitatoria entre partículas crea esa unión, concentrándose la mayor masa en el centro. Cada galaxia puede estar formada por innumerables estrellas y astros. A partir de las protogalaxias, estas evolucionan en: elípticas, espirales e irregulares.

Origen del Sistema Solar (Teoría Planetesimal)

Hace 4.600 Ma, el Sistema Solar se formó a partir de una nebulosa (concentración de gas y polvo) por atracción gravitatoria. Esta masa comenzó a girar, concentrando la mayor parte de la masa en el centro y formando el Sol, dotado de gran masa y temperatura. El hidrógeno al fusionarse forma helio mediante una reacción termonuclear, lo que provoca la aparición de luz. Los planetesimales chocan, se funden y se agregan aumentando su tamaño, dando lugar a los protoplanetas que después serán los planetas actuales.

Características del Sistema Solar

• Todos los planetas orbitan y rotan en sentido contrario a las agujas del reloj.
• Todas las órbitas están contenidas en un plano elíptico.
• Todos los planetas poseen cráteres de impacto.
• Existen dos tipos de planetas:
  • Interiores: Rocosos, densos y pequeños (Mercurio, Venus, Tierra, Marte).
  • Exteriores: Grandes y gaseosos (Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno).

Conceptos Astrofísicos Fundamentales

• Estrella: Acumulación de materia (hidrógeno, helio). La masa se comprime por la gravedad hasta que se produce la fusión nuclear, en la cual los átomos ligeros (hidrógeno) dan lugar a átomos más pesados (helio). La masa que pasa a ser energía se rige por la famosa fórmula de Einstein $E=mc^2$. Tienen luz propia.
• Planeta: Reflejan la luz pero no tienen luz propia.

Origen y Características del Planeta Tierra

Formación de la Tierra

Hace 4.600 Ma, junto con los planetas interiores, la Tierra se formó por el choque de meteoritos y planetoides. La desintegración de material radiactivo creó un aumento de temperatura (fusión) que provocó la diferenciación geoquímica de sus capas (núcleo, manto, corteza).

Posteriormente, durante el enfriamiento, la corteza se rompió dando lugar a volcanes que liberaron vapores. Estos vapores se condensaron para formar la atmósfera y, al enfriarse, precipitaron en forma de lluvia, originando los océanos. El agua combinada con el $CO_2$ formó rocas carbonatadas.

Características de los Planetas

• Tierra: Buena distancia respecto al Sol; posee atmósfera que dispersa la luz y absorbe calor; las tres cuartas partes de su superficie es agua.
• Mercurio: El más cercano al Sol; temperatura muy alta; gira lentamente; núcleo metálico.
• Venus: Atmósfera densa con un fuerte efecto invernadero que provoca temperaturas de 480 ºC; gira lentamente y en sentido contrario al de los demás planetas.
• Marte: Atmósfera fina; tono rojizo debido a la oxidación de materiales.
• Júpiter: El planeta más grande; cuenta con numerosos satélites (16 principales históricos).