El Origen del Sistema Solar, la Tierra y la Vida: Teorías Fundamentales

Principales Teorías sobre la Formación del Sistema Solar

No resulta fácil saber qué pasó hace millones de años, por eso los científicos elaboran teorías para explicar los fenómenos. Las principales hipótesis sobre la formación de nuestro sistema solar incluyen la teoría de acreción, la hipótesis planetesimal, la teoría de captura, la teoría laplaciana moderna y la teoría de la nebulosa moderna.

Condiciones de una Teoría Científica

Una teoría se considera científica si cumple tres condiciones fundamentales:

• Debe basarse en hechos y observaciones.
• Debe explicar dichos hechos y observaciones de manera coherente.
• Debe ser refutable, es decir, debe ser posible diseñar un experimento o encontrar una evidencia que pueda demostrar que es falsa.

Fenómenos a Explicar

Toda teoría sobre la formación del Sistema Solar debe poder explicar los siguientes hechos observados:

• El Sol y todos los planetas giran en el mismo sentido.
• Las órbitas de todos los planetas son elipses.
• Las órbitas se sitúan aproximadamente en el mismo plano (el plano de la eclíptica).
• Los planetas interiores (Mercurio, Venus, Tierra, Marte) son pequeños, rocosos y densos.
• Los planetas exteriores (Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno) son grandes, gaseosos y ligeros.
• Todos los cuerpos celestes rocosos presentan numerosos cráteres de impacto.

El Nacimiento de la Tierra y la Luna

La Tierra tiene sus materiales ordenados por densidad: los más densos en el núcleo y los más volátiles en la superficie y la atmósfera. Su formación pudo haberse producido en las siguientes etapas:

1. Formación del protoplaneta terrestre: Un cuerpo inicial se formó por la acreción de materiales en la nebulosa solar.
2. Diferenciación por densidades: El calor generado por los impactos y la desintegración radiactiva fundió el planeta, permitiendo que los materiales más densos (como el hierro y el níquel) se hundieran hacia el centro para formar el núcleo, mientras que los más ligeros ascendieron para formar el manto y la corteza.
3. Enfriamiento de la superficie y formación de los océanos: Con el tiempo, la superficie se enfrió, solidificándose y permitiendo que el vapor de agua se condensara para formar los primeros océanos.

El Origen de la Luna

Existen varias hipótesis sobre cómo se formó la Luna, siendo una de ellas la más aceptada actualmente:

• Hipótesis de la Hermana: Sugiere que la Luna se habría formado al mismo tiempo que la Tierra, en su misma zona orbital y siguiendo un proceso paralelo.
• Hipótesis de la Adoptada: Propone que 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.
• Hipótesis de la Hija (Teoría del Gran Impacto): Es la más acertada hoy en día. Postula que un protoplaneta del tamaño de Marte, llamado Tea, colisionó con la Tierra primitiva. Parte del astro impactador, junto con materiales del manto terrestre, formó una nube de residuos que quedó orbitando en torno a la Tierra. La posterior acreción de estos materiales originaría la Luna.

La unidad astronómica (UA) es la distancia media entre la Tierra y el Sol. 1 UA equivale a aproximadamente 150 millones de kilómetros. La luz, que viaja a 300.000 km/s, tarda unos 8 minutos en llegar desde el Sol hasta nosotros.

El Origen del Universo y la Vida

¿Cómo Empezó Todo? La Teoría del Big Bang

La teoría más aceptada sobre el origen del universo es la del Big Bang, cuyas ideas básicas son:

• Síntesis primordial de hidrógeno y helio: En los primeros instantes tras la gran explosión, se formaron los elementos más ligeros.
• Formación de las galaxias: La materia se fue agrupando por la gravedad, dando lugar a las primeras estrellas y galaxias.
• Formación de elementos pesados: Los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio se sintetizaron en el interior de las estrellas y fueron liberados al espacio a través de explosiones de supernovas.

El Origen de la Vida

La Tierra primitiva era un lugar muy diferente al actual. Presentaba tres características clave que influyeron en el origen de la vida:

• Su atmósfera era reductora (sin oxígeno libre), muy diferente a la actual.
• Las radiaciones ultravioletas del Sol llegaban con gran intensidad hasta la superficie al no existir una capa de ozono.
• Se encontraba sometida a un intenso y constante bombardeo de asteroides y cometas.

La Síntesis Prebiótica

En 1924, el científico ruso Aleksandr Oparin y el británico J.B.S. Haldane propusieron, de forma independiente, una hipótesis sobre el origen químico de la vida. Sus fases iniciales eran:

1. Formación de moléculas orgánicas sencillas (aminoácidos, nucleótidos) a partir de compuestos inorgánicos presentes en la atmósfera primitiva.
2. Formación de moléculas orgánicas complejas (proteínas, ácidos nucleicos) por polimerización de las moléculas sencillas.
3. Formación de coacervados, agregados de moléculas complejas rodeados por una membrana, que serían los precursores de las primeras células.

Esta hipótesis recibió un fuerte apoyo en 1953 gracias al famoso experimento realizado por Stanley Miller y Harold Urey. Miller reprodujo en su laboratorio las condiciones que supuestamente se daban en la Tierra primitiva y consiguió que se formasen compuestos orgánicos sencillos de manera espontánea, demostrando que el primer paso de la hipótesis de Oparin y Haldane era plausible.