FORMACIÓN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR

Las teorías sobre la formación y evolución del Sistema Solar son variadas involucrando varias disciplinas científicas, desde la Astronomía y la Física hasta la Geología y la ciencia planetaria. A través de los siglos se han desarrollado muchas teorías sobre su formación pero no fue sino hasta el siglo XVIII que el desarrollo de la teoría moderna tomó forma. Con la llegada de la era espacial, las imágenes y estructuras de otros mundos se comprendió mejor y también la formación y evolución del Sistema Solar.
FORMACIÓN DEL SISTEMA SOLAR
Existen diversas teorías sobre el origen o formación del Sistema Solar:

• Teoría nebular. Es una explicación de la formación de los planetas formulada por primera vez por Descartes, en 1644. Propuso la idea de que el Sol y los planetas se formaron al unísono a partir de una nube de polvo estelar. Esta es la base de la teoría nebular, pero lo esencial de la teoría lo formularon posteriormente Laplace y Kant.
• Teoría de la Fuerza Centrífuga. Kant la propuso en 1755. Esta teoría expresa que la materia de los cuerpos que conforman el Sistema Solar, fue al principio masa de gas y de polvo, que gran parte se concentró y dio origen al Sol. El resto de la masa que quedó girando alrededor del Sol, formó varios centros giratorios los cuales originaron los planetas. El Sol ejerció su fuerza gravitatoria atrayendo a los planetas que se quedaron girando a su alrededor. Los planetas crearon también su centro gravitacional que atrajo a los satélites que giran alrededor de ellos.
• Teoría de la Nebulosa de Laplace. Una teoría similar fue formulada independientemente por Pierre Simon Laplace en 1796. Esta teoría propone, que hace 4,600 millones de años, el origen de nuestro Sistema Solar fue una nebulosa que se contrajo aumentando su aceleración y su temperatura. Por la fuerza centrífuga algunos fragmentos fueron expulsados dando origen a los planetas actuales. El núcleo de la nebulosa dio origen al Sol.
• Teoría de la Colisión de Buffon. Propone que el Sol chocó con otra estrella y del fuerte impacto, se desprendieron grandes trozos, que después formaron los planetas.
• Teoría actual. La teoría más aceptada actualmente por la comunidad científica, es que después de enfriarse una parte de la gran nube cósmica (Teoría Nebular), se formaron pequeños núcleos, que constituyeron cada planeta, estos aumentaron de tamaño, porque captaron y aglomeraron diversidad de materiales por efecto de la fuerza de gravedad. Esta nube cósmica también dio origen al Sol.

Captación y aglomeración de diversos materiales, por la acción de la fuerza de gravedad del planeta Júpiter, lo cual le permitió obtener el tamaño que posee actualmente.

EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR

Después de 100 millones de años, la temperatura y la presión en el núcleo del Sol se hizo tan grande que su hidrógeno comenzó a fundirse, creando una fuente interna de energía que contrarrestó la fuerza de la contracción gravitacional hasta que se alcanzó el equilibrio hidrostático.
En este punto, el Sol se volvió una estrella completamente nueva. Se piensa que de esta nebulosa solar se formaron varios planetas. Éstos comenzaron como granos de polvo en órbita alrededor de la protoestrella central (Sol), que a su vez colisionaron para formar cuerpos más grandes de aproximadamente 5 km de tamaño, gradualmente incrementados por colisiones adicionales durante el transcurso de los siguientes millones de años.
En el Sistema Solar interior se formaron cuerpos rocosos que se convirtieron en planetas terrestres. Más lejos, los efectos gravitacionales de Júpiter hicieron imposible que se unieran los objetos protoplanetarios presentes, dejando detrás el cinturón de asteroides. Júpiter y Saturno consiguieron juntar más material que los planetas terrestres, ellos se convirtieron en gigantes gaseosos, mientras que Urano y Neptuno capturaron mucho menos material y son conocidos como gigantes de hielo porque se cree que sus núcleos están hechos principalmente de hielo. El viento solar del joven Sol esparció el gas y el polvo en el disco protoplanetario, diseminándolo en el espacio interestelar, poniendo fin así al crecimiento de los planetas.

FORMACIÓN Y EVOLUCIÓN DE LA TIERRA

Según los astrónomos, geólogos y físicos, tanto el Sol como la Tierra y los demás planetas, se formaron de una enorme nebulosa y que la evolución de la Tierra atravesó por cuatro fases:

1. En la primera fase, se condensaron las partículas de la nube formando un protoplaneta, rodeado de una atmósfera rica en gases.
2. En la segunda fase, la gravedad provocó una fusión de los elementos del protoplaneta. Los materiales más densos formaron el centro de la Tierra y los más ligeros se fueron hacia la corteza, la atmósfera cambió, no existía agua en estado líquido solo masas de vapor de agua.
3. En la tercera fase, la Tierra comenzó a enfriarse, el vapor de agua se condensó y se formaron los océanos, surgen los primeros continentes y hay actividad volcánica.
4. En la cuarta fase, la Tierra empezó a adquirir la forma que actualmente conocemos. La protoatmósfera se transformó en otra rica en oxígeno y nitrógeno, pues ya existían seres vivos. La edad de la Tierra no se conoce con exactitud, solo se calcula que nació hace unos 5,000 millones de años.

LA ESFERA CELESTE

Al ver hacia el cielo hacia varios puntos, pareciera que el Sol, los planetas y las estrellas están en una esfera celeste, sobre la cual se pueden identificar los diversos cuerpos que se encuentran en el espacio exterior. Lo que comúnmente llamamos cielo, firmamento o bóveda celeste, no es otra cosa que la esfera celeste con su base en la Tierra. Esta tiene un radio arbitrario y centro en el ojo del observador sobre el cual se ven proyectados los astros.

Altura. En astronomía se llama altura de un astro al arco de vertical, contado desde el horizonte hasta el astro. Su valor absoluto es siempre menor o igual que 90º y, por convenio, es un valor positivo si el astro es visible (es decir si está sobre el horizonte) y negativo si no es visible (es decir si está bajo el horizonte). En la actualidad para medir la altura de un astro se continúa utilizando el instrumento denominado sextante. Las coordenadas horizontales pueden ser calculadas matemáticamente. La altura se utiliza para calcular la radiación solar recibida por la tierra en un período de tiempo determinado, la proyección de sombras de un elemento que aún no existe, como un edificio, etc. Azimut. Es el ángulo o longitud de arco medido sobre el horizonte celeste. Este ángulo lo forman el punto cardinal Norte (Sur) y la proyección vertical del astro sobre el horizonte del observador situado en alguna latitud Norte (Sur). Se mide en grados desde el punto cardinal en sentido de las agujas del reloj: Norte-Este-Sur-Oeste. La altura y el azimut son coordenadas que dependen de la posición del observador.  Es decir un mismo astro en un mismo momento son vistos bajo diferentes coordenadas horizontales por diferentes observadores situados en puntos distintos de la Tierra.  Esto significa que dichas coordenadas son locales.

Medida azimut para localizar objetivos en el cielo, en este caso el planeta Júpiter.

IDENTIFICACIÓN DE DIVERSOS CUERPOS EN LA ESFERA CELESTE

Los científicos identifican los cuerpos en la esfera celeste mediante diferentes métodos de localización.

Localización de los cuerpos de la esfera celeste por medio de medidas angulares

Para localizar los elementos de la esfera celeste podemos establecer el siguiente orden, teniendo en cuenta que se relacionan con los nombres de las líneas imaginarias en que se divide la Tierra aunque no son las mismas.

• Eje del mundo. Los astros del cielo en su movimiento diurno aparente parecen describir alrededor de la Tierra circunferencias más o menos amplias. Los centros de estas circunferencias están alineados sobre una misma recta, que se llama eje del mundo. El eje de la Tierra es un segmento del eje del mundo.
• Polos celestes. El eje del mundo parece interceptar a la esfera celeste en dos puntos diametralmente opuestos llamados polos celestes. Diferenciando Ps: es el polo celeste Sur, Austral o Antártico y Pn: es el polo celeste Norte, Boreal o Ártico.
• Ecuador celeste. Es el círculo máximo determinado por un plano normal al eje del mundo, que pasa por el centro de la esfera celeste (E-E’). El Ecuador celeste divide a la esfera celeste en dos semiespacios llamados hemisferios: (E-E’-Ps) hemisferio Sur o Austral y (E-E’-Pn) hemisferio Norte, Boreal o Ártico. Los astros del firmamento serán por lo tanto: australes, ecuatoriales o boreales, según estén situados en el hemisferio Sur, en el Ecuador o en el hemisferio Norte.  Las estrellas y nebulosas permanecen siempre en el mismo hemisferio (ya que son fijos).  Los planetas, la Luna y el Sol son en ciertas épocas del año, australes, en otras épocas, boreales y en otras ocasiones, ecuatoriales.
• Paralelos celestes. Son los círculos menores de la esfera celeste determinados por planos normales (perpendiculares) al eje del mundo y que no pasan por el centro de la esfera celeste.

Los trópicos más importantes son: Trópico de Cáncer: situado a 23º 27′ al norte del ecuador celeste (C-D). Trópico de Capricornio: está situado a los 23º 27′ al sur del ecuador celeste. (A – B). Círculo polar Ártico: situado a 23º 27′ del polo celeste Norte Pn (G-H). Círculo polar Antártico: situado a 23º 27′ del polo celeste Sur Ps (E-F). Círculos horarios o de declinación: (también pueden llamarse meridianos celestes).