¿Cómo crecen los protoplanetas?

¿Qué es un protoplaneta?

Lo más grande que temí cuando conducía un auto chocante era tener una colisión frontal con otro. Eso es porque me daría una sacudida bastante seria, ¡a veces incluso me tiraba un poco del asiento! En cambio, me gustaba deslizar el dedo a las personas, ¡especialmente desde atrás cuando no sabían nada mejor! De esa manera, todavía era divertido pero no tan discordante.

Si los planetesimales, objetos que se combinaron para formar protoplanetas, chocaran de frente en la nebulosa solar temprana, se romperían hasta el punto en que no podrían crecer a un tamaño más grande, un protoplaneta. Un protoplaneta es un objeto masivo que eventualmente se convertirá en un planeta. En cambio, estos planetesimales se movieron en la misma dirección en el plano de la nebulosa solar y se deslizaron entre sí a velocidades más bajas. Estas colisiones un poco más suaves combinarían entonces, en lugar de destruir, planetesimales en protoplanetas.

¿Cómo crecieron los protoplanetas?

Inicialmente, los protoplanetas tenían aproximadamente el tamaño y la masa de nuestra luna y no eran lo suficientemente grandes como para tener un campo gravitacional lo suficientemente fuerte como para capturar mucho gas, si es que lo había. En cambio, crecieron capturando material sólido, como metales y rocas. Al principio, todo este material coalescente permaneció en forma sólida, incluso si estaba cerca del proto-sol , una etapa temprana en la formación de nuestro sol.

Sin embargo, a medida que crecían los protoplanetas, se calentaban de dos formas diferentes, desintegración radiactiva y calor de formación. El calor de formación se refiere al calor que se genera al caer la materia durante la formación de un planeta. El calor de formación, así como el calor generado por la desintegración radiactiva de elementos como el uranio, en el planeta en formación inicialmente habrían derretido el planeta y permitido que ocurriera algo conocido como diferenciación . La diferenciación se refiere al asentamiento y separación del material en función de la densidad.

Los planetas terrestres

Básicamente, debido a que los planetas terrestres comenzaron su vida como esferas rocosas al menos parcialmente fundidas, el material dentro de esta esfera fundida podría moverse libremente, como a través del agua. Esto significa que las cosas más densas, como el hierro y el níquel, se hundirían hasta el centro del planeta, mientras que los minerales de silicio más ligeros (menos densos) flotarían hacia la parte superior y formarían la corteza. Esto ayuda a explicar por qué los planetas rocosos tienen núcleos de hierro densos.

Incluso puedes demostrar este proceso por ti mismo llenando un vaso de agua y rociando un poco de tierra. Algunas partículas de suciedad, las cosas más densas, se hundirán hasta el fondo, mientras que las más ligeras se asentarán en la parte superior.

De todos modos, los materiales que componen los planetas terrestres eran bastante escasos en la nebulosa solar, por lo que estos planetas terminaron teniendo una masa relativamente pequeña y una capacidad de atracción gravitacional relativamente débil. Esto significaba que los gases, como el hidrógeno y el helio, en la nebulosa solar no podían capturarse para formar la atmósfera en tales planetas. Como resultado, las atmósferas en los planetas terrestres se desarrollaron por medio de la desgasificación , la liberación de gases atrapados en el interior de un planeta, a través de cosas como eventos volcánicos.

Los planetas jovianos

En cuanto a los gigantes gaseosos, los planetas jovianos (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno), estos planetas exteriores también se formaron por acreción de planetesimales en protoplanetas. Sin embargo, hay una gran diferencia entre la formación de estos planetas en comparación con los terrestres. Debido a que los confines de la nebulosa solar tenían temperaturas más bajas, diferentes tipos de hielo podrían sobrevivir aquí además del material rocoso. Los elementos que formaban este hielo eran mucho más abundantes que la materia que formaba los planetas terrestres.

Por extensión, esto significa que en la nebulosa solar exterior podrían formarse objetos sólidos mucho más grandes. Estos objetos, compuestos por una mezcla de hielos y material rocoso, se habrían convertido en un núcleo, una especie de semilla, alrededor del cual podría formarse el resto del planeta gigante.

Dado que los núcleos de los planetas exteriores eran tan masivos, tenían grandes campos gravitacionales y podían usar el colapso gravitacional , un proceso mediante el cual un cuerpo celeste en crecimiento captura gas de la nebulosa solar a través de la gravedad, para capturar átomos de gas de hidrógeno y helio. Este gas giraría alrededor de los planetas jovianos en formación, y más y más serían succionados alrededor del planeta cada vez más masivo. Por alguna extraña razón, me imagino el núcleo (la semilla) de un planeta joviano como un palito de algodón de azúcar alrededor del cual más y más algodón de azúcar puede girar y adherirse a medida que se hace más grande y más grande.

Pero esta es solo una teoría de cómo se formaron los planetas jovianos, y otra lección entra en los detalles de otra teoría propuesta de su formación. Consulte la lección sobre el problema joviano para obtener más información.

Resumen de la lección

Un protoplaneta es un objeto masivo que eventualmente se convertirá en un planeta. Los protoplanetas crecieron alrededor de nuestro proto-solar , una etapa temprana en la formación de nuestro sol, al capturar material sólido. A medida que crecían, se calentaban de dos maneras.

Una forma se conoce como calor de formación. El calor de formación se refiere al calor que se genera al caer la materia durante la formación de un planeta. El calor de formación, combinado con la desintegración radiactiva de los elementos del planeta, resultó en la diferenciación . La diferenciación se refiere al asentamiento y separación del material en función de la densidad.

Los planetas terrestres formaron sus capas a través de este proceso y su atmósfera a través de la desgasificación , la liberación de gases atrapados en el interior de un planeta, a través de cosas como eventos volcánicos.

Sin embargo, los planetas jovianos se formaron de manera un poco diferente. Al principio se formaron por acreción de planetesimales en protoplanetas, al igual que los planetas terrestres. Sin embargo, sus núcleos se hicieron realmente grandes debido a la abundancia de todo el hielo en los confines de la nebulosa solar más fría. Esto les permitió atraer gravitacionalmente hidrógeno y helio para formar sus atmósferas espesas. Esto se conoce como colapso gravitacional , un proceso por el cual un cuerpo celeste en crecimiento captura gas de la nebulosa solar a través de la gravedad.

Los resultados del aprendizaje

Después de esta lección, podrá:

• Definir protoplaneta
• Describe las dos formas en que se calentaron los protoplanetas y cómo crecieron.
• Explica cómo se formaron los planetas terrestre y joviano.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador