sistema solar

El álbum familiar de esta pareja estelar se ha ido completando durante 45 años, pero las fotos estaban borrosas y los pies de foto, contradictorios. Ahora los astrónomos han sacado las viejas imágenes, han tomado nuevas tomas nítidas y han vuelto a colocar a cada uno en su sitio.

Una ciudad vieja que se rodea de nuevos suburbios. En el centro, calles estrechas donde la vida casi se ha detenido, y en las afueras, un bullicio de construcción. Así es una galaxia espiral cuyo núcleo alberga estrellas que envejecieron hace tiempo, mientras que en el disco exterior aún nacen otras nuevas.

Tres armarios con piedras. En uno, granos metálicos y el mineral gris enstatita; en el segundo, los mismos granos pero con vetas oxidadas; en el tercero, arcillas estratificadas, hinchadas de agua. Los tres conjuntos se extrajeron de meteoritos caídos en la Tierra: las condritas.

En una casa en una calle soleada vive una familia numerosa: un padre gigante que siempre se sienta junto a la ventana y un niño pequeño que corre por el patio. Así es el sistema TOI-4468: un gigante gaseoso Júpiter caliente pegado a la estrella, y un poco más lejos orbita un sub-Neptuno, un planeta más pequeño que Neptuno pero más grande que la Tierra.

Entre los abrasadores exoplanetas que giran peligrosamente cerca de sus estrellas, se esconde un secreto de nacimiento. Hace casi tres décadas, Michel Mayor y Didier Queloz descubrieron el primer mundo de este tipo, y desde entonces los astrónomos se preguntan: ¿cómo es que un gigante gaseoso termina…

¿Recuerdan la famosa cometa 1I/ʻOumuamua, el primer objeto que nos llegó de otra estrella? Su trayectoria hiperbólica no dejaba dudas: era un vagabundo del vacío interestelar. Pero los astrónomos se preguntaron: ¿no podrían algunos de estos visitantes no ser extraños en absoluto, sino propios, escapados del Sistema Solar hace millones de años?

Cada estrella es un archivo vivo, y su espectro, un manuscrito en capas. Durante miles de millones de años, se escribe en él la historia de la galaxia: la evolución química galáctica de la Vía Láctea deja una huella suave en la abundancia de elementos.

Durante años, el Sol provocó a los astrofísicos. En su atmósfera, los elementos refractarios —como especias en una receta base— eran ligeramente más escasos que en estrellas gemelas casi idénticas. Surgió la sospecha: ¿será que nuestra estrella se muestra modesta, renunciando al «postre» planetario que otras devoran con apetito?

Cuando miramos al espacio profundo, vemos el pasado. La ley de Edwin Hubble convierte el corrimiento al rojo en una máquina del tiempo: la luz de la galaxia UDS 12999 tardó 7.600 millones de años en llegar hasta nosotros — más de la mitad de la vida del Universo.

Cuando una estrella muere, se convierte en una enana blanca: una densa esfera de carbono y oxígeno del tamaño de la Tierra. Predichas por Subrahmanyan Chandrasekhar, estos objetos se consideraron durante mucho tiempo cementerios sin vida.

La gigantesca nube de bloques de hielo en los confines del sistema solar —la nube de Oort— se asemeja a una burbuja transparente que se extiende hasta un año luz de diámetro. Normalmente, estos bloques permanecen tranquilos en sus remotos rincones, pero a veces algo los perturba. Con mayor frecuencia, es la influencia de marea de nuestra galaxia.

La joven Tierra era una esfera hirviente de roca líquida, mientras que Theia, que chocó contra ella, ya se había enfriado y solidificado. Es como arrojar un trozo de mantequilla fría en una olla de sopa: la sopa salpica, pero la mantequilla apenas. Así, el interior terrestre salió despedido al espacio, formando una nube de polvo cósmico y escombros.

Dentro de 5 mil millones de años, el Sol, agotado su combustible, comenzará a hincharse, transformándose en un gigante rojo. Como un globo que pierde aire, la estrella irá debilitando su agarre gravitatorio, y la Tierra — un grano de arena en un hilo invisible — se alejará a una órbita más distante.

En los catálogos de exoplanetas se acumulan muchos mundos con tamaños entre la Tierra y Neptuno. Se dividen en dos grupos: las supertierras rocosas y los minineptunos gaseosos. En el sistema solar no existen, y los científicos debaten sobre su origen. Los autores del estudio examinaron el "pasaporte" de cada planeta: su órbita.

En los rincones más remotos del sistema solar se esconden miles de objetos del tamaño de un planeta. A veces, sus trayectorias se cruzan con la órbita terrestre. No hace falta que choquen: incluso pasando cerca, un monstruo así puede desatar una catástrofe.

Unos instantes antes de un eclipse total, unas bandas de sombras rápidas se deslizan por el suelo, como las ondas que producen las piedras al caer al agua. Este fenómeno ha desconcertado a los científicos durante siglos. Resulta que todo se debe a que la luz es una onda. El Sol no es una lámpara puntual, sino un disco enorme.

El halo estelar de la Vía Láctea es un palimpsesto galáctico: un antiguo manuscrito donde bajo el texto visible se ocultan capas anteriores. Durante mucho tiempo se pensó que la estructura Gaia-Salchicha/Encelado (GSE) era la última entrada en este manuscrito, la huella de una sola fusión catastrófica.

En el ensamblaje del Sistema Solar, como en un menú de degustación de alta cocina, la receta no siempre está fijada de antemano: a veces el último ingrediente se añade cuando el plato ya está al fuego.

Hace ochocientos millones de años, en el cinturón principal de asteroides, se rompió un gigantesco tintero. El cuerpo progenitor, de más de cien kilómetros de diámetro y compuesto por condritas carbonáceas primitivas, se desintegró repentinamente cerca de la resonancia J3:1 con Júpiter.

En el borde del sistema solar, donde el Sol apenas brilla más que otras estrellas, giran bloques de hielo: los objetos transneptunianos. Sus órbitas parecen aros dispersos al azar. Pero mire más de cerca: doce de esos aros no flotan simplemente en el vacío.

Nuestro Sistema Solar no es una isla en el vacío, sino una telaraña sensible tensada en un rincón oscuro del cosmos. Los planetas giran en sus órbitas como gotas de rocío en los hilos, y nosotros somos la araña que percibe la más mínima vibración. Esa misma vibración delata la cercanía de la catástrofe que los astrónomos llaman Big Rip.

Un enorme disco giratorio de gas y polvo rodea a una estrella joven. En esta "maternidad" de planetas a menudo se ven anillos y huecos, como si un arado invisible hubiera trazado surcos. Por lo general, se asocian con planetas ya formados que, con su gravedad, despejan caminos.

Los cóndrulos se parecen a gotas de lluvia de piedra congeladas. Son del tamaño de un grano de arena, pero contienen la historia de los primeros millones de años del sistema solar. En su día, estas gotas flotaron en el gas incandescente alrededor del joven Sol y luego se agruparon en asteroides y cayeron a la Tierra como meteoritos.

Se abre un viejo cofre con reliquias familiares y dentro hay joyas que se creían contemporáneas de la bisabuela. Pero de repente se descubre que el oro fue refundido y las piedras fueron talladas de nuevo, y que esto ocurrió mucho más tarde de lo que se pensaba. Una historia similar les sucedió a las partículas más antiguas de los meteoritos: las inclusiones ricas en calcio y aluminio, o CAI.

Una piedra lanzada a un estanque genera ondas que se extienden lejos. Pero si la lanzas a una gelatina espesa, las ondas se apagan casi de inmediato. Algo parecido le ocurre a un campo gravitatorio adicional según la descripción matemática que usemos.

Cada 1151 años, siete planetas del sistema solar —de Mercurio a Neptuno— se encuentran casi en los mismos puntos de sus órbitas. La dispersión de sus posiciones es menor de un grado, como si el mecanismo celeste se ajustara siempre de la misma manera.

Otras galaxias son solo instantáneas antiguas, mientras que a la Vía Láctea la observamos en directo.

El telescopio 'Kepler' observó durante años miles de estrellas y detectó planetas por las diminutas caídas en su luz cuando el planeta pasa frente a su estrella. Ese paso, o tránsito, permite medir el tamaño del planeta, pero no la forma de su trayectoria.

Cuando un panadero amasa la masa, por los granos de harina se puede saber de qué molino proviene. Lo mismo ocurre con la Tierra: la composición del hierro en sus profundidades guarda memoria de dónde nacieron los fragmentos que formaron el planeta.

Un terrón de azúcar reposa en un platillo junto a una taza de té caliente. Si lo dejas caer en el té, se disuelve en minutos. Pero si lo sumerges despacio, el azúcar se derrite gradualmente, cediendo su dulzor a la bebida. Algo parecido ocurre en dos parejas estelares recién descubiertas, solo que en lugar de azúcar hay una enana marrón, y en lugar de té, una estrella.

En el cielo austral brilla con intensidad la estrella Acrux, el punto más bajo de la constelación de la Cruz del Sur. No es una sola estrella, sino toda una familia. Nuevas observaciones han revelado que no son cinco, sino siete estrellas unidas por la gravedad, como niños que se toman de las manos en una ronda.

La estrella GJ 504, casi gemela de nuestro Sol en edad, muestra una rotación inusualmente rápida: completa una vuelta en solo 3,4 días terrestres, mientras emite activamente en rayos X. En comparación, las estrellas típicas de la misma edad que el Sol giran mucho más lentamente, como si hubieran perdido su energía juvenil.

El joven sistema solar parecía un gigantesco sitio de construcción: alrededor del Sol recién nacido giraba un disco de gas y polvo, y de ese polvo se fueron ensamblando poco a poco piedras, bloques y luego los embriones de los planetas: los planetesimales. Hoy, sus fragmentos caen a la Tierra en forma de meteoritos.

Las estrellas gigantes azules suelen nacer en guarderías estelares apretadas: cúmulos abiertos dentro del delgado disco de nuestra galaxia. Pero a veces se encuentran muy por encima del disco, como si hubieran sido expulsadas de casa. ¿Cómo llegaron allí?

El cuerpo helado Arrokoth se parece a un muñeco de nieve: dos esferas unidas entre sí. Hay muchos objetos de dos cabezas más allá de la órbita de Neptuno, en el cinturón de Kuiper. Durante mucho tiempo se pensó que se formaban por la colisión lenta de dos cuerpos separados. Una nueva simulación muestra otro camino.

Una estrella nueve veces más masiva que el Sol enciende a su alrededor una zona donde podría haber agua líquida en un planeta. Pero esta zona es como una franja estrecha de playa durante la marea baja: desaparecerá en 30 millones de años. Estas estrellas viven intensamente y mueren jóvenes, sin dejar tiempo a la vida para el largo camino desde microbios hasta seres complejos.

A 130 años luz de nosotros, alrededor de la joven estrella HR 8799 orbitan cuatro planetas gigantes, cada uno de 5 a 10 veces más masivo que Júpiter. Se encuentran lejos de la estrella, a distancias de entre 15 y 70 unidades astronómicas (una unidad astronómica es la distancia de la Tierra al Sol).

El sistema de Saturno hace 300 millones de años parecía una pista de baile abarrotada. El satélite más masivo, Titán, comenzó a desplazarse, y ese movimiento desequilibró a sus vecinos. Una de las lunas se estrelló contra Titán; los escombros giraron como un torbellino, uniéndose para formar Hiperión.

Dos estrellas giran una alrededor de la otra, como una pareja de patinadores sobre hielo. Ambas se parecen al Sol, pero una brilla más y se ha hinchado, mientras que la otra sigue siendo compacta. Los astrónomos examinaron su luz con espectrógrafos —instrumentos que descomponen la luz en colores— y encontraron algo extraño: una de las estrellas es claramente más pobre en elementos pesados que la otra.

Júpiter es una enorme esfera de gas que se encuentra cinco veces más lejos del Sol que la Tierra. Ahora, imagina una esfera similar, pero alrededor de otra estrella, a una distancia decenas de veces mayor. A esos planetas se les llama júpiteres fríos, y siguen siendo un misterio: ¿cómo llegaron allí? Los astrónomos han estudiado cuatro de estos planetas alrededor de estrellas lejanas.