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Charla «El polvo cósmico que dio origen a los planetas – Lorin Matthews» de TED-Ed en español.
Mira la lección completa en https://ed.ted.com/lessons/the-dust-bunnies-that-built-our-planet-lorin-swint-matthews
Piensa en donde estás sentado. Si retrocedieras en el tiempo, ese sitio estaría sumergido en el fondo de un mar poco profundo, enterrado bajo muchísimas rocas o estaría flotando a través de un paisaje fundido. Pero si retrocedieras unos 4,6 mil millones de años, estarías en medio de una enorme nube de polvo y gas en órbita alrededor de una estrella recién nacida. ¿Qué es exactamente este polvo cósmico? Lorin Matthews nos lo explica.
Lección de Lorin Swint Matthews, dirigida por Frederic Siegel (Equipo Tumult).
- Autor/a de la charla: Lorin Matthews
- Fecha de grabación: 2019-09-05
- Fecha de publicación: 2019-09-06
- Duración de «El polvo cósmico que dio origen a los planetas – Lorin Matthews»: 315 segundos
Traducción de «El polvo cósmico que dio origen a los planetas – Lorin Matthews» en español.
Piensa en donde estás sentado.
Si retrocedieras en el tiempo, ese sitio estaría sumergido en el fondo de un mar poco profundo, enterrado bajo muchísimas rocas, o estaría flotando a través de un paisaje fundido e infernal.
Pero si retrocedieras aún más en el tiempo, unos 4,6 mil millones de años, estarías en medio de una enorme nube de polvo y gas en órbita alrededor de una estrella recién nacida.
Esto es parte de algunos de los grandes misterios más pequeños de la física: los misterios de las pelusas de polvo cósmico.
Las regiones del espacio aparentemente vacías entre estrellas contienen nubes de gas y polvo, que normalmente son llevadas allí por supernovas.
Cuando una densa nube alcanza cierto umbral, llamado la masa de Jeans, se colapsa sobre sí misma.
La nube que se reduce rota cada vez más rápidamente y se calienta, hasta tal punto que puede quemar hidrógeno en su centro.
En este momento, nace una estrella.
Cuando la fusión empieza en la nueva estrella, emite gases que quitan la parte superior e inferior de la nube, dejando un anillo de gas y polvo en órbita que se llama «disco protoplanetario».
Este es un lugar sorprendentemente ventoso; remolinos de gas separan las partículas que acaban chocando de manera violenta.
El polvo está formado por pequeños fragmentos metálicos, trozos de roca y, más lejos, de hielo.
Se han observado miles de estos discos en el cielo, en diversas etapas de desarrollo cuando el polvo se aglutina para formar masas cada vez más grandes.
Se unen granos de polvo 100 veces más pequeños que el ancho de un cabello humano a través de lo que se llama la fuerza de van der Waals.
Es decir, cuando una nube de electrones pasa a un lado de la molécula, generando una carga negativa en un lado, y una carga positiva en el otro.
Los opuestos se atraen, pero van der Waals solo puede unir pequeños elementos.
Hay un problema: cuando los cúmulos de polvo alcanzan cierto tamaño, la atmósfera ventosa de un disco siempre debe separarlos mientras chocan.
Cómo es que siguen creciendo es el primer misterio de las pelusas de polvo.
Una teoría explica esto en términos de carga electrostática.
Los rayos gamma, los rayos X y fotones UV energéticos hacen que los electrones salgan de los átomos de gas dentro del disco, lo que genera iones positivos y electrones negativos.
Los electrones chocan con el polvo y se unen a él, esto hace que su carga se vuelva negativa.
Ahora, cuando el viento une los cúmulos, se repelen y desaceleran al chocar.
Las colisiones suaves no provocan su fragmentación, pero si la repulsión es demasiado fuerte, no crecerán nunca.
Una teoría sugiere que las partículas de alta energía pueden hacer que salgan más electrones de algunos cúmulos de polvo, dándoles una carga positiva.
Los opuestos se atraen de nuevo, y los cúmulos crecen rápidamente.
En poco tiempo, se nos presenta otra serie de misterios.
Sabemos por las pruebas encontradas en meteoritos que, con el tiempo, estas pelusas de polvo se calientan, se derriten y se enfrían para formar gránulos sólidos que se llaman cóndrulos.
No tenemos idea de cómo o por qué ocurre eso.
Además, una vez formados, ¿cómo se mantienen unidos los gránulos? Las fuerzas electrostáticas de antes son demasiado débiles, y la gravedad tampoco puede mantener unidas las rocas pequeñas.
La gravedad se incrementa proporcionalmente a la masa de objetos.
Es por eso que podrías escaparte fácilmente de un asteroide del tamaño de una pequeña montaña utilizando únicamente la fuerza generada por tus piernas.
Si no es la gravedad, ¿qué es? Quizás es el polvo.
Un borde de polvo esponjoso alrededor del exterior de los gránulos podría actuar como velcro.
Esto queda de manifiesto en meteoros, donde se encuentran cóndrulos rodeados de un borde de material fino, posiblemente polvo condensado.
Con el tiempo, los gránulos de cóndrulo se unen en el interior de rocas más grandes, y con un ancho de un kilómetro son lo suficientemente grandes para mantenerse unidas gracias a la gravedad.
Continúan chocando y se convierten en masas cada vez más grandes, formando incluso los planetas que hoy conocemos.
En última instancia, las semillas de todo lo conocido —el tamaño de nuestro planeta, su posición en el sistema solar, y su composición elemental— fueron determinadas por una larga serie de colisiones aleatorias.
Si se hubiera cambiado un poquito la nube de polvo, quizás las condiciones no habrían sido adecuadas para la creación de vida en nuestro planeta.
https://www.ted.com/talks/lorin_swint_matthews_the_dust_bunnies_that_built_our_planet/