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Estamos acostumbrados a hablar de límites como algo claro y bien definido, como los límites de la zona de juego de un campo de fútbol, pero algunos objetos tienen bordes difusos y no es tan fácil reconocer dónde termina uno y comienza otro. El Sistema Solar es uno de estos objetos sin un límite claro. Tan poco claro que a medida que nuestros conocimientos han ido avanzando, el límite se ha ido alejando cada vez más.

De Plutón a la Nube de Oort

Durante cientos de años, Plutón fue considerado el límite del Sistema Solar. Hoy en día Plutón ni siquiera se considera un planeta y Neptuno ha ocupado su lugar como planeta más alejado del Sol a una distancia aproximada de 30 UA (unos 4 500 millones de kilómetros).

Pero más allá de Plutón existen miles de objetos orbitando al Sol en el cinturón de Kuiper, aproximadamente a 50 UA. Más alejada todavía, a unos 90 UA, se sitúa la Heliopausa, el límite de la Heliosfera que forma el viento solar. Y todavía más alejada, a 1 año luz del Sol, está la Nube de Oort, considerada el verdadero borde exterior del Sistema Solar.

Mapa de los límites del Sistema Solar
Mapa de los límites del Sistema Solar

El cinturón de Kuiper

En 1992 se observó por primera vez un objeto del cinturón de Kuiper, un conjunto de cuerpos que orbitan alrededor del Sol formando un disco circunestelar cuya existencia fue predicha en 1960 por Gerald Kuiper. Con su descubrimiento, los límites del Sistema Solar se expandieron el doble.

El cinturón de Kuiper se extiende desde las 30 UA, más allá de la órbita de Neptuno, hasta los 55 UA, aunque se suele aceptar que la media de la masa principal del cinturón de Kuiper se sitúa a 39.5 UA (1 Unidad Astronómica es igual a 149 597 870 700 m, aproximadamente igual a la distancia media entre la Tierra y el Sol).

No obstante, algunos objetos del cinturón de Kuiper pueden llegar a describir órbitas que le alejan mucho más del Sol; por ejemplo, el Sedna sigue una órbita de 14 400 años cuyo punto más próximo al Sol es de 76 UA y tiene un afelio aproximado de 960 UA.

El cinturón de Kuiper contiene numerosos objetos pequeños remanentes de la formación del Sistema Solar, la mayoría de ellos asteroides compuestos de roca, metal y agua congelada. Desde 1992 no han dejado de registrarse nuevos objetos del cinturón de Kuiper superándose los 1000 objetos observados de forma directa. Se cree que puede contener más de 100 mil objetos de diámetro superior a los 100 km.

La observación de estos objetos transneptunianos en zonas próximas a la órbita de Plutón fue la primera sugerencia de que Plutón podría ser en realidad un objeto del cinturón de Kuiper. Esta idea fue tomando fuerza con el descubrimiento de objetos del cinturón de Kuiper de gran masa, hasta que se descubrió Eris, un planeta enano más masivo que Plutón, aunque con un diámetro ligeramente inferior.

El 24 de agosto de 2006, en una cumbre de la Unión Astronómica Internacional, se redefinió el término planeta. Para que un objeto se pueda considerar como un planeta, debe orbitar alrededor de su estrella, su masa debe generar suficiente gravedad como para hacer el objeto aproximadamente esférico al alcanzar el equilibrio hidrostático, y debe haber limpiado su órbita de otros objetos.

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Plutón no cumple el último requisito ya que contiene sólo 0.07 veces la masa que hay en su órbita. Para comparar, la Tierra tiene 1.7 millones de veces la masa del resto de su región orbital. Plutón y el resto de objetos que cumplan sólo los dos primeros requisitos pasaron a considerarse planetas enanos.

Heliosfera y heliopausa

La heliosfera es el nombre que recibe lo que se podría asimilar como la atmósfera del Sol. Desde el Sol se expulsa un plasma altamente ionizado conocido como viento solar. Este plasma está formado principalmente por protones, electrones y trazas de núcleos de helio y otros elementos. La energía de estas partículas oscila entre los 10 y 100 keV y viajan desde el Sol a velocidades supersónicas hasta que se encuentra con los rayos cósmicos del viento interestelar.

En este encuentro, el viento solar se frena hasta velocidades subsónicas y forma una especie de burbuja que rodea al Sistema Solar, la conocida como heliosfera. La heliosfera desvía la mayor parte de los rayos cósmicos que llegan desde el espacio y existen teorías de que sin esta protección de la heliosfera los rayos cósmicos harían la vida inviable dentro del Sistema Solar, al menos tal y como la conocemos.

Entre el límite de la heliosfera y el espacio interestelar, aproximadamente a 90 UA del Sol, se sitúa la conocida como heliopausa, un lugar dónde se acumula gas, principalmente hidrógeno, procedente del espacio y que es contenido en esta zona por las fuerzas opuestas entre el viento solar, el viento interestelar y el campo magnético del Sol.

Heliosfera y heliopausa
Ilustración de la heliosfera y heliopausa

La heliopausa define uno de los límites del Sistema Solar probablemente más claros. Más allá de la heliopausa se considera que entramos en el espacio interestelar. Por eso, desde que la Voyager 1 y su hermana la Voyager 2 alzcanzaron esta zona, muchos científicos ya aseguran que el ser humano puede ser considerado como una especie interestelar.

La nube de Oort

Si tomamos el efecto de la gravedad como referencia para encontrar los límites del Sistema Solar, la teórica nube de Oort estaría en el borde.

La Nube de Oort, cuya existencia no ha podido ser comprobada, sería una zona esférica situada entre 50 000 y 200 000 UA del Sol (0.8 – 3.2 años luz). Estaría poblada por miles de millones de objetos que fueron expulsados hacia el exterior durante la formación del Sistema Solar, muchos consiguieron escapar de la gravedad del Sol pero otros quedaron atrapados en órbitas tan alejadas que pueden tardar millones de años en completarse.

Cinturón de Kuiper y nube de Oort
Cinturón de Kuiper, nube de Oort y órbita de Plutón

La nube de Oort está tan lejos que el efecto de la gravedad solar es muy débil y la distorsión provocada por otras estrellas podría hacer que algunos de los objetos de la nube caigan hacia el interior del Sistema Solar. Esta podría ser la fuente principal de cometas de período largo.

Los objetos más alejados de la nube de Oort se encontrarían a un cuarto de la distancia entre el Sol y Próxima Centauri, la estrella más cercana al Sistema Solar. Existen teorías que sostienen que Próxima Centauri podría tener su propia nube de Oort y que la zona de interacción entre ambas nubes podría ser el verdadero límite del Sistema Solar, dónde termina el predominio de los efectos gravitacionales del Sol y comienza el predominio de la gravedad de otra estrella.

Referencias

  1. John D. Richarson y Nathan A. Schwadron. The limits of our Solar System.
  2. What defines the boundary of the Solar System?. NASA.

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