Formación del Universo y la Tierra: Origen de los Planetas y Evolución Geológica

Formación del Universo y Origen de los Planetesimales

Hace aproximadamente 5000 millones de años, los materiales de una nebulosa comenzaron a agitarse e interactuar debido a la onda de choque producida por la explosión de una estrella cercana. Como consecuencia, la mayor parte de la materia se condensó y comenzó a concentrarse en la parte central del futuro sistema. La enorme fuerza gravitatoria de esta masa central la comprimió y calentó hasta que su núcleo alcanzó la temperatura suficiente para iniciar reacciones termonucleares. Así nació el Sol.

Las intensas emisiones solares expulsaron hacia el espacio una buena cantidad de materia. El resto permaneció girando alrededor de la joven estrella hasta formar un disco aplanado. En este disco, los materiales más densos se dispusieron más cerca del centro. Posteriormente, en el seno del disco de materia, aparecieron concentraciones llamadas planetesimales, que se dispusieron en órbitas alrededor del Sol y comenzaron a colisionar entre sí. Estos planetesimales fueron el germen de los futuros planetas.

Los planetas que se formaron cerca del Sol, a partir de materia más densa, originaron los planetas rocosos; los que se condensaron más lejos del Sol, con materiales ligeros, se convirtieron en planetas gaseosos. Más tarde, los planetas se enfriaron y crearon una atmósfera con gases liberados, que solo quedaron retenidos en los planetas con una gravedad importante.

Formación de la Tierra: De Nebulosa a Planeta Habitable

El origen más probable de la Tierra, hace 4700 millones de años, fue por condensación del polvo cósmico que formaba la nebulosa original. Se trata, por tanto, de un origen frío. La temperatura aumentaría por el proceso de acreción del polvo cósmico y, posteriormente, por concentración gravitatoria, al adquirir mayor tamaño, en combinación con el proceso de desintegración de isótopos existentes. Como consecuencia, se debió alcanzar una temperatura de miles de grados para fundir todos los elementos. Esto favoreció una diferenciación por densidades, de tal manera que se concentraron en el centro los elementos más pesados.

Alrededor del centro se depositaron materiales de menor densidad, formándose varias capas. Aunque la temperatura de la superficie sería muy elevada, iría disminuyendo por irradiación de calor hacia el espacio. Paralelamente, algunos elementos se perderían en el espacio, con lo que aumentaría la densidad de la Tierra. Se formó así una atmósfera primitiva a partir de H y He, que posteriormente desapareció.

La Formación de la Corteza y la Atmósfera

La disminución de la temperatura superficial debió producir la cristalización y solidificación de las primeras rocas, a modo de escorias. Estas escorias se hundirían y fundirían nada más formarse, volviéndose a solidificar la superficie. Esa escoria sería más persistente, hasta que llegó a constituir una continua capa que aislaría la parte exterior de su interior, haciendo disminuir la temperatura. Esta costra desapareció al resquebrajarse y volverse a fundir.

El continuo enfriamiento del planeta propició la formación de una corteza más estable y gruesa, semejante a la corteza oceánica. El material fundido del interior salió mediante una actividad volcánica, originando relieve en la superficie. Debido al proceso de enfriamiento del magma, se produjeron expulsiones de gases. El oxígeno desapareció al combinarse con elementos de la corteza, originándose así la atmósfera primitiva.

El Ciclo del Agua y el Origen de la Vida

Cuando la temperatura fue menor de 100ºC, las grandes masas de vapor de agua se condensaron, formando nubes que precipitaron sobre el planeta en forma de agua líquida. Esta agua ocupó las zonas más bajas, originando océanos. Al caer con fuerza, el agua de lluvia originaba mares, lagos, ríos y la acumulación de sedimentos. El agua líquida era calentada por el sol y se transformaba en vapor que pasaba a la atmósfera. Así se constituyó el ciclo del agua.

Por otra parte, los sedimentos formaron grandes masas en forma de capas superpuestas. En el fondo de estas zonas, debido a la presión, se originaron rocas metamórficas. Las moléculas del agua reaccionaron entre sí formando biomoléculas. Las primeras células obtenían energía mediante un metabolismo fermentativo. Luego aparecieron otras fotosintéticas. El contenido en oxígeno en la atmósfera aumentó, creándose una atmósfera oxidante de ozono. Posteriormente, aparecieron organismos respiradores que utilizaban oxígeno en el metabolismo.