Hace 15.000-4.600 millones de años
Unos 10.000 millones de años después de su nacimiento, el universo se había convertido en una vasta extensión de galaxias; casi tanto como hoy la vemos.
Pese a haber transcurrido 10.000 millones de años, nuestro Sol y su familia de planetas aún no existían. Sin duda sí existían otros planetas que orbitaban en torno a otras estrellas, y algunos de ellos es concebible que albergaran vida, inteligencia evolucionada y civilizaciones tecnológicamente desarrolladas. Acaso sigan existiendo, y otros pueden desarrollar esas formas en el futuro. Pero nada sabemos al respecto, al menos hasta ese punto, por lo que debemos limitar nuestro interés al único mundo habitado que conocemos: el nuestro.
En el lugar de nuestro Sistema solar —nuestro Sol más todos los mundos y fragmentos de materia que giran en torno a él— hubo una vez una vasta nube o «nebulosa» de polvo y gas. Así lo sugirió por vez primera el filósofo alemán Immanuel Kant (1724-1804) en 1755, y de manera independiente coincidió con él, en 1798, el astrónomo francés Pierre-Simon de Laplace (1749-1827).
El proceso en virtud del cual la nebulosa se condensó para formar el Sol y los planetas fue descrito por Laplace, pero su explicación resultaba inadecuada para dar cuenta cabal de los hechos. En 1944, esta «hipótesis nebular» fue modificada por el astrónomo alemán Carl Friedrich von Weizsacker (n. en 1912). Desde entonces, y tras posteriores modificaciones, los científicos están absolutamente seguros de haber captado lo esencial del mecanismo.
La nebulosa original fue girando lentamente sobre su eje (podemos aseverarlo, pues todos los objetos que nos es dado observar en el universo se presentan girando). La nebulosa tenía también un campo gravitatorio, como es el caso de todos los objetos que contienen masa. Bajo el impulso del campo gravitatorio, la nebulosa se contrajo lentamente. Conforme se contraía, se incrementaba la velocidad de rotación, de acuerdo con la «ley de la conservación del momento angular», de la que jamás se ha observado excepción alguna.
Además, a medida que la nebulosa se contraía, el campo gravitatorio (debido a la creciente densidad de materia en la nebulosa) se intensificaba, y esto a su vez aceleraba la contracción. La energías cinética de la materia replegándose se convirtió en calor, de tal manera que el centro de la nube se volvió más y más caliente y se comprimió más y más, hasta que la combinación de calor y presión desencadenó un proceso de «fusión nuclear» que convirtió el hidrógeno en helio.
La fusión produjo enormes energías que convirtieron el centro de la nebulosa en contracción en una masa incandescente de materia a elevadísima temperatura. Había nacido el Sol.
En la periferia de la nube, remolinos turbulentos de diversa intensidad juntaron partículas que dieron lugar a cuerpos mucho menores que el Sol, con centros que no podían alcanzar suficiente calor ni compresión como para desencadenar la fusión nuclear. Estos cuerpos marginales permanecieron fríos en la superficie, y se convirtieron en los planetas. Se formaron asimismo los satélites, asteroides, cometas y los demás cuerpos del Sistema solar.
Naturalmente, entre esos cuerpos que se formaron estaba la Tierra, tercer planeta contando a partir del Sol.
Una pregunta obvia que suscita esta rápida descripción es la siguiente: ¿cómo saben los astrónomos que el Sistema solar adquirió su forma actual hace 4.600 millones de años, y no mucho antes o después?
A partir de 1896, con el descubrimiento que realizó el físico francés Antoine-Henri Becquerel (1852-1908), se supo que ciertas sustancias son radiactivas y se descomponen muy despacio (en algunos casos) y con gran regularidad, transformándose en otras sustancias. Así, el uranio se descompone en plomo en una proporción según la cual la mitad del uranio estudiando se descompone en plomo en 4.500 millones de años. Otros materiales se descomponen aún más despacio y, naturalmente, algunos más deprisa.
Estudiando el contenido de uranio y plomo en las rocas, puede estimarse cuánto tiempo esas muestras concretas de roca han permanecido sólidas y esencialmente equilibradas desde que se descompuso el uranio. Resulta difícil hallar una roca en la Tierra que haya permanecido sólida y equilibrada más de 3.000 millones de años, pues la historia primitiva del planeta debió estar atormentada por paroxismos y erupciones volcánicas. Sin embargo, la Luna, un cuerpo más pequeño y geológicamente más calmado, posee rocas que revelan una edad superior a los 4.000 millones de años. Hay meteoritos que se cree han permanecido incambiados desde que salieron de la nebulosa primigenia, y que cuentan 4.600 millones de años. De ello deducen los astrónomos que el Sistema solar se formó por entonces.
Otra pregunta es por qué el Sistema solar se formó tan tarde. O tan pronto. Después de todo, si la nebulosa ya existía como tal desde hacía 10.000 millones de años, ¿por qué no continúa siendo nebulosa hoy en día? ¿O qué la hizo empezar a contraerse de pronto?
Es difícil responder. La nebulosa de Orión, que sigue existiendo 15.000 millones de años después de la formación del universo, justamente ahora está comenzando a contraerse y a formar estrellas. Y otras nebulosas siguen siendo tales.
Una posibilidad es que una supernova —una gran explosión estelar— surgiera muy cerca de nuestra nebulosa primigenia. La onda expansiva comprimió la nebulosa por el lado próximo a la supernova, e intensificó el campo gravitatorio allí. Eso puede haber sido suficiente para iniciar la condensación. (Asimov, 2013, pp. 4-6)