¿Por qué la tierra es redonda y las galaxias planas?

El otro día mientras estaba en YouTube viendo el intento de “aterrizaje” de SpaceX (más bien una colisión, pero que se la va a hacer, no es algo sencillo). Cuando acabó en recomendaciones apareció un vídeo muy interesante de un pastor protestante el cual opinaba y “justificaba” como la tierra es plana. A parte de las risas que me pude echar viendo tales argumentos, empecé a pensar sobre el tema y me sorprendí cuando no encontraba sentido a porque las galaxias son planas y los planetas redondos. El origen de su forma está en la fuerza que los mantiene unidos, es decir, la gravedad. Pero… ¿Cómo pueden obtenerse resultados diferentes? No tiene sentido, igual el loco de la tierra plana tiene razón…

Eso tampoco puede ser, por esto he estado pensando y he encontrado la respuesta, no estaba muy seguro así que he confirmado mi respuesta por internet y estaba en lo cierto!!! Aquí os presento mi razonamiento:

En el caso de los planetas es muy interesante, mi razonamiento comienza de esta forma: La causa de las deformaciones son fuerzas externas, o fuerzas internas no compensadas. Esto último es la clave, en el caso de los planetas no solo la gravedad está presente, sino que la presión causada por la gravedad es muy importante. Exactamente igual. Ahora mismo yo no estoy cayendo contra la tierra porque estoy sentado sobre una silla, la cual ejerce una fuerza igual que mi peso hacia arriba que evita que acelere. Luego esa silla está sujeta por el suelo, el cual ejerce una fuerza hacia arriba igual y contraria a nuestro peso juntos. Luego con esa capa de suelo ocurre lo mismo. Este proceso continua hasta el núcleo de la tierra. Pero lo interesante es que la fuerza que ejerce cada capa es el resultado de la presión a la que esta sometido y aunque sea solido estos siguen el principio de Pascal. De esta forma la fuerza se ejerce en todas direcciones.

Esa fuerza es igual al peso de toda la materia que hay por encima hasta ese punto, así resulta evidente como esa presión lateral aumenta con la profundidad.

Entonces imaginemos la tierra en formación, cuando todavía no tenia una forma redonda ocurre algo sorprendente. Cuando la masa es suficiente y el astro esta lo suficientemente deformado ocurre que la cantidad de masa que hay sobre un punto a una distancia R del centro es tal que la presión que ejerce hacia los laterales supera la presión que ejerce un punto vecino, esto ocurre porque ese punto vecino no tiene tanta masa sobre el que genere una presión igual, en un dibujo se aprecia mejor:

Esta diferencia de presión empujara y deformará a toda la masa para que se obtenga una forma esférica, cuando se llegue a esta forma entonces las presiones se equilibraran y no se seguirá deformando.

Por esta razón los planetas son redondos. Y las galaxias…..

En el caso de las galaxias la fuerza que se opone a la gravedad no es la presión, sino el momento angular. Cuando se forma la galaxia la nube de gas progenitora tenía algo de momento angular el cual se debe conservar. Por eso cuando la gravedad atrae al gas hacia el centro la rotación comienza a acelerar. Al igual que un patinador sobre hielo. Cuando gira y acerca sus brazos acelera y cuando los aleja gira más lento. En este caso cuando se compacta la nube la futura galaxia comienza a rotar.

Así todo el gran parte del gas se centra en el eje de la rotación. Lo que dificulta que el gas entre dicho eje. Obligándolo a “caer” paralelamente al eje.

Y de esta forma se acerca todo lo que puede al centro de masa, creando un disco:

De esta forma se obtiene una espiral en vez de una esfera. En resumen, las estructuras esféricas ocurren cuando la fuerza en contra de la gravedad tiene una simetría esférica es decir, el resultado final puede rotarse y las fuerzas “aparentan” estar en el mismo lugar antes de la rotación, un ejemplo las presiones internas. En cambio, las estructuras planas ocurren cuando las fuerzas que se oponen a la gravedad tienen una simetría respecto a un eje, un ejemplo las galaxias. Aquí la palabra clave es simetría, en toda la física aparecen desde que Noether tuvo una genial idea la cual explicaré en mi próxima entrada.

Anuncios

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s