¿Qué sabemos sobre el espacio?
¿Cuánto sabemos sobre el espacio? En realidad, no tanto como nos gustaría. Cada vez que abres una aplicación de observación de estrellas, probablemente te asombras de cuántos objetos diferentes puedes encontrar allí. ¿Y si te dijéramos que todos esos planetas, estrellas y otros objetos visibles representan menos del 5% del contenido total del Universo?
Contenido
- ¿Qué es el espacio?
- ¿De qué está hecho el espacio?
- ¿Qué hay en el espacio?
- Resumen breve: datos básicos del espacio para recordar
El espacio es vasto y está lleno de misterios. Muchos de ellos aún están por resolverse, aunque la ciencia ha avanzado mucho. Resumamos lo que se conoce hasta ahora.
¿Qué es el espacio?
El espacio es un vacío casi perfecto sin aire. No está vacío: contiene muchas formas de radiación, así como partículas de gas, polvo y otra materia flotando en el vacío.
Desde la Tierra podemos observar planetas, estrellas y galaxias que se encuentran dentro de un radio de 46,5 mil millones de años luz en cualquier dirección. A esta región del espacio se la llama Universo observable. La mejor estimación actual de la edad del Universo es de unos 13.800 millones de años.
¿Qué es el espacio exterior?
Desde nuestra perspectiva terrestre, el espacio exterior es todo lo que se encuentra más allá del límite que separa la Tierra del espacio. Existen diferentes definiciones sobre dónde comienza exactamente el espacio exterior. El límite más aceptado es la línea de Kármán, situada a unos 100 km sobre el nivel medio del mar, aunque algunas fuentes la colocan un poco más abajo, a 80 km. A partir de esta altitud, el aire es demasiado tenue para que los aviones convencionales (que dependen de la sustentación) puedan volar.
Regiones del espacio
El espacio exterior se puede dividir en varias regiones. Están determinadas por campos magnéticos y "vientos" que dominan dentro de ellas.
- Geoespacio es la región del espacio exterior cerca de la Tierra. Se encuentra entre la atmósfera superior de la Tierra y los límites más externos del campo magnético terrestre.
- Espacio interplanetario es el espacio exterior dentro del Sistema Solar. Está definido por el viento solar, que forma una heliosfera, una "burbuja" gigante alrededor del Sol y sus planetas. En la heliopausa (el límite externo de la heliosfera), pasa al espacio interestelar.
- Espacio interestelar es el espacio físico entre los sistemas estelares de una galaxia. Está lleno del medio interestelar (ISM), que consiste en gas y polvo.
- El espacio intergaláctico es el espacio físico entre galaxias. Es prácticamente un vacío total, ya que está casi vacío, pero contiene gas ionizado extremadamente difuso.
¿De qué está hecho el espacio?
Los científicos creen que el universo está compuesto por tres tipos de sustancias: materia normal, materia oscura y energía oscura.
Materia normal
La materia normal, también llamada ordinaria o bariónica, está compuesta por protones, neutrones y electrones que conforman cada objeto visible a nuestro alrededor. Todo lo que podemos ver, como estrellas, planetas, árboles, animales y seres humanos, está hecho de materia normal. La proporción de materia normal en el universo es sorprendentemente pequeña: menos del 5%.
Materia oscura
La materia oscura no emite ni absorbe luz ni energía y por lo tanto es completamente invisible. Los científicos no pueden verla directamente, pero deducen su existencia por su atracción gravitatoria sobre la materia normal. Por ejemplo, las galaxias espirales rotan tan rápido que la gravedad de la materia visible por sí sola no bastaría para mantenerlas unidas: sin la materia oscura, simplemente se dispersarían. En conjunto, se cree que la materia oscura constituye alrededor del 27% del Universo. Entre los posibles candidatos se incluyen:
- WIMPs (partículas masivas débilmente interactivas): Partículas hipotéticas mucho más pesadas que las que componen la materia ordinaria. Interactúan solo mediante la gravedad y la fuerza nuclear débil, lo que significa que podrían atravesar la materia casi sin dejar rastro. Por su masa, los WIMPs podrían proporcionar la gravedad extra necesaria para explicar el movimiento de las galaxias.
- Axiones: Partículas teóricas extremadamente ligeras y con interacciones muy débiles. Fueron propuestas inicialmente para resolver un problema matemático en la física de partículas, pero más tarde se comprendió que también podrían ser un buen candidato a materia oscura.
- Neutrinos estériles: Los neutrinos son partículas que sabemos que existen — diminutas, casi sin masa y que rara vez interactúan con la materia. Los neutrinos estériles serían una versión más pesada: no interactúan con ninguna de las fuerzas conocidas excepto la gravedad. Su masa adicional e invisibilidad los convierten en otra posible explicación para la materia oculta del Universo.
Energía oscura
La energía oscura puede entenderse como una propiedad del propio espacio, que provoca la expansión acelerada del Universo debido a su presión negativa, más que como una fuerza que repele directamente los objetos. El concepto de energía oscura fue propuesto para explicar por qué el Universo no solo se expande, sino que lo hace a un ritmo cada vez mayor. Por ahora, los científicos no han definido su naturaleza ni su origen: aquí, “oscura” significa más “desconocida” que literalmente oscura, como en el caso de la materia oscura. Se estima que la energía oscura constituye aproximadamente el 68% del Universo.
¿Qué hay en el espacio?
El espacio no está vacío: está lleno de objetos de todos los tamaños, desde diminutas rocas hasta inmensos muros de galaxias. Empecemos por los cuerpos más pequeños —planetas, lunas y cometas— antes de avanzar hacia las estrellas, galaxias y las mayores estructuras cósmicas.
Planetas, lunas y cuerpos pequeños
Nuestra exploración del Universo comienza cerca de casa: en el Sistema Solar, nuestro vecindario cósmico inmediato. Aquí encontramos planetas, lunas, cometas y un cinturón entero de asteroides entre Marte y Júpiter. Los astrónomos también han detectado exoplanetas orbitando estrellas distantes e incluso cometas interestelares que pasan fugazmente desde otros sistemas estelares.
Planetas
Un planeta es un objeto que orbita una estrella, tiene la masa suficiente para que su propia gravedad lo moldee en una forma casi esférica y ha limpiado su órbita de otros escombros. En el Sistema Solar, existen dos grandes tipos de planetas:
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Los mundos rocosos (planetas terrestres) — Mercurio, Venus, la Tierra y Marte. Estos planetas pequeños y densos están compuestos principalmente de roca y metales como hierro, magnesio y silicio. Mercurio, a pesar de ser un planeta, tiene una delgada “cola” de átomos de sodio arrastrados por el viento solar, dándole un aspecto similar al de un cometa. Venus también presenta una cola iónica.
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Los planetas gigantes — Júpiter y Saturno son auténticos gigantes gaseosos, compuestos principalmente de hidrógeno y helio, mientras que Urano y Neptuno son considerados gigantes de hielo, con grandes cantidades de agua, amoníaco y metano además de hidrógeno y helio.
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También existen planetas enanos, mundos más pequeños que orbitan el Sol pero que, a diferencia de los planetas “plenos”, no han despejado su órbita de escombros. Por eso suelen quedar fuera del “panteón” principal de los planetas del Sistema Solar. El más famoso es Plutón, pero hay otros, como Eris, Haumea, Makemake y Ceres.
Más allá de nuestro Sistema Solar, los astrónomos han descubierto miles de exoplanetas, mundos que orbitan otras estrellas. Algunos desafían la imaginación: se han hallado planetas con composiciones inusuales, incluido uno que podría ser rico en carbono, formando quizá un mundo con vastas cantidades de material similar al diamante. Descubre más sobre este y otros objetos espaciales insólitos en nuestro artículo.
Lunas
Una luna es un objeto que orbita un planeta u otro cuerpo que no es una estrella (por ejemplo, un asteroide). La Tierra tiene una sola luna, mientras que algunos planetas tienen decenas y otros ninguna.
- En 2025, Saturno ostenta el récord con 274 lunas confirmadas, ligeramente por delante de Júpiter, que tiene 95. El liderazgo ha cambiado varias veces en los últimos años, ya que los astrónomos siguen descubriendo nuevas lunas pequeñas en torno a ambos gigantes.
- Si clasificamos todas las lunas del Sistema Solar por tamaño, tres de las cinco más grandes — Ganímedes, Calisto e Ío — orbitan Júpiter. Las otras dos son Titán (la mayor luna de Saturno) y nuestra propia Luna, que ocupa orgullosamente el quinto lugar en la lista.
Asteroides
Los asteroides son restos rocosos de la formación del Sistema Solar hace unos 4.600 millones de años. La mayoría orbitan en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter, con tamaños que van desde pequeños bloques hasta planetas enanos como Ceres.
- Algunos asteroides se acercan ocasionalmente a la Tierra, como Apofis, que pasará a solo 32.000 km (10 veces más cerca que la Luna) en 2029. ¡Incluso será visible a simple vista en el cielo! Explora nuestro artículo sobre Apofis para más detalles.
Cometas
Los cometas son cuerpos helados que viajan en órbitas muy alargadas. Muchos provienen de la lejana Nube de Oort, otros del Cinturón de Kuiper y algunos —como 2I/Borisov y 3I/ATLAS— del espacio interestelar. ¿Por qué tienen colas tan espectaculares los cometas y qué nos revelan sobre el Sistema Solar? Descúbrelo en nuestro artículo sobre cometas.
Estrellas y nebulosas
Una estrella es una esfera gigantesca de gas caliente y brillante —principalmente hidrógeno y helio— mantenida por la gravedad. En su núcleo, los átomos se fusionan en reacciones nucleares, liberando enormes cantidades de energía que hacen brillar a la estrella. Las estrellas nacen dentro de nebulosas, inmensas nubes de gas y polvo donde la gravedad reúne el material hasta que se enciende la fusión nuclear.
- Una de las nebulosas más peculiares es la Nebulosa del Bumerán, situada a unos 5.000 años luz en Centauro. Su interior es el lugar más frío jamás encontrado en el Universo, con una temperatura de –272 °C, solo un grado por encima del cero absoluto.
Tras formarse, las estrellas brillan durante miles de millones de años antes de terminar sus vidas de diferentes formas. Algunas se convierten en enanas blancas —remanentes estelares densos y tenues. Un ejemplo famoso es Sirio, que en realidad es un sistema binario: la estrella principal, Sirio A, caliente y brillante, y una tenue enana blanca, Sirio B. Las estrellas más masivas pueden colapsar en estrellas de neutrones, de solo unos pocos kilómetros de diámetro, o incluso en agujeros negros, cuya gravedad es tan intensa que ni siquiera la luz puede escapar.
- Entre las estrellas más antiguas aún activas está HD 140283, una subgigante en Libra apodada Matusalén —por el personaje bíblico que supuestamente vivió 969 años. Se estima que tiene entre 12 y 14 mil millones de años, casi tan antigua como el propio Universo.
Para comprender mejor cómo evolucionan las estrellas —desde su nacimiento en una nebulosa hasta su final espectacular— consulta nuestra infografía sobre el ciclo de vida estelar.
Galaxias y cuásares
Las galaxias son sistemas inmensos de miles de millones de estrellas, unidas por la gravedad junto con gas, polvo y materia oscura.
- Nuestro propio Sistema Solar se encuentra en la Vía Láctea, cuya brillante franja de estrellas se aprecia cruzando el cielo nocturno.
- La galaxia vecina más cercana, Andrómeda, es tan grande y brillante que puede verse a simple vista bajo cielos oscuros.
Al igual que las estrellas, las galaxias también tienen su ciclo de vida. Se piensa que los cuásares representan núcleos galácticos activos en una fase temprana de evolución, cuando un agujero negro supermasivo central consume materia circundante a un ritmo colosal. Este proceso libera cantidades extraordinarias de energía, haciendo que los cuásares sean algunos de los objetos más luminosos del Universo.
- El cuásar 3C 273 en Virgo fue el primer cuásar descubierto y sigue siendo el más brillante visto desde la Tierra (magnitud aparente 12,9). Las observaciones de radio revelan temperaturas de brillo de hasta 10¹³ K (10 billones °C), una medida de la intensidad de radiación, no de la temperatura real del plasma.
- El cuásar APM 08279+5255, a 12 mil millones de años luz en Lince, está rodeado de una gigantesca nube de vapor de agua con unas 140 billones de veces la masa de todos los océanos de la Tierra juntos.
Estructuras a gran escala
Las galaxias no flotan aisladas. Se agrupan en conjuntos como el Grupo Local de Galaxias y el Cúmulo de Virgo, que a su vez forman parte de estructuras aún mayores como el Supercúmulo Laniakea.
- La Gran Muralla de Hércules–Corona Borealis, o simplemente la Gran Muralla, es candidata a la mayor estructura del Universo observable, aunque su estatus aún se debate. Podría tener hasta 15 mil millones de años luz de extensión y contener miles de millones de galaxias. Situada a unos 10 mil millones de años luz, se encuentra en la dirección de las constelaciones de Hércules y Corona Boreal.
Preguntas frecuentes
¿Cuántos años tiene el espacio?
La mejor estimación actual de la edad del Universo es de unos 13.800 millones de años. To help you visualize the history of the Universe, we compressed it into 1 Earth year and got a cosmic calendar. Check it out in our infographic.
¿Dónde comienza el espacio?
El espacio no comienza en una altitud definida con precisión sobre la superficie terrestre. Un límite ampliamente aceptado es la línea de Kármán, establecida en 100 km (62 millas) por la FAI (Federación Aeronáutica Internacional). Algunas instituciones, como la NASA y la Fuerza Aérea de EE. UU., emplean un límite algo más bajo de 80 km (50 millas). Estas altitudes se eligen porque a partir de ahí la atmósfera es demasiado tenue para generar la sustentación necesaria para el vuelo aerodinámico, lo que significa que solo es posible el vuelo orbital o con cohetes.
¿Qué tan grande es el espacio exterior?
Se estima que el universo observable, la parte que podemos ver y medir visiblemente, tiene unos 46.5 mil millones de años luz en cualquier dirección desde la Tierra. Si lo imaginamos como una esfera que rodea nuestro planeta, su diámetro será de aproximadamente 93 mil millones de años luz. Encuentra nuestra ubicación en el universo observable utilizando nuestra infografía.
¿Cuál es la temperatura del espacio?
La temperatura base del espacio exterior está determinada por la radiación cósmica de fondo de microondas (CMB), el resplandor residual del Big Bang. Corresponde a unos 2,7 K (–270 °C).
¿De qué color es el espacio?
Sabemos por experiencia que el espacio parece negro. Sin embargo, teniendo en cuenta que el universo es infinito y contiene miles de millones de estrellas, ¿no debería ser blanco brillante? Esta rareza se conoce como la paradoja de Olber; consulta sus posibles soluciones en nuestro artículo dedicado.
¿Por qué el sonido no puede viajar a través del espacio?
El sonido es una onda mecánica que requiere de un medio, como el aire o el agua, para propagarse. El espacio es un vacío: no hay aire, y el sonido no tiene forma de viajar. Por eso se considera generalmente que el espacio es silencioso.
¿El espacio es completamente silencioso?
Aunque el espacio es un vacío, no está del todo vacío: está lleno de plasma, o partículas cargadas. Estas partículas pueden generar (o verse afectadas por) campos eléctricos y magnéticos y, por lo tanto, transmitir ondas magnetosónicas, el equivalente del sonido en el plasma. Son inaudibles para los humanos, pero pueden ser registradas por naves espaciales y convertidas en pistas audibles — una especie de extraña “música espacial”.
Resumen breve: datos básicos del espacio para recordar
El espacio es un vacío con radiación y partículas de materia flotando en él. La mejor estimación actual de la edad del Universo es de unos 13.800 millones de años. El tamaño del universo observable es de aproximadamente 46.5 mil millones de años luz en cualquier dirección desde la Tierra (o 93 mil millones de años luz de diámetro). Todo lo que existe en el universo está hecho de materia normal, materia oscura y energía oscura; los científicos aún están investigando la naturaleza y el origen de estas dos últimas sustancias.
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