Sistema solar
El Sistema Solar es uno de las materias más estudiadas en la historia de la humanidad.
Desde tiempos muy antiguos, el hombre ha manifestado preocupación e interés por conocer su medio, y el Universo no está exento de esa curiosidad y afán de investigación.
Ya en el siglo III A.C. , Aristarco de Samos presentaba la teoría heliocéntrica del origen del Sistema Solar, la que perduró hasta el siglo II, cuando Tolomeo propondría su celebre Teoría Geocéntrica, la que sostenía que la tierra era el centro del Universo. Debieron pasar un par de siglos, para que en el XVI, Nicolás Copérnico propusiera nuevamente la teoría heliocéntrica, la que esta vez sea aceptada universalmente.
Desde entonces, ha habido un gran interés por conocer el sistema solar, investigaciones de las que desprenden grandes teorías, desde la Ley de la Gravitación Universal de Newton hasta cálculos que indican que habrían más de cien mil millones de estrellas en la Vía Láctea, galaxia a la cual pertenece nuestro sistema solar.
Este interés ha llevado al hombre a realizar grandes operaciones, las que han trascendido fronteras, es así como en 1957 se lanza al espacio el Sputnik I, primer vehículo que sales de la órbita terrestre. En 1958, la URSS lanza al espacio un cohete con dos perras: los primeros seres vivientes en salir del globo terrestre. El primer astronauta fue Yuri Gagarin, a bordo del Bostok I. El 18 de marzo de 1965 se realiza el primer paseo espacial: el ruso A. Leonov flotó en le espacio por 10 minutos, convertido en un "hombre – satélite".
En 16 de julio de 1969 el Apolo XI despegó rumbo a la Luna. Iba tripulado por Collins, Armstrong y Aldrin. Cuatro días después, se marcaba la primera huella humana sobre la luna, la frase "un pequeño paso para un hombre, un gran paso para la humanidad" recorrería el mundo.
Hoy, tres décadas después de este "gran paso", la tecnología de Internet hace posible que en segundos contemos con información necesaria y material gráfico de cualquier tema, y la astronomía y la astronáutica no están ajenas a esto.
¿Dónde está ubicado?
Pertenecemos a la Vía Láctea y nuestro Sistema Solar se halla ubicado en uno de los extremos de dicha galaxia. ¿A qué distancia estamos del centro de dicha galaxia? Aproximadamente a unos 33,000 años luz (o lo que es lo mismo a un 31 x 106 Km, bueno si no lo entiendes está a 31'000,000 de kilómetros).
Como sabemos los cuerpos celestes por lo general giran en un movimiento de rotación respecto a un centro determinado, para nuestro sistema solar, el centro será el centro de la Vía Láctea y nuestro sol demora 230 millones de años terrestres en dar una vuelta completa a este centro.
¿Quiénes lo componen?
Nuestro Sistema está compuesto por una gran estrella la cual le proporciona el calor necesario para la existencia de vida a nuestro planeta, dicha estrella es El Sol (por ello el nombre de Sistema Solar), asimismo existen planetas (9), algunos con sus respectivos satélites así como un cinturón de asteroides ubicado entre Marte y Júpiter.
En orden de proximidad al Sol, los cuatro primeros planetas ( Mercurio, Venus, Tierra y Marte) son denominados los planetas interiores debido a que están ubicados entre el Sol y el cinturón de asteroides, dicho cinturón de asteroides está conformado por cuerpos de entre 1,5 a 750 kilómetros de diámetro. Los planetas exteriores son Júpiter Saturno, Urano, Neptuno y Plutón.
Planetas interiores
Los planetas de nuestro Sistema Solar pueden dividirse en dos grupos bien definidos. Los planetas interiores también denominados pequeños, rocosos, terrestres o telúricos (esto quiere decir: de la familia de la tierra). Pertenecen a este grupo: Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Las características generales son similares. Tamaño mas o menos pequeño formados básicamente por rocas y además salvo Mercurio todos están rodeados de una atmósfera que tiene poco hidrógeno y helio. En general tienen pocos -o ningún- satélite natural: Mercurio y Venus no tienen ninguno, la tierra tiene la Luna y Marte tiene dos que son: Fobos y Deimos.
Planetas gigantes
Pertenecen a este grupo Júpiter y Saturno los que tienen un tamaño varias veces superior a la Tierra, el primero 12 veces y el segundo 10 veces.
Planetas Exteriores
Pertenecen a esta clasificación Urano, Neptuno y Plutón.
Asteroides
Los Asteroides, denominados tambien "planetitas", son pedazos de rocas que orbitan alrededor del Sol, entre Marte y Júpiter en un amplio cinturón llamado justamente "Cinturón de Asteroides". Existen otros Asteroides que siguen órbitas distintas. Hasta el momento se han identificado a mas de 5000 millones de Asteroides. Se piensa que los dos satélites de Marte: Fobos y Deimos son Asteroides que quedaron atrapados por la fuerza de gravedad del planeta. Otros Asteroides como el Gaspra, Ida y Dactyl fueron fotografiados por la nave espacial Galileo en su viaje a Júpiter. El tamaño varia desde 975 Kms. Ceres, 525 Kms. Vesta.
El Sol
El Sol es una estrella compuesta por más de 70 elementos distintos, entre los cuales podemos mencionar al Hidrógeno (81,76%), Helio (18,17%), Oxígeno, Hierro, Magnesio, entre otros que llegan a representar el 0,07% restante. Es un cuerpo gaseoso aunque algunos la consideran dentro del estado de plasma debido a la alta temperatura a la que se encuentra (en la superficie la temperatura llega a los 6,050º C y en el centro se calcula que puede llegar a los 5'000,000º C). Está a 150 millones de kilómetros de la Tierra, su diámetro es aproximadamente de 1´400,000 kilómetros y posee una masa equivalente a 332,000 veces el de la tierra.
¿Qué tiempo de vida tiene el sol?
Puesto que aproximadamente cada segundo el sol pierde 4´000,000 de toneladas de materia en forma de radiación, se estima que el sol llegará a agotar la totalidad del hidrógeno en 5´000,000 de años.
¿Cuánto dura "un día" en el sol?
La rotación solar dura el equivalente a 26 días 19 horas y 12 minutos terrestres. Es decir, 24 horas del sol equivalen a 643 horas y 12 minutos de la tierra.
Igual que otras estrellas, el Sol es una enorme bola de gas en revolución. En su núcleo tienen lugar reacciones nucleares que liberan energía. El Sol es la única estrella que está relativamente cerca para poder ser estudiada en detalle. Las características de su superficie como las manchas solares y las protuberancias, pueden observarse desde la Tierra. En su núcleo, el Sol convierte hidrógeno en helio a razón de 600 toneladas por segundo, lo que significa que el astro pierde cuatro millones de toneladas de su masa cada segundo. Este astro NUNCA DEBE SER OBSERVADO DIRECTAMENTE, incluso a través de gafas de sol, película fotográfica o cristal ahumado hay riesgo de dañarse los ojos. A través de equipos especiales es posible ver en el Sol manchas oscuras que son zonas del Sol más frías y que son fruto de la actividad solar.
Una mancha solar completamente desarrollada, consiste en una oscura sombra rodeada de penumbra más clara. La penumbra tiene una estructura filamentosa. Las grandes manchas solares pueden tener diámetros mayores que el de la Tierra(diámetro de la Tierra en comparación con la mancha solar de la fotografía representado por el anillo azul que esta a la derecha de la misma).
Las protuberancias solares son enormes chorros de gas caliente expulsados desde la superficie del Sol y que se extienden a muchos miles de kilómetros. Las mayores llamaradas pueden durar varios meses. El campo magnético del Sol desvía algunas protuberancias que forman así un gigantesco arco.
Los planetas del sitema solar
Mercurio
Mercurio es uno de los planetas más pequeños de nuestro sistema solar, prácticamente carece de atmósfera. Si la pudiéramos ver de cerca veríamos un panorama parecido al de la Luna, una superficie bombardeada constantemente por meteoritos.
Posee una alta densidad (5,43 g/cm3), su temperatura varía dependiendo de que esté o no expuesta al sol pasando de 430º C de día a -180º C de noche, es el planeta que mayor variación de temperatura posee, esto debido a su proximidad al sol. La gravedad en la superficie de éste planeta es de 0,377 veces el de la tierra, es decir, que allá nuestro peso sería menor que el de aquí en la tierra.
Su distancia media al sol es de 57´910,000 kilómetros, su rotación es bastante lenta llegando a durar un día en Mercurio el equivalente a 58,66 días terrestres. Asimismo el año en Mercurio dura en términos terrestres 87,96 días (poco menos de tres meses terrestres). No posee satélites.
Venus
Este planeta se encuentra a 108 200 000 kilómetros y posee una atmósfera compuesta mayormente de dióxido de carbono (97%), nitrógeno (3% aprox.) además de oxígeno, vapor de agua, monóxido de carbono, cloruro y fluoruro de hidrógeno, entre otros elementos. Está compuesto principalmente por hierro, oxígeno, nitrógeno, entre otros elementos.
A Venus lo podemos ver claramente en el cielo durante los atardeceres o al amanecer debido a que es el planeta que más cerca de la tierra logra pasar, cada 19 meses logra hacerlo.
Al parecer posee cadenas montañosas y gran actividad volcánica. Su temperatura media en superficie es de 480º C, su densidad llega a ser de 5,24 g/cm3, su gravedad es de 0,902 veces la de la tierra.
El día en Venus dura, en términos terrestres, 243,01 días en movimiento contrario al de nuestro planeta (retrógrado) y un año en Venus equivale a 224,7 días terrestres, es decir, que un día en Venus es más largo que su año. No posee satélites conocidos.
La Tierra
Nuestro planeta posee una aceleración de la gravedad igual a 9,78 m/s2, su masa es de 5,7 x1024 se encuentra ubicado a una distancia al sol de 149 600 000 kilómetros. La atmósfera está compuesta por diversos elementos los cuales son Nitrógeno (77%), Oxígeno (21%) y otros elementos que llegan a representar el 2% restante. Como todos sabemos, nuestro planeta demora aproximadamente 24 horas en girar sobre su propio eje (para ser más exactos lo hace en 23,93 horas), mientras que tarda 365,256 días en gira en movimiento traslacional respecto del sol.
Como sabemos, éstos parámetros son harto conocidos, sin embargo lo que no es muy conocido a plenitud son los problemas por los que atraviesa nuestro planeta, el hábitat tal como lo conocemos está sufriendo trastornos constantes, a medida que pasa el tiempo los hábitos y las características de nuestro planeta y de sus habitantes cambian, es así como en la actualidad tenemos problemas de sobrepoblación, la reducción de la cantidad de ozono en nuestros polos, la desaparición de especies animales, etc.
Marte
Marte, más conocido como "el planeta rojo" está ubicado a una distancia promedio al sol de 227 900 000 kilómetros, su masa es de 6,241 x1023. La composición de su atmósfera ha sido por años motivo de controversia así como la posibilidad de vida en éste planeta, pero luego del aterrizaje del explorador Mars Pathfinder se ha logrado determinar su composición atmosférica la cual contiene: Dióxido de carbono (95,32%), Nitrógeno (2,7%), y otros elementos que completan con un 1,8% la composición de la atmósfera marciana.
La temperatura superficial varía entre -140º C y 20º C, un día en Marte equivale a 1 día 37 minutos 26,4 segundos terrestres, el año en Marte dura 686,98 días terrestres (más largo que el nuestro), en el último año la NASA ha logrado enviar con éxito al Mars Pathfinder, un explorador electrónico controlado de manera remota desde la Tierra, el cual ha logrado realizar diversos análisis tanto de la composición atmosférica como de la composición del planeta, así mismo ha sido el primer objeto terrestre en lograr posarse sobre suelo marciano brindándonos imágenes espectaculares de la superficie del planeta rojo.
Júpiter
Júpiter es el planeta más grande del sistema solar, en ella podrían caber mas de mil tierras. Su masa alcanza los 1,9 x1027 kilogramos, se encuentra a 778 330 000 kilómetros de distancia promedio al Sol, posee una gran velocidad de rotación pues un día en Júpiter alcanza a durar 9 horas 50 minutos y 24 segundos, así mismo el año en Júpiter alcanza a durar 11,86 años terrestres. Es esencialmente líquido y su gravedad llega a ser 2,64 veces la terrestre, su atmósfera está compuesta por dos únicos elementos Hidrógeno (90%) y Helio (10%).
Júpiter posee un sistema de anillos bastante tenue el cual es muy difícil de observar y que fue descubierto por la sonda espacial Voyager. Júpiter se caracteriza por la Gran Mancha Roja que se encuentra en su atmósfera y que gira en sentido antihorario, en los últimos años éste planeta ha estado en la mira de muchos telescopios debido a la colisión del cometa Shoemaker-Levy en 1997.
Saturno
Saturno es el planeta en el sistema solar que se caracteriza por sus anillos, el estudio de dichos anillos ha sido punto de partida para diversas hipótesis las cuales en la actualidad aún no logran ser demostradas en su totalidad. Este planeta es el segundo más grande en el sistema solar y el menos denso (su densidad promedio es menor que la del agua) y demora 10 horas y 39 minutos en girar sobre su propio eje, así mismo el año en Saturno equivale a 29 años y medio terrestres. Como podemos apreciar, sus días son más cortos, eso nos da una idea de la elevada velocidad a la que gira lo cual provoca el achatamiento de los polos en dicho cuerpo celeste.
Este planeta posee una masa de 5,688 x1026 kilogramos, la gravedad en la superficie llega a ser 1,19 veces la terrestre y su atmósfera está compuesta al igual que Júpiter por Hidrógeno y Helio, pero en distintas proporciones (97% y 3% respectivamente). Se encuentra a una distancia media del sol de 1 429 400 000 kilómetros.
Urano
Si bien Urano es más grande en tamaño que Neptuno, su masa no lo es, esto debido a su densidad. A diferencia de la mayoría de planetas de nuestro Sistema Solar posee un eje de rotación bastante inclinado llegando incluso a tener a los polos prácticamente en el plano de la eclíptica y al igual que Venus posee una rotación retrógrada. Su órbita le otorga otra peculiaridad, ésta es casi circular.
La coloración verdosa caracteristica de este planeta es debido a la presencia del metano en la atmósfera la cual está compuesta por los siguientes elementos: Hidrógeno (90% aprox.), Helio (10% aprox.) y Metano (<1%). La gravedad en su superficie es de 0,93 veces la de la Tierra. Sus elementos constituyentes los podemos resumir en Oxígeno, nitrógeno, carbono, silicio, hierro, agua, metano, amoniaco, hidrógeno y helio. Un día en Urano dura 17 horas y 12 minutos terrestres mientras que su año dura 84,01 años terrestres.
Neptuno
En éste planeta (al igual que en Urano) también hay presencia de Metano en la atmósfera lo que provoca una coloración verdosa ya que la luz roja es absorbida. Las sondas Voyager lograron encontrar satélites adicionales a los ya vistos desde los radio y telescopios terrestres. La composición atmosférica es la siguiente: Hidrógeno, helio, metano, amoniaco y argón.
Posee una rotación más rápida que la terrestre llegando a durar el día en Neptuno el equivalente a 16 horas y 6 minutos, mientras que el año dura el equivalente a 164,80 años terrestres. Este planeta se encuentra ubicado a una distancia media del Sol de 4 496 670 000 kilómetros, su gravedad superficial equivale a 1,22 veces la terrestre. Este planeta está compuesto por: oxígeno, nitrógeno, silicio, hierro, hidrógeno y carbono.
Plutón
Plutón es el planeta más pequeño del sistema solar, es también el más distante y el más frío. Su distancia media al Sol es de 5.900.000.000 kilómetros y su temperatura media superficial llega a -238º C. Fue descubierto en 1930 por C. W. Tombaugh, y aún no ha podido ser explorado de manera exhaustiva por alguna nave o sonda terrestre. Posee una lenta rotación llegando a durar el día en Plutón 6 días 7 horas y 12 minutos terrestres, su período orbital hace que el año en Plutón sea equivalente a 248 años 5 meses y 5 días aproximadamente. Lo interesante de éste planeta es que cada vez que se encuentra recorriendo su propia órbita logra penetrar la órbita de Neptuno, colocándose durante veinte años más cerca al Sol que su vecino verde.
Su atmósfera está compuesta por Nitrógeno, metano y monóxido de carbono, su gravedad superficial es de 0,20 gravedades terrestres y está compuesto por carbono, nitrógeno, hidrógeno, metano y monóxido de carbono.
¿Cómo pueden descubrirse otros planetas fuera del sistema solar?
Los griegos descubrieron a los planetas del Sistema Solar, al darse cuenta de que algunas "estrellas" parecían dar vueltas por el espacio, sin ninguna relación con el resto de las otras estrellas (con "rutas" altamente predecibles). Unos milenios más tarde, a principios del Renacimiento, Nicolás Copérnico descubrió que los planetas (incluyendo a la Tierra) orbitaban alrededor del Sol. A lo largo de los años, los astrónomos descubrieron los nueve planetas de nuestro sistema, finalizando en 1930 con el descubrimiento del frío Plutón.
Pero no existían informes creíbles sobre planetas orbitando otras estrellas. ¿Tal vez porque no existían otros planetas? ¿O tal vez porque los planetas son muy difíciles de ver, inmersos como están en la luminosidad de las estrellas (que son hasta mil millones de veces más brillantes)?
Los astrónomos han propuesto dos métodos "indirectos", y uno posiblemente directo, para encontrar planetas:
Desviaciones en el movimiento de la estrella (astrometría). Esta técnica requiere mediciones muy acertadas, ya que el menor error podría derivar en conclusiones falsas. Pero, como puede ser aplicada a fotografías antiguas, permite a los astrónomos examinar registros de antigua data que pueden revelar cambios en las órbitas.
Cuando un planeta orbita alrededor de una estrella, en realidad ambos objetos orbitan alrededor del centro de todo el sistema planetario. Como las estrellas tienen más masa que los planetas, los planetas registran el mayor movimiento. Pero con instrumentos muy sensibles se pueden detectar los movimientos de las estrellas.
Aunque sólo el planeta parece estar moviéndose, ambos astros orbitan alrededor de un punto llamado centro de masa, representado por la X. En este sistema de un planeta, la estrella y el planeta están siempre a los lados opuestos del centro de masa. Si las mediciones demuestran un movimiento periódico en la estrella, se tiene una prueba indirecta de que algo está orbitando alrededor de ella.
Corrimiento Doppler. Cuando estamos cerca de la línea férrea y pasa un tren muy rápido, la percepción de su sonido cambia: cuando llega a una cierta distancia de nosotros, lo escuchamos muy fuertemente, luego, casi con brusquedad, disminuye. Si escuchas los sonidos cerca de una autopista de alta velocidad, verás que sucede lo mismo. Esta es una demostración del llamado efecto Doppler. Igual cosa sucede con la luz: cuando un objeto se aproxima, la frecuencia de su luz aumenta y cambia hacia el azul. Al retroceder el objeto sucede lo contrario, y la luz cambia hacia el rojo. Un movimiento más rápido produce más cambios hacia ambos extremos. Los astrónomos utilizan esta alteración de las ondas luminosas para detectar el movimiento relativo de los objetos en el cielo. Miden la luz con un instrumento llamado espectroscopio.
Si un planeta está continuamente alejando y acercando a una estrella de nosotros, la luz de esa estrella debería cambiar periódicamente hacia el rojo y hacia el azul. Estos cambios periódicos señalan la presencia de compañeros de órbita.
Sombras en la luz estelar. Si un planeta gigante orbita entre la Tierra y una estrella, creará regularmente "eclipses" parciales que señalarán su presencia. Pero para observar este movimiento, el astrónomo deberá tener mucha suerte, ya que sólo es posible hacerlo si la Tierra está en el plano orbital del planeta en cuestión; es decir, si el plano que forma su órbita está al mismo nivel del de la Tierra. De otro modo, no podríamos ver ninguna sombra. (Eso sucede con la Luna: como su plano de órbita es más inclinado que el de la Tierra, sólo cuando ellos coinciden pueden ver los eclipses. Si ambos planos fueran siempre coincidentes, veríamos eclipses una vez al mes).
Conclusión
El universo ha cambiado literalmente de aspecto a partir de la segunda mitad de este siglo.
Hasta la década de los cincuenta, todo lo que sabíamos del espacio llegaba a través de la información contenida en la luz de los astros, y por lo tanto, solo de observaciones con microscopios.
Asomándose a lo que los astrónomos llaman "Ventana óptica" de nuestra atmósfera, ese corredor a través del cual pasan las radiaciones visibles del espacio electromagnético, ya era posible obtener un panorama grandioso y desconcertante.
Hoy parece haberse establecido el momento en que nació el universo. Una gigantesca explosión, llamada " Big Bang", hace 15 mil millones de años, se expande hacia todas direcciones, dejando a su paso masas de estrellas y gases... y en una de esas masas, una galaxia llamada Vía Láctea, se encuentra nuestro Sistema Solar.
No es mucho lo que se puede concluir de una investigación del sistema solar, salvo que es tan grandioso, que su indagación ha logrado permanecer en la historia, avanzando junto a la historia del a humanidad.
Y tal investigación continuará avanzado, descubriendo nuevos planetas, conociendo en terrenos los ya descubiertos, buscando formas de vida en nuestro sistema y resto del universo.