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Colegio Esperanza
Sector de Aprendizaje: Física
Prof. Sebastian Ortiz
FÍSICA PRIMERO MEDIO - LECCIÓN 3: La tierra y su entorno I
1. LA VISIÓN ANTIGUA DEL UNIVERSO
Desde tiempos inmemoriables, el ser humano se ha interesado por el conocimiento sobre el universo.
Las razones históricamente han sido 2, una espiritual y otra de supervivencia.
Miles de años antes de Cristo, los hombres antiguos tuvieron que aprender los ciclos de la naturaleza.
Las crecidas del Nilo inundaba las tierras contiguas, dejando una capa de tierra negra llamada kemet, la
cual era muy fértil y permitía su cultivo. Con el tiempo, los hombres comenzaron a mirar hacia el cielo,
observando que había una serie de puntos en éste, muchos de los cuales parecían no moverse o hacerlo
muy lento, mientras que había otros puntos los cuales se movían alrededor de la Tierra, a veces aparecían
y otras desaparecían.
Tanto griegos como egipcios observaron que existían siete “Esferas”
las cuales “se movían” alrededor de la Tierra. En el siglo III a. de C. el
astrónomo de Alejandría Ptolomeo las ordenó, siendo la más cercana
la Luna, luego venía Mercurio, luego Venus, el Sol, Marte, Júpiter y
por último Saturno.. Existía un octavo anillo, en el cual estaban todas
las estrellas visibles, como las constelaciones, a este último círculo se
le conoció como la “esfera estelar”.
Poco antes de Ptolomeo, otro astrónomo griego, Aristarco de Samos
había afirmado que en realidad el centro del Universo no era la Tierra,
sino el Sol, y que la Tierra giraba entorno a éste al igual que los demás
planetas, excepto la Luna. Esta idea no prosperó pues, nadie notaba
realmente el movimiento de la Tierra, por ende fue rápidamente
descartada, y, ya en tiempos cristianos, la idea de Ptolomeo era
coherente con las ideas de la Biblia de un Dios que había creado a la
Tierra y a los hombres como su gran obra.
FIGURA 1: Imagen de las órbitas
de los cuerpos celestes alrededor de
la Tierra.
La razón de la creación del modelo de
Aristarco fue que en las todas las esferas,
salvo el Sol y la Luna, se observaba a
ratos a las esferas detenerse o incluso
retroceder. A este problema Ptolomeo
propuso la solución: “los planetas,
además de orbitar en torno a la Tierra,
daban órbitas circulares entorno a sus
órbitas”. A estos círculos se les llamó
Epiciclos.
FIGURA 2: Imagen de un epiciclo. A la izquierda un la órbita
más la órbita interior. A la derecha como sería la órbita del
planeta vista desde la Tierra.
2. LA NOCIÓN DE UNA TIERRA PLANA
Las ideas de Ptolomeo fueron aceptadas sin oposición por aproximadamente 1.800 años, en parte
porque su idea de los epiciclos solucionaba el hecho que los planetas a veces avanzaban y otras
retrocedían, sumado ello al apoyo de la Iglesia Católica que convirtió al modelo geocéntrico (la tierra es el
centro del universo) en dogma de fe.
1
Un mito importante de desmentir es la creencia que la Tierra fuese plana. Este mito surge en el S.
XIX, cuando una serie de autores afirmaron sin argumentos de que la gente de la Edad Media creía que la
Tierra era plana. Ello es completamente falso, es más, desde a lo menos 2.500 años que se sabe que la
Tierra era curva. Las razones si bien no eran de orden científico, muestra ya en la antigüedad una gran
agudeza en la observación. A continuación enumeramos algunas:
Cuando un barco se acercaba desde el mar, no se veía el barco agrandarse de manera regular, sino
que primero se veía aparecer las velas y luego el resto del barco.
La sombra que proyecta la Tierra sobre la Luna es circular.
Si todas las esferas (planetas) son circulares ¿Por qué la Tierra no sería esférica?
Los griegos sentían una especial fijación por los círculos, señalándolos como figuras perfectas.
Por ende la Tierra debía ser esférica.
Cuando uno observaba las estrellas desde latitudes distintas, las ve en posiciones distintas. Si la
Tierra hubiese sido plana, entonces las estrellas se verían igual desde todas partes.
Es más, en el S. III a. de C, un griego llamado Eratóstenes logró medir el diámetro de la Tierra,
con un error del 11% del valor real que conocemos hoy.
3. COPPERNICO Y KEPLER
FIGURA 3: Mapa del sistema solar según Tycho
Brahe.
El estudio moderno de la astronomía comenzó
a mediados del S. XVI de la mano del danés Tycho
Brahe. Bajo el auspicio del rey de Dinamarca, Brahe
construyó dos observatorios que funcionaron cerca de
20 años, recopilando datos sobre las estrellas. Brahe
creía que, para poder describir correctamente el
universo no bastaba con observaciones esporádicas
como hicieron los antiguos, sino que se necesitaba
medir constante y rigurosamente todas las noches las
posiciones de las estrellas y planetas. El mérito de
Brahe radica en la cantidad de datos que recopilados,
ya que, si bien nunca cuestionó el modelo geocéntrico
del universo, ni creó telescopios, es notable la
meticulosidad de sus observaciones, hechas “al ojo”,
la cual sentó las bases de la medición moderna en
astronomía.
El mayor problema de las observaciones de Brahe, eran lo complicadas de las órbitas que tenían
los planeras, la Luna y el Sol alrededor de la Tierra. Propuso como solución, hacia 1590 un sistema
formado por la Tierra en el centro, con el Sol y la Luna girando a su alrededor, y los planetas (Mercurio,
Venus, Marte, Júpiter y Saturno) girando en torno al Sol. Las estrellas más lejanas estaban quietas en un
círculo en torno a la Tierra.
Tiempo antes, en 1530, el astrónomo y clérigo polaco Nicolás Coppernico había propuesto que el
centro del universo no era la Tierra, sin el Sol, y que los planetas describían órbitas circulares en torno a
él. En concreto, enunció los siguientes principios:
Las órbitas están ortdenadas de la siguiente manera: Mercurio, Venus, Tierra y la Luna, Marte,
Júpiter y Saturno.
Las estrellas están fijas, no orbitan alrededor de la Tierra
El “movimiento retrógrado” (en que los planetas a veces retroceden), se explica por los
movimiento propios de la Tierra alrededor del sol.
La Tierra posee 3 movimientos. Uno de rotación (que produce el día y la noche), otro de
traslación (una vuelta alrededor del Sol) y uno relacionado con su eje de inclinación (lo veremos
más adelante).
El modelo de Coppernico fue bastante bien acogido por la Iglesia, que se mostró interesada en él. Sin
embargo, al aparecer el modelo de Tycho Brahe, la Iglesia lo encontró coherente y ad-hoc a las Santas
2
Escrituras, por lo que el modelo de Copérnico fue desechado por la Iglesia Católica, y su difusión
restringida.
Si bien la Inquisición había prohibido la difusión de las ideas de Coppernico, ésta no actuaba en toda
Europa, pues, luego de las reformas de Martín Lutero, muchos países habían dado la espalda al Papa,
creando sus propias iglesias nacionales. Fue en Alemania, un país que finalmente se convirtió en
protestante donde en 1609 Johanes Kepler, discípulo de Tycho Brahe propuso sus leyes, las cuales basó en
la observación y los datos de Brahe.
En un comienzo, Kepler intentó hacer que los planetas girasen en órbitas circulares o, alguna
combinación de éstas alrededor del Sol, sin embargo, todos sus intentos fracasaron, por lo que se vio
forzado a intentar con otras figuras. Finalmente dio que, las órbitas de sus planetas no debían ser
circulares, sino que elípticas.
FIGURA 4: Según Keppler, las
órbitas de los planetas no eran
círculos, sino con forma de elipses
(ovaladas). Los planetas se
encuentran en uno de sus focos
(escapa al nivel de este curso el
concepto de foco)
En 1609 Kepler enunció dos de sus tres leyes, conocidas como
las Leyes de Kepler. Éstas son:
1.
El Sol es el centro del Universo, y los planetas giran en
torno a él describiendo órbitas elípticas. El Sol se
encuentra en uno de los focos de la elipse
2.
Los planetas describen iguales áreas en iguales tiempos.
Como se muestra en la figura, las áreas azules son las
mismas, de ello se puede deducir que el planeta se mueve
más rápido cuando está más cerca del Sol y lo hace más
lento cuando está más lejos.
3.
Además de las leyes anteriores, en 1618, Kepler enunció
una tercera ley, la que nos dice. “La razón entre el
cuadrado del periodo de traslación y el cubo del radio
es siempre constante”. Es decir:
Esta relación es válida para todos los cuerpos y, si bien es una ley empírica, hasta el momento
siempre se ha cumplido.
4. GALILEO GALILEI
Mientras Kepler formulaba sus leyes de la gravitación de los planetas, en Florencia Italia, un
hombre hacía sus estudios de manera independiente, pero, llegando a los mismos resultados.
Kepler y Galileo fueron matemáticos, sin embargo, Galileo
fue más allá de la observación astronómica. Hizo
experimentos con lentes, estudió el comportamiento del agua,
y uno de los mayores avances antes del descubrimiento de la
gravedad: descubrió que todos los cuerpos caían de igual
manera independiente de su tamaño, es decir, no importaba
que lanzásemos un libro pequeño o un ladrillo, éstos siempre
caerían de la misma manera, es decir, si eran lanzados de la
misma altura llegarían al mismo tiempo.
FIGURA 5: Imagen de Galileo Galilei
(1564–1642)
Con el estudio de los cuerpos que caían, Galileo se adelantó a
Newton 50 años, antes que éste pudiese describir
matemáticamente la aceleración de los cuerpos. Galileo no
logró una construcción matemática de la gravedad.
Este mismo afán lo llevó a intentar ver de cerca los cuerpos celestes. Si la observación era una
buena forma de entender la realidad de la Tierra, también lo sería para entender el Universo. De este modo
en 1609 Galileo construyó el primer telescopio de la historia, o, al menos uno de los primeros. Por la
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noche observó los planetas, dirigiendo su invento hacia la Luna, allí descubrió que la Luna no era
realmente redonda como los griegos decían, sino que estaba llena de cráteres. Además de ello, descubrió
que no sólo la Tierra poseía cuerpos orbitando a su alrededor, sino que también Júpiter.
Si bien Galileo ganó dinero vendiendo su telescopio al gobierno de Venecia como un instrumento
para poder divisar naves enemigas a la distancia, su principal afán fue descubrir y desvelar lo que había en
los cielos por la noche. Además de los cráteres en la Luna y las lunas en Júpiter, descubrió unas extrañas
protuberancias en Saturno (los anillos), además de poder divisar estrellas nunca antes vistas ¡El cielo era
mucho más grande que lo que los griegos imaginaban! También fue Galileo el primero en observar las
manchas solares. Todas estas observaciones, y, principalmente la de los satélites orbitando a Júpiter, lo
llevaron a concluir que no todos los cuerpos orbitaban en torno a la Tierra, por ende ésta no era el centro
del Universo adhiriendo con ello la teoría Coppernicana.
Galileo se vio inevitablemente en colisión frontal con el modelo geocéntrico, sostenido por los
griegos y Brahe, coincidiendo sus publicaciones con su viaje a Florencia, donde viviría de por vida. Fue
allí donde sus enemigos comenzaron a enfrentar su modelo heliocéntrico con algunos pasajes de la Biblia,
tales como: “Y Josué detuvo el Sol, para que el pueblo de Dios tuviese más tiempo para luchar”. Si bien
Galileo nunca dijo que las escrituras estuviesen equivocadas, si dijo que el problema era de los teólogos
que las malinterpretaban.
Con esta afirmación, más una acusación de que, en uno de sus libros Galileo se mofaba del Papa,
se abrió un proceso en su contra por supuesta herejía en la Inquisición, teniendo que comparecer en Roma
el año 1630. Galileo intentó probar que su modelo heliocéntrico estaba en lo correcto, sin embargo, a
pesar de elo, fue hallado culpable de herejía, pues había abrazado las ideas de Coppérnico, cuyo modelo
había sido repudiado en 1616. Tuvo que declararse culpable, y fue condenado a arresto domiciliario en
Florencia de por vida. La reclusión no acabó con la carrera del científico, sino que lo hizo enfocarse en
otros temas, que habían sido abandonados en pos de la astronomía. Retomó el estudio de los cuerpos,
como caían, dando grandes avances en el estudio de la gravedad. También retomó sus estudios de óptica.
¿Cómo pudo Galileo observar las manchas solares sin quedar ciego?
Hubiese sido imposible que Galileo hubiese podido ver el Sol con su telescopio a mediodía, pues
el brillo de su luz lo hubiese cegado inmediatamente, sin embargo, el brillo del Sol es mucho más tenue al
amanecer y durante el crepúsculo. Fue en esos momentos en los que Galileo pudo observar las manchas
solares.
Otro detalle interesante es el hecho de que podamos ver a Venus y Mercurio. En principio uno
podría pensar que no se pueden ver, pues, cuando es de noche, la Tierra mira hacia los planetas de más
atrás. Efectivamente, jamás podremos ver a Venus o a Mercurio en la noche, sino que solo al amanecer y
en el crepúsculo durante un par de horas, mientras la intensidad del Sol no sea tanta que opaque los demás
cuerpos.
5. ISAAC NEWTON
Galileo había dado una serie de argumentos a favor de la teoría heliocéntrica (el sol es el centro y
no la Tierra), es más, ésta fue ampliamente aceptada en el mundo protestante, fuera del alcance de la
Inquisición. Kepler aceptó de muy buen grado los postulados de Galileo, mas, éstos carecían de toda la
matemática necesaria para poder explicarlos de manera exhaustiva.
En 1642 murió Galileo. Un año más tarde nació Newton, quien finalmente consolidó la obra de
Galileo, dándole un sustento matemático a toda su teoría.
Para explicar la aceleración y los movimientos planetarios, Newton inventó una nueva técnica
matemática llamada Cálculo (corresponde a matemática universitaria). Además logró demostrar que la
fuerza que hacía caer a los cuerpos sobre la Tierra era la misma que mantenía girando a la Luna sobre la
Tierra y a la Tierra sobre el Sol. A esta fuerza le llamó gravedad. Pues bien ¿Qué es la gravedad? Antes de
responder esta pregunta, daremos una definición bastante informal de lo que es la velocidad y la aceleración. La
velocidad es la distancia que recorre un objeto dividido por el tiempo que tarda en ello. Por ejemplo, cuando decimos
que un auto viaja a
, queremos decir que este objeto recorre 120 [km] por cada hora de viaje. Lo mismo se
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aplica cuando decimos que algo se mueve a
segundo avanza 10 [m].
FIGURA 6: Imagen de Sir
Isaac Newton (1642 – 1727)
, que un objeto posea esta velocidad significa que, por cada
Como es de imaginar, la velocidad o rapidez de un objeto también puede
cambiar, a este cambio se le conoce como aceleración. La aceleración es
la variación de la velocidad en cierto tiempo, y se mide en
. Por
ejemplo, cuando decimos que un objeto posee una aceleración de 30
, significa que, por cada segundo el objeto aumenta su rapidez en 30
[m/s]. En este caso, si en un comienzo este objeto estaba detenido
(velocidad igual a cero), al primer segundo su velocidad habrá
aumentado a 30 [m/s], en el segundo 2 será de 60 [m/s], al segundo 3
será 90 [m/s] y así sucesivamente. Ejemplos cotidianos de aceleración
son cuando un bus parte o cuando frena, y el que nos interesa es cuando
las cosas caen. Mientras más alto caigan las cosas, adquirirán mayor
velocidad y chocarán más fuerte con la Tierra.
El hecho que las cosas caigan, se debe a que existe una fuerza atractiva, llamada gravedad que
hace las cosas caigan. Es decir, los distintos objetos se atraen por esta fuerza, y es por eso que una mesa
cae a la Tierra, pues, en estricto rigor ambos cuerpos se atraen. La fuerza con que los distintos cuerpos se
atraen viene dada por la Ley de Gravitación Universal, cuya expresión es:
donde:
G = Constante de gravitación universal, que vale
m1 = Masa de uno de los objetos
m2 = Masa del otro objeto
R = Distancia entre ambos objetos.
Supongamos la interacción entre la Tierra y algún objeto, reemplazaremos m1 = M, igual a la masa
de la Tierra. Suponiendo que el objeto esté en la superficie, entonces la distancia entre el objeto y el centro
de la Tierra será R. Y m2 = m será la masa del objeto. Tenemos que R = 6.370 [km] = 6.370.000 [m], y la
masa de la Tierra es
. Reemplazando todos estos valores obtenemos que:
Este número 9,8 [m/s2] se llama campo gravitatorio g, entonces, para cualquier planeta
En el caso de la Tierra, g siempre será 9,8 [m/s2], la Luna es de 1,6 [m/s2], Júpiter 23 [m/s2] etc.
.
A partir de Newton los descubrimientos en astronomía se aceleraron de forma muy vertiginosa. En
1.781 se descubrió Urano, en 1.846 Neptuno y en 1939 Plutón. A fines del S. XX y comienzos del S. XXI,
se descubrieron una serie de planetas que obligaron a la redefinición del concepto de planeta.
6. PANORAMA ACTUAL DEL UNIVERSO
A lo largo del S. XX se descubrió que el universo era mucho más extraño de lo que se creyó a lo
largo de la humanidad. El universo se está expandiendo, mientras que existen una enorme variedad de
estrellas, planetas, galaxias, sin contar los agujeros negros etc. La teoría actual con respecto a la formación
y expansión del universo nos dice de que éste tiene aproximadamente unos 14.000 millones de años. En
un comienzo todo el universo estaba reducido a un único punto muy pequeño el cual contenía toda la
materia del universo. Por alguna razón el universo hizo explosión y comenzó a expandirse. A esta teoría se
le conoce como la teoría del Big Bang.
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En un comienzo el Universo era muy caliente, no estaba compuesto por materia: elementos; sino que era
un plasma de electrones, protones y neutrones que chocaban en todo momento. A medida que el universo
fue expandiéndose, esta “sopa” fue enfriándose, con ello los protones y electrones dejaron de chocar tan
bruscamente, quedando acoplados formando así los primeros átomos. La composición del universo en
cuanto a elementos es más o menos la mostrada en la figura de la página anterior.
Luego de miles de millones de años de enfriamiento, debido a la propia atracción gravitacional las
partículas comenzaron a acumularse en conjuntos más grandes de partículas, que comenzaron a girar a una
velocidad cada vez mayor, ello el campo gravitatorio comenzó a aumentar más y más, hasta que la presión
se hizo tan grande que nuevamente los átomos comenzaron a romperse, liberando energía, esta liberación
constante de energía constituye la luz que nosotros vemos diariamente, dándose así origen a las estrellas.
Se sabe que en algún momento el Sol agotará toda su energía.
.
FIGURA 7: Imagen de una
supernova.
Existe una gran variedad de tipos de estrellas: Enanas Blancas,
Sistemas Binarios, Supernovas etc. El caso más peligroso lo
conforman las supernovas. Estas estrellas a medida que van
consumiendo su combustible comienzan a crecer, hasta que no
pueden más explotando, liberando lo poco de energía que les queda.
Luego se comprimen creando una masa sumamente densa conocida
como Agujeros Negros. Los agujeros negros son muy peligrosos,
pues son tan densos que su campo gravitacional atrae a todo,
incluso a la luz, no pudiendo esta escapar de un agujero negro.
Los agujeros negros gigantes devoran todo aquello que está a su alrededores, incluso se ha
observado estrellas devoradas por agujeros negros, de esta forma éstos aumentan aún más su tamaño,
haciéndose más peligrosos aún. Si bien los agujeros negros podrían parecer monstruos insaciables, se ha
descubierto que los agujeros negros liberan una pequeña cantidad de radiación y calor, esto hace suponer
que en algún momento podrían llegar a desaparecer.
7. FORMACIÓN DEL SISTEMA SOLAR
Aún no hay consenso respecto a lo ocurrido después de la formación del Sol, ni como se formaron
los planetas. Lo que sí asumen estas teorías es que, luego de la formación del Sol, ocurrida unos 4.500
millones de años, éste redujo su velocidad de rotación de una manera muy significativa.
Hay cinco teorías consideradas razonables:
La teoría de Acreción asume que el Sol pasó a través de una densa nube interestelar, y emergió
rodeado de un envoltorio de polvo y gas, el cual se agrupó a largo plazo formando los planetas..
La teoría de los proto–planetas dice que inicialmente hubo una densa nube interestelar que formó
un cúmulo. Las estrellas resultantes, por ser grandes, tenían bajas velocidades de rotación, en cambio los
planetas, formados en la misma nube, tenían velocidades mayores cuando fueron capturados por las
estrellas, incluido el Sol
La teoría de Captura explica que el Sol interactuó con una proto-estrella cercana, sacando materia
de esta. La baja velocidad de rotación del Sol, se explica como debida a su formación anterior a la de los
planetas.
La teoría Laplaciana Moderna asume que la condensación del Sol contenía granos de polvo
sólido que, a causa del roce en el centro, frenaron la rotación solar. Después la temperatura del Sol
aumentó y el polvo se evaporó.
La teoría de la Nebulosa Moderna se basa en la observación de estrellas jóvenes, rodeadas de
densos discos de polvo que se van frenando Al concentrarse la mayor parte de la masa en el centro, los
trozos exteriores, ya separados, reciben más energía y se frenan menos, con lo que aumenta la diferencia
de velocidades.
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Se cree que pudo haber más planetas de los que hay actualmente. Algunos pudieron haber
chocado entre sí, otros pudieron haber quedado atrapados por planetas más grandes, como Júpiter o
Saturno e incluso algunos podrían haber sido expulsados. Se cree que la Tierra moderna se formó hace
4.000 millones de años por la colisión de la Tierra antigua con otro planeta, llamado a veces Theia. Ambos
planetas chocaron, estando a punto de destruirse por el impacto de dicho choque. Dicho choque hizo que
hubiese un intercambio entre los distintos materiales, del choque, la Tierra quedó seriamente dañada, y la
Luna salió expulsada a una velocidad baja, quedando atrapada en el campo gravitatorio de la Tierra. Así
fue como se formó la Luna. Se sabe que la Luna se está alejando de la Tierra de a poco, es más, en un
comienzo la luna se cree que estaba a unos 20.000 [km]; actualmente la Luna está a una distancia de
300.000 [km] de la Tierra, y, entre sus virtudes se cuenta que su campo gravitacional ayuda a mantener el
eje de rotación de la Tierra estable. Esta estabilidad en el eje de rotación es de vital importancia para la
estabilidad del clima, ya que se ha observado que pequeñas variaciones en el ángulo de rotación de la
tierra pueden producir grandes cambios climáticos. Se cree que algún día la luna se alejará tanto de la
Tierra que ésta se perderá, convirtiéndose posiblemente en un nuevo planeta. Un signo de este
“apartamiento” es que, a diferencia de miles de años atrás, los eclipses totales de Sol (la luna se interpone
entre el sol y la Tierra) son más escasos, y lo serán cada vez más, hasta que dejen de existir
completamente en unos cuantos millones de años.
8. EL SISTEMA SOLAR EN LA ACTUALIDAD
Además de nuestro Sol, que es una estrella solitaria (existen sistemas formados por 2 estrellas,
llamados binarios), y los planetas, existen una serie de otros cuerpos celestes, entre ellos planetas enanos,
asteroides, cometas y nubes de polvo y gas.
Mercurio: Es el planeta más cercano al Sol, tarda
88 días en dar una vuelta a su alrededor. El día en
mercurio dura aproximadamente 115 días
terrestres. Carece de atmósfera, por lo que los días
son muy calientes, pudiendo alcanzar hasta 350O C
día y –1900 en la noche.
Venus: Es el segundo planeta después de
Mercurio. Es el único planeta que da las vueltas al
Sol en el sentido de las manecillas del reloj (todos
los demás planetas lo hacen en sentido
antihorario), donde su traslación alrededor del Sol
tarda 224 días, mientras que su día dura 243 días.
Su atmósfera es sumamente densa por lo que las
temperaturas en Venus son incluso mayores que en
Mercurio, y, como es tan densa el calor tiende a
quedar atrapado, poseyendo una temperatura
promedio de unos 4300C).
FIGURA 8: Mapa de los planetas del sistema solar
más el planeta enano de Plutón.
Marte: Es el cuarto planeta. Posee 2 lunas. Su periodo de traslación es de 688 días (1 año 11 meses
aprox.). La duración de su día es muy parecida a la del nuestro. Dura 24 horas con 37 minutos. Se cree que
pudo albergar vida bacteriana, pues se ha hallado restos de agua en los polos. Otra cosa que hace creer ello
es que se sabe que en algún momento poseyó un campo magnético, igual como la Tierra tiene hoy,
condición esencial para la vida, pues el campo magnético desvía los rayos más dañinos provenientes del
sol.
Júpiter: A diferencia de los 4 primeros, Júpiter está compuesto en su inmensa mayoría por gas o líquido
(por eso se dice que es un planeta gaseoso), aunque se sabe que el núcleo es rocoso. Es el planeta más
grande (su radio es 15 veces mayor que es de la Tierra); posee 67 lunas, entre la que destaca la luna
Europa, que se cree puede albergar formas primitivas de vida. Su tiempo de traslación es de 11 años y un
día en Júpiter dura 9 horas y 50 minutos. Aún ninguna nave ha podido entrar a su atmósfera, pues es tal la
presión de ésta, que explotan a poco andar.
7
.
FIGURA 9: Imagen simplificada
de Saturno y sus anillos. Junto a
Saturno, Júpiter, Urano y Neptuno
también poseen anillos.
Saturno: Es el sexto planeta en cuanto a distancia al Sol, y el
segundo en tamaño. También es un gigante gaseoso de enorme
tamaño y gran número de lunas. Entre estas lunas destaca Titán, una
luna de 1/3 el tamaño de la tierra pero con curiosas similitudes,
como que posee nubes, montañas y placas tectónicas. Titán es tan
helada que allí el gas metano (similar al gas natural) se hace líquido,
encontrándose lagos y mares formados de metano, y enormes
acantilados de hielo. Saturno posee un tiempo de traslación de 29
años. Sus grandes anillos están conformados por pequeñas rocas las
que se han ordenado formando una delgada capa que es el anillo
que vemos desde la tierra. El origen de los anillos de Saturno aún se
desconoce, aunque se cree que podrían ser el producto de alguna
luna que se destruyó, dejando esa estela de rocas.
Urano: También es un planeta gaseoso, posee una veintena de lunas y su periodo de traslación es de 84
años. Al igual que Saturno posee anillos, aunque éstos son mucho menores que los anillos de Saturno. Es
tal la distancia del Sol a Urano (20 veces la distancia entre el Sol y la Tierra), que no puede ser visto a
simple vista, siendo descubierto recién en 1781 por el inglés William Herschel. Urano posee un ángulo de
rotación uy inclinado (84º), lo que hace que rote casi horizontalmente. Su eje de rotación está tan
inclinado, que los polos de Urano se encuentran casi en el ecuador.
Neptuno: Es el último de los planetas gaseosos. Posee 13 lunas y un cinturón de anillos muy pequeños.
Posee un periodo de rotación (día) de 16 horas y otro de traslación de 164 años. A comienzos del S. XIX
se observaron algunas anomalías en la órbita de Urano, lo que hizo suponer a los astrónomos que había un
planeta que producía estas anomalías. Finalmente, en 1846 Neptuno fue descubierto por el francés Urbain
Le Verrier.
Plutón y los planetas enanos: En 1930 fue descubierto
Plutón, un planeta muy pequeño. En un comienzo se creía que
era un particularidad dentro del sistema solar, ya que no poseía
lunas, y parecía estar completamente solo. Su periodo de
traslación es de 248 años y un día de 6 días terrestres. Su
órbita, a diferencia de los demás planetas es extremadamente
alargada. Posee un radio de 1200 [km] (1/5 el radio de
terrestre).
En 1978 se descubrió su primera luna, Caronte, cuyo radio es
de 600 [km]. A diferencia de todas las lunas, Caronte no orbita
alrededor de Plutón, sino que ambos, orbitan en torno a un
punto intermedio llamado Centro de Masa. En 2005 se
descubrieron 2 lunas más, de tamaños despreciables.
FIGURA 10: Imagen de Plutón y su
luna Caronte.
Entrada la década de los 80s, comenzó a observarse que Plutón no era un cuerpo aislado en las afueras del
sistema solar, sino que estaba rodeado de una gran cantidad de asteroides y cometas. El año 2003 se
descubrió el planeta Eris, incluso más grande que Plutón. Dentro del mismo periodo, se descubrieron los
planetas Makemake y Huamea entre muchos más. Ello hizo cuestionar la definición de planeta, pues entre
estos nuevos planetas había algunos que eran más chicos que la Luna. De este modo, en 2006 se creó la
categoría de planeta enano, siendo sacado Plutón de su categoría de planeta, para situarlo como un planeta
enano.
Cometas y asteroides: Los asteroides son rocas que deambulan por el espacio, que no se integraron a
ningún planeta ni Luna. El grupo de asteroides más famoso es el Cinturón de Asteroides, entre Marte y
Júpiter, es una zona con muchos asteroides. Los cometas, están compuestos de hielo y muchos materiales
metálicos que, se encuentran congelados. La cola que uno ve como estela es el material que va quedando
en el camino. El cinturón de Kupper es una región más allá de Neptuno, en la que hay una gran variedad
de cometas y asteroides. Cada cierto tiempo, algún asteroide o cometa es expulsado del cinturón de Kuper,
entrando en posible colisión con algunos de los planetas del sistema solar.
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