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Curso sobre el Sistema Solar: Lección nro. 1
¿Que es el Sistema Solar?
a1) Aspecto del Firmamento: Idea General.
Comenzaremos por considerar lo que es posible conocer del
Sistema Solar sin la ayuda de ningún artificio, esto es una primera
aproximación.
La multitud de puntitos luminosos que pueblan el firmamento son
otros tantos astros situados en lejanas regiones del espacio. Su luz, que
vemos brillar ahora, proviene en algunos casos de épocas remotas, ya que
la luz de algunas estrellas ha tenido que viajar durante muchos años en el
espacio antes de llegar a nosotros.
Si se prolonga la contemplación del firmamento durante horas se
observará que todos los astros parecen girar en el sentido este – oeste,
manteniéndose siempre constante sus distancias relativas. Este
movimiento de los astros no es real, sino que se trata de un efecto de la
rotación de la Tierra alrededor de su eje.
Si se prolonga todavía más la contemplación, se observará que
unos pocos astros, que también reclaman la atención por su luminosidad,
no solo tienen su movimiento de giro alrededor del eje del mundo, sino
que también se desplazan respecto al fondo de las estrellas fijas. Estos
cuerpos celestes son los planetas del Sistema Solar; es decir, astros que
no brillan con luz propia, sino con la luz que reflejan del Sol, alrededor
del cual giran. Su cambio de posición en el firmamento es un reflejo de
su movimiento de traslación en torno al Sol.
Aparte debemos mencionar que los Planetas no presentan el
característico centelleo, común a todas las estrellas. Este fenómeno se
debe a que el centelleo es una característica de las fuentes de luz
puntuales, es decir, de aquellos focos luminosos que se reducen a un
punto sin dimensiones, y las estrellas, debido a su gran distancia, se
comportan como tales, pero los planetas están a distancias mucho menor
comparadas con la distancia de las estrellas.
El planeta de más fácil identificación es sin duda Venus, puesto que
después del Sol y la Luna es el astro más luminoso del firmamento.
Su brillo máximo es 15 veces superior al de la estrella más brillante:
Sirio. Debido a su gran brillo, en condiciones muy favorables, se puede
identificar en pleno día, por supuesto conociendo previamente su
posición.
Por las posiciones aparentes que pueden adoptar en el cielo,
Venus no se aleja excesivamente del Sol y en las condiciones más
favorables se puede observar unas cuatro (4) horas antes y después de la
salida y puesta del Sol.
Otro planeta de fácil reconocimiento por su coloración rojiza, que
se destaca entre los otros astros, es Marte. Su luminosidad presenta
importantes cambios debido a las variaciones de su distancia a la Tierra,
pero cuando alcanza su valor más elevado sobrepasa incluso al de todas
las estrellas. Sus períodos de visibilidad son superiores a los de Venus,
por lo tanto superiores a 4 horas.
La identificación de Júpiter es más problemática, puesto que la
tonalidad blanquecina de su luz y el valor de su luminosidad
relativamente elevado pueden, en ciertas circunstancias, producir una
confusión con Venus. Este error no es posible cuando los dos astros son
visibles, ya que el brillo de Venus es generalmente superior, y sobre todo
su situación en el firmamento permite su identificación y la de Júpiter por
exclusión.
En el caso de Saturno, el planeta más lejano entre los visibles a
simple vista, su luminosidad no facilita su identificación, puesto que aun
siendo elevada es igualada por bastantes estrellas fijas. Tampoco se
obtienen mejores resultados si se observa su movimiento respecto a las
constelaciones, ya que su gran distancia a la Tierra hace que este
movimiento solo se pueda detectar tras cuidadosas mediciones. De aquí
que la única característica que puede servir para una rápida localización,
aparte del conocimiento previo de su situación en el firmamento, sea la
fijeza de su brillo, que se destaca entre todos los astros próximos en el
sector a observar.
Un caso especial lo constituye Mercurio, el planeta que se encuentra más
próximo al Sol en el espacio. Las condiciones de visibilidad de este
planeta son muy limitadas, ya que en los mejores momentos para realizar
observaciones, el planeta se encuentra muy bajo en el horizonte.
Se sabe que grandes astrónomos de la Edad Media nunca pudieron
observar al planeta Mercurio. El escaso margen de observabilidad del
planeta se debe a su proximidad al Sol, ya que se aparta muy poco de él y
además su brillo se ve disminuido debido a los rayos solares. Los mayores
períodos de observación no superan las 2 horas.
a2) Movimientos aparentes de los planetas.
Si en un mapa celeste se dibujasen detalladamente todas las
posiciones por las que pasa un planeta en su desplazamiento, se
observaría que este movimiento tiene efecto normalmente en el sentido
oeste-este a través de las constelaciones. Tal movimiento recibe el
nombre de directo o prógrado.
En algunas ocasiones, a lo largo de unas pocas semanas, se
constataría que el camino del planeta en cuestión sobre el fondo de las
estrellas fijas parece invertirse, movimiento entonces en el sentido esteoeste, que recibe el nombre de retrógrado.
Se observaría asimismo que cuando cambia de sentido el planeta
pasa por una posición en la cual parece detenerse durante cierto tiempo
respecto a las constelaciones, posición que recibe el nombre de
estacionario.
Estos cambios de sentido en el movimiento de un planeta no tiene
lugar sobre una misma línea recta, que primero sería descrita en un
sentido y después en el opuesto; por el contrario, la trayectoria del
planeta es una línea curva que presenta tantas sinusoidales como cambios
de sentido. En algunos casos estas sinusoidales se cierran sobre si
mismas y dan lugar a bucles en la trayectoria del planeta.
En realidad, la Tierra y los demás planetas se mueven siempre en
un mismo sentido describiendo elipses, respecto a las cuales el Sol ocupa
una posición central.
Los bucles, o simplemente los cambios de sentido que observamos, son
aparentes, y sus causas han de buscarse en los en los cambios en la
posición y velocidad relativa del planeta respecto a la Tierra, y también
en el hecho de que las dos trayectorias no están en el mismo en un mismo
plano.
Este movimiento aparente de los planetas tiene siempre lugar en
las proximidades de una línea imaginaria a la que se da el nombre de
eclíptica, esta es la trayectoria aparente que sigue el Sol a lo largo de un
año en el firmamento de las estrellas fijas, y no es otra cosa que la
intersección del plano de la órbita de la Tierra con la esfera celeste.
En la figura 1 se observa la trayectoria aparente de un planeta
superior, por ejemplo Júpiter y en la figura 2, la trayectoria aparente de
un planeta inferior, por ejemplo Mercurio.
Figura 1
Figura 2
a3) Fases de los planetas
En la figura 3 se muestra las posiciones relativas del Sol, la Tierra y los
planetas. La órbita más pequeña es la de un planeta interior (Mercurio y
Venus), la central es la trayectoria de la Tierra y la más externa,
corresponde a un planeta exterior (Marte, Júpiter, Saturno, Urano,
Neptuno y Plutón (planeta enano)).
Figura 3
Los planetas interiores son los que están más cerca del Sol que la
Tierra, y los exteriores son los que giran más allá de la órbita de la
Tierra.
Cuando observamos un planeta con un telescopio se comprueba:
i)
Que los diámetros de los mismos son muy variables.
ii)
Que presentan fases análogas a las de la Luna.
i)
La gran variabilidad de los diámetros de los planetas se
debe a que sus distancias de la Tierra, d, oscilan entre
límites muy separados. Así un planeta interior se halla a
una distancia mínima de la Tierra cuando de encuentra en
su conjunción inferior:
d = dT – dP
donde:
dT: es la distancia de la Tierra al Sol.
dP: es la distancia del planeta al Sol.
La distancia máxima se produce cuando el planeta se encuentra en
conjunción superior:
d = dT + dP
En el caso de un planeta exterior tenemos:
d = dP – dT
en la oposición , distancia mínima
d = dP + dT
en la conjunción, distancia máxima
ii)
Las fases de los planetas prueban que estos son cuerpos oscuros,
opacos e iluminados por el Sol, y se producen como consecuencia
del movimiento de los mismos. Durante este movimiento, el
observador terrestre puede ver el huso iluminado que se forma por
la intersección de los hemisferios que el planeta vuelve a la
Tierra y al Sol.
Mientras los planetas inferiores (interiores), Mercurio y Venus,
presentan las mismas fases que la Luna, los superiores (exteriores)
debido a la gran distancia que los separa de la Tierra en la
oposición, solo presentan fases incompletas.
Figura 4
Prof. Dr. Raúl Roberto Podestá
Presidente LIADA