Download el Sistema Solar

El Sol
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Es la estrella más cercana a la Tierra y el mayor elemento del
Sistema Solar. Las estrellas son los únicos cuerpos del Universo
que emiten luz. El Sol es también nuestra principal fuente de
energía, que se manifesta, sobre todo, en forma de luz y calor.
El Sol contiene más del 99% de toda la materia del Sistema Solar.
Ejerce una fuerte atracción gravitatoria sobre los planetas y los hace
girar a su alrededor.
El Sol se formó hace 4.650 millones de años y tiene combustible
para 5.000 millones más. Después, comenzará a hacerse más y
más grande, hasta convertirse en una gigante roja. Finalmente, se
hundirá por su propio peso y se convertirá en una enana blanca,
que puede tardar un trillón de años en enfriarse.
El periodo de rotación de la superficie del Sol va desde los 25 días en el
ecuador hasta los 36 días cerca de los polos. Más adentro parece que todo
gira cada 27 días.
El Sol (todo el Sistema Solar) gira alrededor del centro de la Vía Láctea,
nuestra galaxia. Da una vuelta cada 200 millones de años. Ahora se mueve
hacia la constelación de Hércules a 19 Km./s.
Actualmente el Sol se estudia desde satélites, como el Observatorio
Heliosférico y Solar (SOHO), dotados de instrumentos que permiten apreciar
aspectos que, hasta ahora, no se habían podido estudiar.
Además de la observación con telescopios convencionales, se utilizan: el
coronógrafo, que analiza la corona solar, el telescopio ultravioleta extremo,
capaz de detectar el campo magnético, y los radiotelescopios, que detectan
diversos tipos de radiación que resultan imperceptibles para el ojo humano.
Desde la Tierra sólo vemos la capa exterior. Se llama fotosfera y
tiene una temperatura de unos 6.000 ºC, con zonas más frías
(4.000 ºC) que llamamos manchas solares. El Sol es una bola
que puede dividirse en capas concéntricas. De dentro a fuera
son:
Núcleo.
Zona radiactiva.
Zona convectiva.
Fotosfera.
Cromosfera.
Corona.
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La energía solar se crea en el interior del Sol, donde la temperatura
llega a los 15 millones de grados, con una presión altísima, que
provoca reacciones nucleares.
Un gramo de materia solar libera tanta energía como la combustión
de 2,5 millones de litros de gasolina.
La energía generada en el centro del Sol tarda un millón de años
para alcanzar la superficie solar. Cada segundo se convierten 700
millones de toneladas de hidrógeno en cenizas de helio. En el
proceso se liberan 5 millones de toneladas de energía pura; por lo
cual, el Sol cada vez se vuelve más ligero.
El Sol también absorbe materia. Es tan grande y tiene tal fuerza que
a menudo atrae a los asteroides y cometas que pasan cerca.
Naturalmente, cuando caen al Sol, se desintegran y pasan a formar
parte de la estrella.
Actividad solar
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Las manchas solares tienen una parte central obscura conocida
como umbra, rodeada de una región más clara llamada penumbra.
Las manchas son el lugar de fuertes campos magnéticos. Las
manchas solares son frías.
Las manchas solares generalmente crecen y duran desde varios
días hasta varios meses. Las observaciones de las manchas
solares reveló primero que el Sol rota en un período de 27 días
(visto desde la Tierra).
El número de manchas solares en el Sol no es constante, y cambia
en un período de 11 años conocido como el ciclo solar. La actividad
solar está directamente relacionada con este ciclo.
Protuberancias solares
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Las protuberancias solares son enormes
chorros de gas caliente expulsados desde la
superficie del Sol, 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. Se producen en la cromosfera que está a
unos 100.000 grados de temperatura.
El viento solar
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El viento solar es un flujo de partículas cargadas,
principalmente protones y electrones, que escapan de la
atmósfera externa del sol a altas velocidades y penetran
en el Sistema Solar.
Algunas de estas partículas cargadas quedan atrapadas
en el campo magnético terrestre girando en espiral a lo
largo de las líneas de fuerza de uno a otro polo
magnético. Las auroras boreales y australes son el
resultado de las interacciones de estas partículas con
las moléculas de aire.
Los Planetas
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Los planetas giran alrededor del Sol. No
tienen luz propia, sino que reflejan la luz
solar.
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Los planetas tienen forma casi esférica,
como una pelota un poco aplanada por los
polos.
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Los planetas se formaron hace unos 4.650
millones de años, al mismo tiempo que el
Sol.
Mercurio
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Mercurio es el
planeta del Sistema
Solar más próximo al
Sol, y el más
pequeño. Forma
parte de los
denominados
planetas interiores o
terrestres. Mercurio
no tiene satélites.
Tiene una
magnetosfera
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La superficie de Mercurio,
como la de la Luna,
presenta numerosos
impactos de meteoritos
de todas dimensiones.
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La densidad de este
planeta es la segunda
más grande de todo el
sistema solar, su valor es
de 5430 kg/m3, solo un
poco más pequeña que la
densidad de la Tierra.
Venus
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Venus es el segundo
planeta del Sistema
Solar en orden de
distancia desde el
Sol. Se encuentra a
una distancia del sol
de 108 millones de
kilómetros, su
diámetro es de 12104
km y tarda en dar una
vuelta alrededor del
Sol de 224 días.
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La órbita de Venus es
una elipse prácticamente
circular. Venus gira sobre
sí mismo lentamente en
un movimiento retrógrado
de Este a Oeste.
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El fenómeno más excitante se
presenta en la atmósfera. En ese
lugar, a más o menos 80 KM de
altura, algo absorbe el contenido
ultravioleta de la luz, algunos
científicos creen que podrían ser
microbios que absorben ácidos y
usan la luz ultravioleta en un
proceso alienígena de
fotosíntesis.
Tierra
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La Tierra es el tercer
planeta del Sistema
Solar, considerando su
distancia al Sol, y el
cuarto de ellos según su
tamaño.Se encuentra a
una distancia de 152
millones de km del sol, su
diámetro en el ecuador
es de 12757 km y tarda
365,25 días en dar una
vuelta completa
alrededor del sol.
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La Tierra es el único de
los cuerpos del Sistema
Solar que presenta una
tectónica de placas
activa.
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La Tierra posee un único
satélite natural, la Luna.
El sistema Tierra-Luna es
bastante singular debido
al gran tamaño relativo
del satélite.
La Luna
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La Luna puede causar una variación moderada del clima
terrestre. La fuerza de atracción de la Luna hacia la
protuberancia ecuatorial de la Tierra causan una
estabilización de la inclinación del eje de rotación,
produciendo una variación moderada del clima. Sin esta
estabilización algunos científicos creen que el eje de
rotación podría ser caóticamente inestable, como parece
ocurrir en el planeta Marte. Si el eje de rotación de la
Tierra se acercara a la eclíptica, la variación estacional
del clima sería sumamente importante. Un polo
apuntaría directamente hacia el Sol durante verano y
mientras para el otro sería noche permanente en
invierno, esto causaría la desaparición de la vida,
afectando a animales y plantas grandes.
¿Realmente gira la Luna alrededor
de la Tierra?
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No. Entre la Tierra y la Luna hay un punto llamado
centro de masa (es una especie de "resumen" de las
masas de ambos astros). Este punto está más cerca del
planeta (casi en su superficie) ; ambos giran alrededor
de dicho punto. Es decir, ambos realizan un movimiento
circular alrededor del centro masa (con radios
diferentes). Para entenderlo mejor, supongamos que
tuvieran masas iguales ¿porqué iba a estar uno, en el
centro, girando alrededor del Sol, y el otro haciendolo
alrededor de la Tierra?. En este caso el centro de masas
estaría entre los dos cuerpos y sería éste el que
orbitaría alrededor del Sol.
Marte
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Marte es el cuarto planeta del
Sistema Solar. Forma parte de
los llamados planetas
telúricos. Se encuentra a 228
millones de km del Sol, su
diámetro en el ecuador es de
6.794 km y tarda 687 días en
dar una vuelta alrededor del
Sol.
Los polos de Marte están
señalados por dos casquetes
polares de color blanco
deslumbrante.
La órbita de Marte es muy
excéntrica
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La superficie de Marte presenta
características morfológicas tanto
de la Tierra como de la Luna:
cráteres de impacto, campos de
lava, volcanes, cauces secos de
ríos y dunas de arena. Su
composición es
fundamentalmente basalto
volcánico con un alto contenido en
óxidos de hierro que proporcionan
el característico color rojo de la
superficie.
Marte tiene dos minúsculos
satélites, dos peñascos de forma
irregular, Fobos y Deimos.
Satélites de Marte
Júpiter
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Júpiter es el quinto planeta del
Sistema Solar. Forma parte de los
denominados planetas exteriores
o gaseosos. Se encuentra a 778
km del Sol, su diámetro es de
142800 km y tarda 11,9 años en
dar una vuelta al Sol. Tiene 63
satélites.
Júpiter es un cuerpo masivo
gaseoso, formado principalmente
por hidrógeno y helio.Entre los
detalles atmosféricos se destacan
la Gran mancha roja, un enorme
anticiclón situado en las latitudes
tropicales del hemisferio sur, la
estructura de nubes en bandas y
zonas, y la fuerte dinámica de
vientos zonales con velocidades
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Júpiter tiene una magnetosfera
extensa formada por un campo
magnético de gran intensidad. El
campo magnético de Júpiter
podría verse desde la Tierra
ocupando un espacio equivalente
al de la Luna llena a pesar de
estar mucho más lejos.
Se piensa que el origen de la
magnetosfera se debe a que en el
interior profundo de Júpiter, el
hidrógeno se comporta como un
metal debido a la altísima presión.
Los metales son, por supuesto,
excelentes conductores de
electrones, y la rotación del
planeta produce corrientes, las
cuales a su vez producen un
La gran Mancha Roja
Magnetosfera
Satélites de Júpiter
Saturno
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Saturno es el sexto
planeta del Sistema
Solar, es el segundo en
tamaño después de
Júpiter y es el único con
un sistema de anillos
visible desde nuestro
planeta. Se encuentra a
1427 km del Sol, su
diámetro es de 120000
km y tarda 29,5 años en
dar una vuelta alrededor
del Sol.
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Saturno tiene un gran número de satélites,
el mayor de los cuales, Titán es la única
luna del Sistema Solar con una atmósfera
importante. Los satélites más grandes,
conocidos antes del inicio de la
investigación espacial son: Mimas,
Encélado, Tetis, Dione, Rea, Titán, Hiperión,
Jápeto y Febe. Tanto Encélado como Titán
son mundos especialmente interesantes
para los científicos planetarios ya que en el
primero se ha encontrado agua líquida a
poca profundidad de su superficie a partir de
la emisión de vapor de agua en géiseres y
el segundo presenta una atmósfera rica en
metano y similar a la de la primitiva Tierra.
Los anillos de Saturno se extienden en el
plano ecuatorial del planeta desde los 6.630
km a los 120.700 km por encima del
ecuador de Saturno y están compuestos de
partículas con abundante agua helada. El
tamaño de cada una de las partículas varía
desde partículas microscópicas de polvo
hasta rocas de unos pocos metros de
tamaño.
Anillos de Saturno
Urano
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Urano es el séptimo planeta del Sistema
Solar. Forma parte de los denominados
planetas exteriores o gaseosos. La principal
característica de Urano, parece ser la
extraña inclinación de su eje inclinado casi
noventa grados, respecto a su órbita; la
inclinación no solo se limita a el mismo
planeta, sino también a sus anillos, satélites
y el campo magnético del mismo. Urano es
el planeta con la superficie más uniforme de
todos los planetas, en cuestiones de color.
El color de Urano es un Azul-Verdoso,
gracias a la combinación de gases de su
atmósfera, y posee anillos que no se
pueden ver a simple vista; Además, posee
un anillo azul, los cuales son una rareza
planetaria. Urano es uno de pocos planetas
que tiene un movimiento retrógrado, similar
al de Venus.
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Urano posee un núcleo
compuesto de rocas y hielos de
diferente tipo, estos últimos
mucho más abundantes. El
planeta cuenta con una gruesa
atmósfera formada por una
mezcla de hidrógeno y helio que
puede representar hasta un 15%
de la masa planetaria.
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Urano tiene 27 satélites
naturales conocidos. Los
nombres de los satélites de
Urano se toman de los
personajes de las obras de
William Shakespeare y
Alexander Pope.
Satélites de Urano
Neptuno
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Neptuno es el octavo y último
planeta del Sistema Solar. Forma
parte de los denominados
planetas exteriores o gaseosos.
Se encuentra a 4.497 millones de
km del Sol, su diámetro en el
ecuador es de 48400 km y tarda
164,8 años en dar una vuelta
alrededor del Sol.
Al orbitar tan lejos del sol,
Neptuno recibe muy poco calor.
Su temperatura en la 'superficie'
es de -218ºCelsius (bajo cero).
Sin embargo, el planeta parece
tener una fuente interna de calor.
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La estructura interna se parece a
la de Urano: un núcleo rocoso
cubierto por una costra helada,
oculto bajo una atmósfera gruesa
y espesa. Los dos tercios
interiores de Neptuno se
componen de una mezcla de roca
fundida, agua, amoníaco líquido y
metano. El tercio exterior es una
mezcla de gas caliente compuesto
de hidrógeno, helio, agua y
metano.
En la actualidad se conocen trece
lunas de Neptuno son: Nayade,
Talasa, Despina, Galatea, Larisa,
Proteo, Tritón, Nereida, S/2002
N2, S/2002 N3, S/2002 N1,
S/2002 N4 y Psámata
Plutón
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Plutón es un planeta
enano. Posee una órbita
excéntrica y altamente
inclinada con respecto a
la eclíptica, que recorre
acercándose en su
perihelio hasta el interior
de la órbita de Neptuno.
Cercano a su órbita se
encuentran Nix e Hidra,
cuerpos celestes .
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Caronte es el primer satélite
descubierto de Plutón. Tiene 1192
kilómetros de diámetro y está a
19.640 kilómetros del planeta. la
gravedad ha frenado las
rotaciones de Caronte y Plutón,
por lo que ahora presentan
siempre la misma cara el uno al
otro. La rotación de esta pareja es
única en el Sistema Solar. Parece
como si estuvieran unidos por una
barra invisible y girasen alrededor
de un centro situado en esta
barra, más cercano a Plutón, que
tiene 7 veces más masa que
Caronte. Los satélites exteriores
son Hidra y Nix.
Nube de Oort
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La Nube de Oort es una nube de cometas que se cree se encuentra
en el límite del Sistema Solar. Se ha calculado estadísticamente
que puede haber entre uno y cien billones (1012 – 1014) de
cometas. Oort fue capaz de estudiar las órbitas de 19 cometas y
averiguar desde donde procedían. La nube proporciona una fuente
continua de material cometario que reemplaza a los cometas
destruidos.
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Los objetos de la nube de Oort son tan lejanos que por el momento
tan sólo se ha descubierto un posible candidato a formar parte de
ella: (90377) Sedna descubierto en noviembre del 2003 por
astrónomos de Caltech y la Universidad de Yale. (90377) Sedna
posee una órbita elíptica de 76 a 850 UA, mucho más cerca de lo
que se esperaba, por lo que podría ser un miembro de una nube
interna de Oort.
Cinturón de Kuiper
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El cinturón de Kuiper es un conjunto de cuerpos
de carácter cometario que orbitan el Sol a una
distancia entre 30 UA y 50 UA. Se cree que este
cinturón es la fuente de los cometas de corto
periodo.
Más de 800 objetos del cinturón de Kuiper
(KBOs de las siglas anglosajonas) han sido
observados hasta el momento. Durante mucho
tiempo los astrónomos han considerado a
Plutón y Caronte como los objetos mayores de
este grupo.
Cinturón de asteroides
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La mayor parte de los asteroides
conocidos giran en el espacio en una
agrupación que se conoce con el nombre
de Cinturón de asteroides, que se
encuentra entre Marte y Júpiter. Este
cinturón está a una distancia del Sol
comprendida entre 2 y 3,5 UA. Estos
asteroides giran alrededor del Sol en
órbitas de entre 3 y 6 años.
Grupos de asteroides
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Los tres grupos más importantes de asteroides cercanos a la Tierra
son los asteroides Amor, los asteroides Apolo y los asteroides Atón.
Sus órbitas interseccionan con la órbita de la Tierra.
Se denomina Asteroides Troyanos a un grupo de asteroides que se
mueven en la órbita de Júpiter. Marte tiene por lo menos un
asteroide troyano, (5261) Eureka. Neptuno tiene un asteroide
troyano, 2001 QR 322 .
Se denominan Asteroides Centauros a los que se encuentran en la
parte exterior del Sistema Solar orbitando entre los grandes
planetas. (2060) Quirón orbita entre Saturno y Urano, (5335)
Domocles entre Marte y Urano.
Los asteroides coorbitantes son asteroides que al acercarse a la
Tierra permanecen capturados por la gravedad terrestre por
algunos años y luego se alejan nuevamente. Actualmente se
conocen dos cuerpos de este tipo: el 2003 YN107 y el 2004 GU9.
Curiosidades de algunos
asteroides
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Algunos asteroides tienen satélites a su alrededor como (243) Ida y
su satélite asteroidal Dactyl. El 10 de agosto de 2005 se anunció el
descubrimiento de un asteroide (87) Silvia que tiene dos satélites
girando a su alrededor, Rómulo y Remo. Rómulo, la primera luna,
se descubrió el 18 de febrero de 2001 en el telescopio W. M. Keck II
de 10 metros en Mauna Kea, tiene 18 km de diámetro y su órbita, a
una distancia de 1370 km de Silvia, tarda en completarse 87,6
horas. Remo, la segunda luna, tiene 7 km de diámetro y gira a una
distancia de 710 km, tardando 33 horas en completar una órbita
alrededor de Silvia.
PHA (asteroide potencialmente peligroso). De ellos hay clasificados
unos 800 en la actualidad, y son los que representan un peligro
para la civilización si en verdad alguno llegara a chocar contra el
Planeta ya que afectaría de manera global al mismo.
Ceres
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Este planeta enano contiene aproximadamente la
tercera parte de la masa total del cinturón de asteroides.
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Tiene un diámetro de 960 × 932 km y una superficie de
1.800.000 km², encontrándose situado en el cinturón de
asteroides entre Marte y Júpiter.
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El elemento químico cerio (número atómico 58) fue
descubierto en 1803 y tomó su nombre del planeta
enano, que se había encontrado dos años antes.
Eris
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Es un planeta enano, además de ser el mayor
objeto transneptuniano . Cuenta con un satélite
natural al que se le ha dado el nombre de
Disnomia.
Eris, o Éride, es el nombre de la diosa griega de
la discordia e inició con sus acciones los
acontecimientos que llevarían a la guerra de
Troya. Este nombre le fue otorgado a este
planeta enano debido a que su descubrimiento
astronómico encendió un tenso debate sobre la
definición de planeta originando una nueva
formulación de este término.
Formación del Sistema Solar
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Es difícil precisar el origen del
Sistema Solar. Los científicos
creen que puede situarse hace
unos 4.650 millones de años.
Según la teoría de Laplace,
una inmensa nube de gas y
polvo se contrajo a causa de la
fuerza de la gravedad y
comenzó a girar a gran
velocidad, probablemente,
debido a la explosión de una
supernova cercana.
Origen del Sol
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También había muchas colisiones.
Millones de objetos se acercaban y se
unían o chocaban con violencia y se
partían en trozos. Los encuentros
constructivos predominaron y, en sólo
100 millones de años, adquirió un
aspecto semejante al actual. Después
cada cuerpo continuó su propia
evolución.
Cualquier teoría que pretenda explicar
la formación del Sistema Solar deberá
tener en cuenta que el Sol gira
lentamente y sólo tiene 1 por ciento
del momento angular, pero tiene el
99,9% de su masa, mientras que los
planetas tienen el 99% del momento
angular y sólo un 0,1% de la masa.
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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.
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.
Ley de Gravitación Universal
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Isaac Newton (1642-1727) fue un físico y matemático británico que realizó
importantes aportes a la ciencia, dentro de los cuales uno de los más
importantes ha sido la ley de gravitación universal, formulada en 1684.
Newton al observar caer una manzana desde un árbol dedujo que esa
misma fuerza que atraía aceleradamente los cuerpos hacia la tierra hacia
que la luna se mantuviera en órbita con respecto a la tierra.
Newton de dio cuenta que un objeto al ser lanzado horizontalmente se
acelera hacia abajo al igual que lo hace cuando cae verticalmente, y que
mientras más rápida sea la velocidad inicial del objeto, más distancia
recorrerá antes de llegar al suelo; por lo que pensó que si un objeto era
lanzado horizontalmente con la fuerza suficiente, este describiría una
trayectoria curva sobre la superficie de la tierra, y que con la fuerza
adecuada, este mismo objeto podría entrar en una órbita circular alrededor
de la tierra, cayendo siempre hacia el centro de la tierra, pero sin acercarse
nunca a este centro. Al ser lanzado este mismo objeto, pero con
velocidades mayores, la trayectoria sería elíptica.
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Propuso una fórmula:
donde F es la fuerza gravitatoria, m1 y m2 son las masas de los dos
cuerpos, d es la distancia entre los mismos y G es la constante gravitatoria.
Según la fórmula de Newton, la fuerza de atracción gravitatoria entre dos
cuerpos esféricos, cada uno con una masa de 1kg y ubicados a una
distancia de 1 m, es de 6,67 x 10 -11 N. De esta manera se puede calcular
la fuerza gravitatoria entre diversos objetos a diversas distancias.
Es decir que Newton estableció con la Ley de gravitación universal, que
existe una fuerza de atracción que actúa entre todos los cuerpos del
universo.
Para establecer la ley de la gravitación universal se basó en las tres leyes
de Kepler:
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Los planetas describen una orbita elíptica y el Sol está sobre uno de los focos de
la elipse.
La línea que une al Sol con el planeta, barre áreas iguales en tiempos iguales.
El cuadrado del período de revolución de cada planeta es proporcional al cubo
de la distancia media del planeta al Sol.