El Sistema Solar
XGATEX21 de Septiembre de 2012
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EL SISTEMA SOLAR
Agujero en ozono sobre la Antártida. ECOPORTAL
3.1 EL SISTEMA SOLAR
Está constituido por el Sol, 9 planetas, cerca de un
centenar de satélites, 30 asteroides mayores entre unos 2
mil catalogados y 100 mil millones de cometas a los cuales
se deben añadir nubes de gas y polvo. Al formarse el
remolino primogénito, los elementos más pesados se ubicaron
en el centro y los más livianos en la periferia,
permitiendo de esta manera la formación de planetas rocosos
en el centro y gaseosos hacia afuera. La localización del
sistema solar en la galaxia y la de la Tierra en este, han
sido favorables para el desarrollo de la vida. Esto apunta
a las condiciones biofísicas y a la cantidad y proporción
de los elementos complejos.
3.1.1 El Sol. El Sol es una estrella en cuyo interior se
dan reacciones termonucleares. Tiene una composición del
70% de H, 27% de He y 3% de otros elementos; su masa de 2 x
1027 Ton (332270 veces la de la Tierra) y su radio de 1.39 x
106 Km. (109 veces el de la Tierra), explican una
aceleración de la gravedad en su superficie de 2.74 x 104
cm/seg2 (27.9 veces la terrestre).
La rotación es diferencial, así: período ecuatorial de 25
días y período polar de 30 días. La radiación solar de
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emisión es de 3.8 x 1023 Kw y la recibida en la Tierra de
sólo 1.7 x 1014 Kw.
El Sol se mueve con relación al patrón local o de reposo
(grupo de estrellas cercanas), a 20 Km./seg en dirección a
Hércules (punto llamado APEX, cerca a Vega de la Lira). La
temperatura superficial varía desde 5000°C en las manchas
solares a 6000°C en la fotosfera, mientras en el núcleo es
superior a los 10 millones de °C. Su densidad es de 100
g/cm3 en el núcleo y en el conjunto del astro de 1,41 g/cm3
3.1.2 La Tierra. Su figura es parecida a la de una esfera
de radio, r = 6370 Km., la masa de la Tierra es, m = 5,976
x 1027 g, y su velocidad angular de rotación es, w =
7,292115 x 10-5 s-1. No obstante, y a causa de la rotación
del planeta sobre su propio eje, dada su masa, el planeta
sufre el achatamiento de 1:297. La densidad media del
planeta es 5,5 g/cm3.
3.1.2.1 Leyes de Keppler (1571-1630). Son las leyes
enunciadas sobre el movimiento planetario continuo, y que
son de gran utilidad para describir la distancia relativa
entre los cuerpos celestes, las posiciones planetarias y en
general el movimiento de cualquier cuerpo puntual alrededor
de un centro de atracción gravitacional.
Figura 8. Orbita elíptica de un planeta en torno al Sol. En
sombreado se ilustra la ley de las áreas; además el Sol
ocupa uno de los focos de la elipse. Adaptado de Eduardo
Brieva, Introducción a la Astronomía.
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1. Las órbitas de los planetas alrededor del Sol son
elípticas; el Sol ocupa uno de los focos. La distancia
planeta-Sol, es menor en el perihelio y mayor en el afelio.
2. El radiovector que une el planeta con el Sol barre áreas
iguales en tiempos iguales, por tanto la velocidad en el
perihelio es mayor que en el afelio.
3. Si tomamos dos planetas con sus correspondientes
períodos de revolución alrededor del Sol y las distancias
medias respecto a él, los cuadrados de los períodos de
revolución, T, son proporcionales a los cubos de dichas
distancias, R.
T1
2/T2
2 = R1
3/R2
3
La Tierra describe su órbita sobre un plano llamado la
eclíptica. Su eje de rotación esta inclinado 23° 27'
respecto de la perpendicular a la eclíptica. Recorre la
órbita en 365.26 días. La órbita tiene una excentricidad de
0.017. El afelio es el 2 de julio y el perihelio el 2 de
enero. Por la inclinación del eje polar, existen estaciones
en el norte, así: solsticio de verano el 21 de junio y de
invierno el 22 de diciembre y equinoccio, de primavera el
21 de marzo y de otoño el 23 de septiembre. En el
hemisferio sur, se invierten las fechas.
En el sistema solar las órbitas de los planetas son casi
coplanares, las de menos son Mercurio con 7° y Plutón con
17°. La rotación y la traslación, por regla general, son del
W al E; es decir, son retrógradas respecto a la estrella
polar. En la rotación son excepción Venus y Urano, que la
hacen en sentido directo.
3.1.3 Planetas terrestres o interiores. Son los planetas
comprendidos entre el Sol y el cinturón de asteroides. En
su orden son: Mercurio, Venus, Tierra y Marte, planetas
duros y sólidos, de pequeño diámetro y baja gravedad, por
lo que su atmósfera resulta poco densa y poco extensa. La
rotación sobre su eje (día) es larga.
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3.1.4 Planetas mayores o exteriores. Los planetas
gigantes, después del cinturón de asteroides, son Júpiter,
Saturno, Urano y Neptuno, sigue Plutón que es la excepción
ya que por sus características se acomoda más a los
interiores.
Aunque tienen gran masa son de baja densidad;
mayoritariamente son líquidos y gaseosos aunque poseen un
pequeño núcleo sólido. La atmósfera es extensa, compuesta
de H, He, agua, Amoníaco y Metano; tienen alta velocidad de
rotación (día corto) y muchos satélites (el de menos
Neptuno), además de anillos.
3.1.5 Los satélites (lunas). La observación de Fobos y
Deimos, en Marte, anuncia que parecen capturados por su
forma irregular y pequeño tamaño; ello ha permitido
clasificar los satélites así:
3.1.5.1 Satélites regulares. Los que tienen órbita
circular, rotación y traslación W al E (retrógrada) y una
órbita poco inclinada (casi coplanar con la del sistema
solar). Dichos satélites y el planeta son congénitos.
3.1.5.2 Satélites Irregulares. De órbita extremadamente
excéntrica y de plano muy inclinado, con rotación y
traslación E al W (directa); estos satélites se asocian a
asteroides capturados.
Nuestro satélite es la Luna, un satélite regular cuyos
períodos de rotación y traslación son iguales, razón por la
cual la Luna siempre muestra la misma cara a la Tierra. La
Tierra y la Luna podrían considerarse de alguna manera como
un sistema doble. Observe estos datos: Diámetro lunar 27%
del terrestre, superficie 7.4%, de la de la Tierra, volumen
2.0% de la de la Tierra, masa 1.2% de la de la Tierra,
gravedad 16.6% de la de la Tierra.
Por la falta de atmósfera e hidrosfera en la Luna, como
consecuencia de su escasa gravedad, entre la cara diurna y
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nocturna la temperatura pasa de +100 °C a -170 °C. La
conformación de su superficie está condicionada por
procesos térmicos internos, volcánicos, tectónicos,
magmáticos e impactos meteóricos. La edad de la Luna y su
condición de satélite regular anuncian su carácter
congénito con la Tierra.
3.1.6 Los asteroides. Hoy en día se conocen 2300 con
exactitud para especificar su órbita, pero se han
descubierto más de 7000 planetoides o pequeños planetas.
Los asteroides son bloques de roca en bruto con densidad
media de 3,5 g/cm3, y de forma irregular. Los mayores en
tamaño son Ceres, de 1003 Km.; Palas, de 608 Km.; Juno, de
247 Km., y Vesta de 538 Km. (magnitudes en km. de diámetro
equivalente). Se distinguen tres grupos principales de
asteroides: el grupo APOLO, de pequeña órbita y por lo
tanto con un perihelio entre el Sol y la Tierra; el grupo
AMOR, de órbita mayor cuyo perihelio está entre la Tierra y
Marte, y finalmente los TROYANOS, que son los subgrupos
Aquiles y Patroclo ubicados sobre las distancias
Lagrangeanas (a ± 60°), sobre la órbita de Júpiter donde
están libres de perturbaciones gravitacionales.
3.1.7 Los cometas. Pueden ser periódicos y no periódicos;
los primeros tienen varios retornos, los segundos caen al
Sol o a Júpiter, o simplemente dan un paso y salen del
sistema solar. Los primeros se dividen en los de período
corto y período largo, según éste sea inferior o superior a
200 años. Están compuestos de un núcleo (de Metano, CO2,
hielo sucio y amoníaco) y una cola (sublimación del núcleo
por radiación solar en la que las partículas del núcleo se
disocian formando polvo, H, O, cianuro, etc., pero
ionizados).
Se supone que dichos cuerpos provienen de la nube de OORT
ubicada a 100 mil UA (Alfa del Centauro dista 275000 UA);
los cuerpos son capturados de la nube por perturbaciones
gravitatorias de estrellas vecinas y pasajeras. UA es una
Unidad Astronómica UA, equivalente a la distancia media
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entre la Tierra y el Sol, cuyo valor es 150 millones de
km..
Cuadro 2. Distancia a los planetas en unidades astronómicas
Dist. del
Sol a
Mer Ven Tie Mar Ast Jup
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