Sistema Solar

Investigación y exploración

Véanse también: Cronología del descubrimiento de los planetas del Sistema Solar y sus satélites naturales y Exploración del Sistema Solar.

Nicolás Copérnico

Algunas de las más antiguas civilizaciones concibieron al universo desde una perspectiva geocéntrica, como en Babilonia en donde su visión del mundo estuvo representada de esta forma.13 En Occidente, el griego presocrático Anaximandro declaró a la Tierra como centro del universo, imaginó a esta como un pilar en forma de tambor equilibrado en sus cuatro puntos más distantes lo que, en su opinión, le permitió tener estabilidad.14 Pitágoras y sus seguidores hablaron por primera vez del planeta como un esfera, basándose en la observación de los eclipses;15 y en el siglo IV a. C. Platón junto a su estudiante Aristóteles escribieron textos del modelo geocéntrico de Anaximandro, fusionándolo con el esférico pitagórico. Pero fue el trabajo del astrónomo heleno Claudio Ptolomeo, especialmente su publicación llamada Almagesto expuesta en el siglo II de nuestra era, el cual sirvió durante un período de casi 1300 años como la norma en la cual se basaron tanto astrónomos europeos como islámicos.

Si bien el griego Aristarco presentó en el siglo siglo III a. C. a la teoría heliocéntrica y más adelante el matemático hindú Aryabhata hizo lo mismo, ningún astrónomo desafió realmente el modelo geocéntrico hasta la llegada del polaco Nicolás Copérnico el cual causó una verdadera revolución en esta rama a nivel mundial,16 por lo cual es considerado el padre de la astronomía moderna.17 Esto debido a que, a diferencia de sus antecesores, su obra consiguió una amplia difusión pese a que fue concebida para circular en privado; el papa Clemente VII pidió información de este texto en 1533 y Lutero en el año 1539 lo calificó de "astrólogo advenedizo que pretende probar que la Tierra es la que gira".18 La obra de Copérnico otorga dos movimientos a la tierra, uno de rotación en su propio eje cada 24 horas y uno de traslación alrededor del Sol cada año, con la particularidad de que este era circular y no elíptico como lo describimos hoy.

En el siglo XVII el trabajo de Copérnico fue impulsado por científicos como Galileo Galilei, quien ayudado con un nuevo invento, el telescopio, descubre que al rededor de Júpiter rotan satélites naturales que afectaron en gran forma la concepción de la teoría geocéntrica ya que estos cuerpos celestes no orbitaban a la Tierra;19 20 lo que ocasionó un gran conflicto entre la iglesia y los científicos que impulsaban esta teoría, el cual culminó con el apresamiento y sentencia del tribunal de la inquisición a Galileo por herejía al estar su idea contrapuesta con el modelo clásico religioso.21 Su contemporáneo Johannes Kepler, a partir del estudio de la órbita circular intentó explicar la traslación planetaria sin conseguir ningún resultado,22 por lo que reformuló sus teorías y publicó, en el año 1609, las hoy conocidas Leyes de Kepler en su obra Astronomia Nova, en la que establece una órbita elíptica la cual se confirmó cuando predijo satisfactoriamente el tránsito de Venus del año 1631.23 Junto a ellos el científico británico Isaac Newton formuló y dio una explicación al movimiento planetario mediante sus leyes y el desarrollo del concepto de la gravedad.24

En el año 1704 se acuñó el término sistema solar.25 El científico británico Edmund Halley dedicó sus estudios principalmente al análisis de las órbitas de los cometas.26 27 El mejoramiento del telescopio durante este tiempo permitió a los científicos de todo el mundo descubrir nuevas características de los cuerpos celestes que existen.28 A mediados del siglo XX, el 12 de abril de 1961, el cosmonauta Yuri Gagarin se convirtió en el primer hombre en el espacio;29 la misión estadounidense Apolo 11 al mando de Neil Armstrong llega a la Luna. En la actualidad, el Sistema Solar se estudia con ayuda de telescopios terrestres, observatorios espaciales y misiones espaciales.

Características generales

El Sol.

Los planetas y los asteroides orbitan alrededor del Sol, aproximadamente en un mismo plano y siguiendo órbitas elípticas (en sentido antihorario, si se observasen desde el Polo Norte del Sol); aunque hay excepciones, como el cometa Halley, que gira en sentido horario.30 El plano en el que gira la Tierra alrededor del Sol se denomina plano de la eclíptica, y los demás planetas orbitan aproximadamente en el mismo plano. Aunque algunos objetos orbitan con un gran grado de inclinación respecto de este, como Plutón que posee una inclinación con respecto al eje de la eclíptica de 17º, así como una parte importante de los objetos del cinturón de Kuiper.31 32

Según sus características, los cuerpos que forman parte del Sistema Solar se clasifican como sigue:

El Sol, una estrella de tipo espectral G2 que contiene más del 99,85 % de la masa del sistema. Con un diámetro de 1 400 000 km, se compone de un 75 % de hidrógeno, un 20 % de helio y 5 % de oxígeno, carbono, hierro y otros elementos.33

Los planetas, divididos en planetas interiores (también llamados terrestres o telúricos) y planetas exteriores o gigantes. Entre estos últimos Júpiter y Saturno se denominan gigantes gaseosos, mientras que Urano y Neptuno suelen nombrarse gigantes helados. Todos los planetas gigantes tienen a su alrededor anillos.

Los planetas enanos son cuerpos cuya masa les permite tener forma esférica, pero no es la suficiente como para haber atraído o expulsado a todos los cuerpos a su alrededor. Son: Plutón (hasta 2006 era considerado el noveno planeta del Sistema Solar34 ), Ceres, Makemake, Eris y Haumea.

Los satélites son cuerpos mayores que orbitan los planetas; algunos son de gran tamaño, como la Luna, en la Tierra; Ganímedes, en Júpiter, o Titán, en Saturno.

Los asteroides son cuerpos menores concentrados mayoritariamente en el cinturón de asteroides entre las órbitas de Marte y Júpiter, y otra más allá de Neptuno. Su escasa masa no les permite tener forma regular.

Los objetos del cinturón de Kuiper son objetos helados exteriores en órbitas estables, los mayores de los cuales son Sedna y Quaoar.

Montagem Sistema Solar.jpg

Los cometas son objetos helados pequeños provenientes de la nube de Oort.

El espacio interplanetario en torno al Sol contiene material disperso procedente de la evaporación de cometas y del escape de material proveniente de los diferentes cuerpos masivos. El polvo interplanetario (especie de polvo interestelar) está compuesto de partículas microscópicas sólidas. El gas interplanetario es un tenue flujo de gas y partículas cargadas que forman un plasma que es expulsado por el Sol en el viento solar. El límite exterior del Sistema Solar se define a través de la región de interacción entre el viento solar y el medio interestelar originado de la interacción con otras estrellas. La región de interacción entre ambos vientos se denomina heliopausa y determina los límites de influencia del Sol. La heliopausa puede encontrarse a unas 100 UA (15 000 millones de kilómetros del Sol).

Los sistemas planetarios detectados alrededor de otras estrellas parecen muy diferentes del Sistema Solar, si bien con los medios disponibles sólo es posible detectar algunos planetas de gran masa en torno a otras estrellas. Por tanto, no parece posible determinar hasta qué punto el Sistema Solar es característico o atípico entre los sistemas planetarios del Universo.

Distancias de los planetas

Las órbitas de los planetas mayores se encuentran ordenadas a distancias del Sol crecientes, de modo que la distancia de cada planeta es aproximadamente el doble que la del planeta inmediatamente anterior, aunque esto no se ajusta a todos los planetas. Esta relación se expresa mediante la ley de Titius-Bode, una fórmula matemática aproximada que indica la distancia de un planeta al Sol, en Unidades Astronómicas (UA):

a= 0,4 + 0,3\times k\,\! donde k = 0, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128.

Donde la órbita de Mercurio se encuentra en k = 0 y semieje mayor 0,4 UA, la órbita de Marte es k = 4 a 1,6 UA, y Ceres (el mayor asteroide) es k = 8. En realidad las órbitas de Mercurio y Marte se encuentran en 0,38 y 1,52 UA. Esta ley no se ajusta a todos los planetas, por ejemplo Neptuno está mucho más cerca de lo que predice esta ley. No hay ninguna explicación de la ley de Titius-Bode y muchos científicos consideran que se trata tan sólo de una coincidencia.35

Objetos del Sistema Solar

Los principales objetos del Sistema Solar son:

Sistema Solar

Solar System XXX.png

Planetas y planetas enanos Sol - Mercurio - Venus - Tierra - Marte - Ceres - Júpiter - Saturno - Urano - Neptuno - Plutón - Haumea -Makemake - Eris

Satélite natural Terrestre - Marcianas - Asteroidales - Jovianas - Saturnianas - Uranianas - Neptunianas - Plutonianas - Haumeanas - Eridiana

Estrella central

El Sol.

El Sol es la estrella única y central del Sistema Solar; por tanto, es la estrella más cercana a la Tierra y el astro con mayor brillo aparente. Su presencia o su ausencia en el cielo terrestre determinan, respectivamente, el día y la noche. La energía radiada por el Sol es aprovechada por los seres fotosintéticos, que constituyen la base de la cadena trófica, y es por ello la principal fuente de

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