Planeta Urano

Urano es el séptimo planeta del Sistema Solar. La principal característica de Urano, parece ser la extraña inclinación de su eje de rotación casi noventa grados con respecto a su órbita; la inclinación no solo se limita al mismo planeta, sino también a sus anillos, satélites y el campo magnético del mismo. Urano posee la superficie más uniforme de todos los planetas por su característico color azul-verdoso, producido por la combinación de gases presentes en su atmósfera, y tiene unos anillos que no se pueden observar a simple vista; Además, posee un anillo azul, el cual es una rareza planetaria. Urano es uno de pocos planetas que tiene un movimiento retrógrado, similar al de Venus.

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, especialmente de sus protagonistas femeninas.

Los satélites más grandes son Titania y Oberón, de tamaño similar (1580 y 1520 km de diámetro, respectivamente). Otros satélites importantes son Umbriel, Ariel y Miranda. Estos eran los cinco satélites conocidos de Urano antes de que el Voyager 2 llegara allí. Ninguno de los satélites de Urano tiene atmósfera.

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. Urano (como Neptuno) es en muchos aspectos un gigante gaseoso cuyo crecimiento se interrumpió sin haber acumulado las grandes masas de gases de los planetas gigantes interiores Júpiter y Saturno.

Cometas

Los hombres primitivos ya conocían los cometas. Los más brillantes se ven muy bien y no se parecen a ningún otro objeto del cielo.

Parecen manchas de luz, a menudo borrosas, que van dejando un rastro o cabellera. Esto los hace atractivos y los rodea de magia y misterio.

Los cometas son cuerpos frágiles y pequeños, de forma irregular, formados por una mezcla de substancias duras y gases congelados.

En general, la órbita de los cometas es mucho más alargada que la de los planetas. En una punta los pueden acercar al Sol y, en la otra, alejarlos más allá de la órbita de Plutón.

Cuando los cometas se acercan al Sol y se calientan, los gases se evaporan, desprenden partículas sólidas y forman la cabellera. Cuando se vuelven a alejar, se enfrían, los gases se hielan y la cola desaparece.

En cada pasada pierden materia. Finalmente, sólo queda el núcleo rocoso. Se cree que hay asteroides que son nucleos pelados de cometas.

Hay cometas con periodos orbitales cortos y, otros, largos. Los hay que no superan nunca la órbita de Júpiter y otros que se alejan mucho, hasta que abandonan el Sistema Solar y ya no vuelven.

La foto de la izquierda es el cometa Kohouotek, que pasó cerca de la Tierra en enero de 1974. Había sido detectado muy lejos, cuando atravesaba la órbita de Júpiter.

El cometa Encke, de órbita corta, se acerca cada tres años y tres meses. Únicamente se ve con un buen telescopio. En cambio, el cometa Halley, que nos visita cada 76 años, y el Rigollet, que lo hace cada 156, son aún brillantes.

Planeta Neptuno

Neptuno es el octavo y último planeta del Sistema Solar. Forma parte de los denominados planetas exteriores o gaseosos. Su nombre proviene del dios romano Neptuno, el dios del mar.

Tras el descubrimiento de Urano, se observó que las órbitas de Urano, Saturno y Júpiter no se comportaban tal como predecían las leyes de Kepler y de Newton. Adams y Le Verrier, de forma independiente, calcularon la posición de otro planeta, Neptuno, que encontró Galle, el 23 de septiembre de 1846, a menos de un grado de la posición calculada por Adams y Le Verrier. Más tarde, se advirtió que Galileo ya había observado Neptuno en 1611, pero lo había tomado por una estrella.

Antes de la llegada del Voyager 2, sólo se conocían dos satélites de Neptuno: Tritón y Nereida. El Voyager descubrió otros seis. Uno de ellos, Larisa, fue visto desde la Tierra en 1981, pero se tomó como una sección de los anillos de Neptuno. La mayoría de los satélites descubiertos miden menos de 200 km de diámetro y podrían ser restos de lunas mayores que se fraccionaron. Proteo es uno de los mayores satélites con 400 km de diámetro.

Planeta Saturno

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. Su nombre proviene del dios romano Saturno. Forma parte de los denominados planetas exteriores o gaseosos, también llamados jovianos por su parecido a Júpiter. Antes de la invención del telescopio, Saturno era el más lejano de los planetas conocidos y, a simple vista, no parecía luminoso ni interesante. El primero en observar los anillos fue Galileo en 1610 pero la baja inclinación de los anillos y la baja resolución de su telescopio le hicieron pensar en un principio que se trataba de grandes lunas. Christiaan Huygens con mejores medios de observación pudo en 1659 observar con claridad los anillos. James Clerk Maxwell en 1859 demostró matemáticamente que los anillos no podían ser un único objeto sólido sino que debían ser la agrupación de millones de partículas de menor tamaño.

Saturno es un planeta visiblemente achatado en los polos con un ecuador que sobresale formando la figura de un esferoide oblatado. Los diámetros ecuatorial y polar son respectivamente 120536 y 108728 km. Este efecto es producido por la rápida rotación del planeta, su naturaleza fluida y su relativamente baja gravedad. Los otros planetas gigantes son también oblatados pero no en tan gran medida. Saturno posee una densidad específica de 690 kg/m³ siendo el único planeta del Sistema Solar con una densidad inferior a la del agua (1000 kg/m³). Si existiera un recipiente lleno de agua con las dimensiones suficientes para introducir a Saturno, este flotaría. El planeta está formado por un 90% de hidrógeno y un 5% de helio. El volumen del planeta es suficiente como para contener 740 veces la Tierra, pero su masa es sólo 95 veces la terrestre.

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.

Planeta Júpiter

Júpiter es el quinto planeta del Sistema Solar. Forma parte de los denominados planetas exteriores o gaseosos. Recibe su nombre del dios romano Júpiter.
Se trata del planeta que ofrece un mayor brillo a lo largo del año dependiendo de su fase. Es, además, después del Sol el mayor cuerpo celeste del Sistema Solar, con una masa de más de 310 veces la terrestre, y un diámetro unas 11 veces más grande.
Los cuatro principales satélites de Júpiter fueron descubiertos por Galileo Galilei el 7 de enero de 1610, razón por la que se les llama satélites galileanos.
Estos satélites son muy distintos entre sí:
.- Ío, el más interior, es un mundo volcánico con una superficie en constante renovamiento y calentado por efectos de marea provocados por Júpiter y Europa.
.- Europa, el siguiente satélite, es un mundo helado bajo el cual se especula la presencia de océanos líquidos de agua e incluso la presencia de vida.
.- Ganímedes, con un diámetro de 5268 km, es el satélite más grande de todo el sistema solar. Está compuesto por un núcleo de hierro cubierto por un manto rocoso y de hielo.
.- Calisto se caracteriza por ser el cuerpo que presenta mayor cantidad de cráteres producidos por impactos en todo el sistema solar.
Además de los mencionados satélites galileanos, las distintas sondas espaciales enviadas a Júpiter y observaciones desde la Tierra han ampliado el número total de satélites de Júpiter.

Planeta Marte

Marte es el cuarto planeta del Sistema Solar. Forma parte de los llamados planetas telúricos (de naturaleza rocosa, como la Tierra) y es el primero de los planetas exteriores a la órbita terrestre.

Tycho Brahe midió con gran precisión el movimiento de Marte en el cielo. Los datos sobre el movimiento retrógrado aparente (lazos) permitieron a Kepler hallar la naturaleza elíptica de su órbita y determinar las leyes del movimiento planetario conocidas como leyes de Kepler.

Los planetas superiores o exteriores, nunca pasan entre el Sol y la Tierra ni jamás se les ve en creciente ni en cuarto; sus fases están poco marcadas, hecho que es fácil de demostrar geométricamente.

Considerando el triángulo Sol-Tierra-Marte, el ángulo de fase es el que forman el Sol y la Tierra vistos desde Marte. Alcanza su valor máximo en las cuadraturas cuando el triángulo STM es rectángulo en la Tierra.

Marte tiene dos minúsculos satélites, dos peñascos de forma irregular, Fobos y Deimos. El primero mide 27 x 21 x 19 km y el segundo 15 x 12 x 11 km. Deimos gravita a 20.000 km de altitud y Fobos a 6.100 km.

Planeta Tierra

La Tierra es el tercer planeta del Sistema Solar, considerando su distancia al Sol, y el quinto de ellos según su tamaño. Es el único planeta del universo que se conoce en el que exista y se origine la vida. La Tierra se formó al mismo tiempo que el Sol y el resto del Sistema Solar, hace 4.570 millones de años.

La Tierra posee un único satélite natural, la Luna.

La Tierra gira alrededor del Sol describiendo una órbita elíptica a una velocidad media de 29,8 km. por segundo.

La distancia media que la separa del Sol es de 149.600.000 km.

La Tierra realiza, entre otros, los siguientes movimientos de forma simultánea:
.- Traslación alrededor del Sol siguiendo su órbita que se denomina Eclíptica.
.- Rotación sobre su propio eje con una duración de: 23 horas, 56 minutos y 3,5 segundos.
.- Precesión.
.- Nutación.

Planeta Venus

Venus es el segundo planeta del Sistema Solar en orden de distancia desde el Sol. Recibe su nombre en honor a Venus, la diosa romana del amor. Se trata de un planeta de tipo terrestre o telúrico, llamado con frecuencia el planeta hermano de la Tierra, ya que ambos son similares en cuanto a tamaño, masa y composición.

Al encontrarse Venus más cercano al Sol que la Tierra, siempre se puede encontrar, aproximadamente, en la misma dirección del Sol, por lo que desde la Tierra se puede ver sólo unas cuantas horas antes del orto o después del ocaso. A pesar de ello, cuando Venus es más brillante puede ser visto durante el día, siendo uno de los tres únicos cuerpos celestes que pueden ser vistos tanto de día como de noche (los otros son la Luna y el Sol). Venus es normalmente conocido como la estrella de la mañana (Lucero del Alba) o la estrella de la tarde (Lucero Vespertino).

Planeta Mercurio

Mercurio es el planeta del Sistema Solar más próximo al Sol, y el más pequeño (a excepción de los planetas enanos). Forma parte de los denominados planetas interiores o terrestres. Mercurio no tiene satélites. Se conocía muy poco sobre su superficie hasta que fue enviada la sonda planetaria Mariner 10, y se hicieron observaciones con radares y radiotelescopios.

Antiguamente se pensaba que la superficie de Mercurio siempre presentaba la misma cara al Sol, situación similar al caso de la Luna con la Tierra; o sea, su periodo de rotación era igual a su periodo de traslación (88 días). Sin embargo, en 1965 se mandaron pulsos de radar hacia Mercurio, con lo cual quedó definitivamente demostrado que su periodo de rotación era de 58,7 días, lo cual es 2/3 de su periodo de traslación. Esto no es coincidencia, y es una situación denominada resonancia de giro-orbital.

Planetas del Sistema Solar

Según la definición adoptada por la U.A.I. (Unión Astronómica Internacional), el 24/08/2006, un planeta es un cuerpo celeste que:

(a) Gira alrededor de una estrella (el Sol para los planetas del Sistema Solar).
(b) Tiene suficiente masa para que su gravedad supere las fuerzas del cuerpo rígido, de manera que asuma una forma en equilibrio hidrostático (prácticamente esférica).
(c) Ha despejado la zona de su órbita.

Los planetas tienen diversos movimientos, por ejemplo rotación y translación:

.- Por el de rotación, giran sobre sí mismos alrededor de un eje (determinando los días).
.- Por el de translación, describen órbitas alrededor del Sol (determinando los años).

Los planetas tienen forma casi esférica, como 1 pelota aplanada por los polos:

Los materiales compactos están en el núcleo. Los gases, si los hay, forman una atmosfera sobre la superficie.

.- Mercurio, Venus, la Tierra y Marte son planetas pequeños y rocosos, con densidad alta. Tienen un movimiento de rotación lento, pocas lunas (o ninguna) y forma esférica un poco más redonda que los siguientes.
.- Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, los gigantes gaseosos, son enormes y ligeros, hechos de gas y hielo. Estos planetas giran deprisa, tienen muchos satélites, anillos y un poco más abultamiento ecuatorial que los anteriores.

Los planetas y el Sol se formaron hace unos 4.500 millones de años:

En general, los materiales ligeros que no se quedaron en el Sol se alejaron más que los pesados. En la nube de gas y polvo original, que giraba en espirales, había zonas más densas, proyectos de planetas. La gravedad y las colisiones llevaron más materia a estas zonas y el movimiento rotatorio las redondeó Después, los materiales y las fuerzas de cada planeta se fueron reajustando, y todavía lo hacen. Los planetas y todo el Sistema Solar continúan cambiando de aspecto. Sin prisa, pero sin pausa.

Planeta	Diámetro ecuatorial	Masa	Radio orbital (UA)	Periodo orbital (años)	Periodo de rotación (días)	Satélites naturales (Año 2009)
Mercurio	0.382	0.06	0.38	0.241	58.6	0
Venus	0.949	0.82	0.72	0.615	-243	0
Tierra	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	1
Marte	0.53	0.11	1.52	1.88	1.03	2
Júpiter	11.2	318	5.20	11.86	0.414	63
Saturno	9.41	95	9.54	29.46	0.426	61
Urano	3.98	14.6	19.22	84.01	0.718	27
Neptuno	3.81	17.2	30.06	164.79	0.671	13

Destino final del Sistema Solar

Tras unos 5.000 millones de años, al Sol comenzará a agotársele su combustible principal (hidrógeno), dando paso a nuevas reacciones de fusión que lo llevarán a contraer su núcleo y expandir sus capas exteriores. En este proceso, nuestra estrella crecerá varias veces su tamaño hasta volverse una gigante roja, y en el camino absorberá a los cercanos Mercurio y Venus; si no alcanza a absorber a la Tierra, a ésta de todos modos se le evaporarán sus océanos y su superficie quedará demasiado caliente, por tanto le será imposible seguir sustentando vida. Llegado un momento, el núcleo del Sol terminará por contraerse hasta formar una estrella enana blanca, mientras que sus capas exteriores serán expulsadas violentamente al espacio, formando lo que más tarde será una nebulosa planetaria a su alrededor. Al final de este proceso, lo único que quedará del Sol será una enana blanca, mientras que a su alrededor podrían quedar los "cadáveres" de lo que alguna vez fueron planetas del ahora inerte Sistema Solar.

Sistema Solar en equilibrio

Nuestro Sol se encuentra actualmente en un estado de equilibrio. Las reacciones de fusión nuclear, donde 4 átomos de hidrógeno se combinan para formar 1 átomo de helio, son constantes e imperturbables. A cada segundo se transforman 700 millones de toneladas de hidrógeno en helio, y la energía irradiada es estable, sin afectar a los planetas a su alrededor; los planetas ya están formados y consolidados, y hace tiempo dejaron de ser frecuentes los impactos de meteoritos y asteroides grandes, cuyos cráteres de impacto ahora son sólo un recuerdo, aunque la posibilidad de que vuelva a ocurrir un impacto considerable en un planeta (incluida la Tierra) existe. El Sol se halla dentro de la secuencia principal, y junto con los planetas se mueve lentamente alrededor de nuestra Galaxia, la Vía Láctea, en un periodo de 225 millones de años. Actualmente nuestra estrella se encuentra en su etapa de madurez, ya ha vivido por 5.000 millones de años, y aún le restan otros 5.000 millones por vivir.

El origen del sistema solar

Las primeras explicaciones sobre cómo se formaron el Sol, la Tierra, y el resto del Sistema Solar se encuentran en los mitos primitivos, leyendas y textos religiosos. Ninguno de ellas puede considerarse como una explicación científica seria.

Los primeros intentos científicos para explicar el origen del Sistema Solar invocaban colisiones o condensaciones de una nube de gas. El descubrimiento de los 'Universos-Islas', que ahora sabemos que son galaxias, se pensó que confirmaba esta última teoría.

En este siglo, Jeans propuso la idea de que el paso de una estrella había arrastrado material fuera del Sol, y que este material se había entonces condensado para formar los planetas. Hay serios problemas en esta explicación, pero se han hecho recientes desarrollos sugiriendo que se sacó un filamento de una proto-estrella de paso, en momentos en los que el Sol era miembro de un holgado cúmulo de estrellas, pero las teorías más favorecidas, todavía involucran el colapso gravitacional de una nube de gas y polvo.

Problemas a ser encarados por cualquier teoría sobre la formación del Sistema Solar:

Cualquier teoría tiene que explicar algunos hechos bastante problemáticos sobre el Sistema Solar.
Esto, adicionalmente al hecho obvio de que el Sol está en el centro con los planetas orbitando a su alrededor.
Hay 5 de estas áreas de problemas:

1. El Sol gira lentamente y sólo tiene 1 por ciento del momento angular del Sistema Solar, pero tiene el 99,9 por ciento de su masa. Los planetas tienen el resto del momento angular.



2. La formación de los planetas terrestres con núcleos sólidos.



3. La formación de los planetas gaseosos gigantes.



4. La formación de los satélites planetarios.



5. Una explicación de la ley de Bode, que dice que las distancias de los planetas al Sol siguen una sencilla progresión aritmética.

La 'ley' de Bode toma la forma de una serie en la que el primer término es cero, el segundo es 3, y luego cada término es el doble del anterior, y se le suma 4, y el resultado es divido entre 10. Esto resulta en la serie:

0,4, 0,7, 1,0, 1,6, 2,8, 5,2, 10,0, 19,6, 38,8

que puede ser comparada con las distancias promedio de los planetas al Sol en U.A.:

0,39, 0,72, 1,0, 1,52, 5,2, 9,52, 19,26, 30,1, 39,8

La concordancia para todos, salvo Neptuno y Plutón, es notable.
La falta de un planeta en 2,8 llevó al descubrimiento de los asteroides.

Hay cinco teorías que son todavía consideradas 'razonables', puesto que explican muchos (pero no todos) de los fenómenos que exhibe el Sistema Solar.

La teoría de Acreción:

Esta asume que el Sol pasó a través de una densa nube interestelar, y emergió rodeado de un envoltorio de polvo y gas. Separa entonces la formación del Sol, de la de los planetas, obviando el problema 1.

El problema que permanece, es el de lograr que la nube forme los planetas.
Los planetas terrestres pueden formarse en un tiempo razonable, pero los planetas gaseosos tardan demasiado en formarse.
La teoría no explica los satélites, o la ley de Bode, y debe considerarse como la más débil de las aquí descritas.

La teoría de los Proto-planetas:

Esta asume, que inicialmente hay una densa nube interestelar, que eventualmente producirá un cúmulo estelar.
Densas regiones en la nube se forman y coalecen; como las pequeñas gotas tienen velocidades de giro aleatorias, las estrellas resultantes tienen bajas ratas de rotación.
Los planetas son gotas más pequeñas capturadas por la estrella. Las pequeñas gotas tendrían velocidades de rotación mayores que las observadas en los planetas, pero la teoría explica esto, haciendo que las 'gotas planetarias' se dividan, produciendo un planeta y sus satélites.

De esta forma se cubren muchas de las áreas problemáticas, pero no queda claro cómo los planetas fueron confinados a un plano, o por qué sus rotaciones tienen el mismo sentido.

La teoría de Captura:

Esta teoría es una versión de la de Jeans, en la que el Sol interactúa con una proto-estrella cercana, sacando un filamento de materia de la proto-estrella.
La baja velocidad de rotación del Sol, se explica como debida a su formación anterior a la de los planetas.
Los planetas terrestres se explican por medio de colisiones entre los proto-planetas cercanos al Sol.
Y los planetas gigantes y sus satélites, se explican como condensaciones en el filamento extraído.

La teoría Laplaciana Moderna:

Laplace en 1796 sugirió primero, que el Sol y los planetas se formaron en una nebulosa en rotación que se enfrió y colapsó. Se condensó en anillos que eventualmente formaron los planetas, y una masa central que se convirtió en el Sol. La baja velocidad de rotación del Sol no podía explicarse.

La versión moderna asume que la condensación central contiene granos de polvo sólido que crean roce en el gas al condensarse el centro. Eventualmente, luego de que el núcleo ha sido frenado, su temperatura aumenta, y el polvo es evaporado. El centro que rota lentamente se convierte en el Sol. Los planetas se forman a partir de la nube, que rota más rápidamente.

La teoría de la Nebulosa Moderna:

Las observaciones de estrellas muy jóvenes, indican que están rodeadas de densos discos de polvo.
Aúnque todavía hay dificultades para explicar algunas de las áreas problemáticas esbozadas arriba, en particular la forma de disminuir la rotación del Sol, se piensa que los planetas se originaron a partir de un denso disco, formado a partir del material de la nube de polvo y gas, que colapsó para formar el Sol.
La densidad de este disco debe ser suficientemente alta como para permitir la formación de los planetas, y suficientemente baja, como para que la materia residual sea soplada hacia afuera por el Sol, al incrementarse su producción de energía.

Conclusión:

Ha habido muchos intentos de desarrollar teorías sobre el origen del Sistema Solar. Ninguna de ellas puede describirse como totalmente satisfactoria, y es posible que haya desarrollos ulteriores que expliquen mejor los hechos conocidos.

Pensamos sin embargo, que entendemos el mecanismo general, que consiste en que el Sol y los planetas se formaron a partir de la contracción de parte de una nube de gas y polvo, bajo su propia atracción gravitacional, y que la pequeña rotación neta de la nube, fue responsable de la formación de un disco alrededor de la condensación central.

La condensación central eventualmente formó al Sol, mientras que las condensaciones menores en el disco formaron los planetas y sus satélites. La energía del joven Sol sopló el remanente de gas y polvo, dejando al Sistema Solar como lo vemos actualmente.

Estructura del Sistema Solar

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. Esta relación viene expresada matemáticamente a través de la ley de Titius-Bode, una fórmula que resume la posición de los semiejes mayores de los planetas en Unidades Astronómicas. En su forma más simple se escribe:

a= 0.4 + 0.3 x k donde k= 0, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128

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