El sistema solar
En el desierto de Atacama, cerca de los observatorios de ALMA y Paranal, miles de personas miran el cielo con telescopios y ven a Júpiter como un puntito brillante. ¿Qué es ese punto, por qué no se cae hacia el Sol y qué tan lejos está en realidad? En esta página vas a responder esas preguntas.
El Sol, centro del sistema
Sentimos todos los días la luz y el calor del Sol, aun en el espacio vacío. ¿De dónde sale tanta energía si allá no hay fuego como el de una estufa?
El sistema solar está formado por el Sol, los ocho planetas, los planetas enanos, las lunas y los cuerpos menores (asteroides y cometas). Se formó hace unos 4.600 millones de años a partir de una nube de gas y polvo que se aplastó en un disco giratorio.
Enumera los componentes del sistema solar y explica en una frase qué es cada tipo de cuerpo.
Enumera los componentes del sistema solar y explica en una frase qué es cada tipo de cuerpo.
Los planetas: rocosos y gaseosos
La Tierra tiene una densidad de $5{,}5\ \text{g/cm}^3$ y Saturno de solo $0{,}7\ \text{g/cm}^3$: flotaría en agua. ¿Por qué los cuatro planetas cercanos al Sol son rocas y los cuatro lejanos son enormes esferas de gas?
Cerca del Sol hacía tanto calor que solo pudieron condensarse rocas y metales. Lejos, donde hacía frío, los planetas acumularon mucho gas y hielo.
El esquema muestra el sistema solar a escala cualitativa (las órbitas y los tamaños no son reales). Nombra los planetas señalados con los números del 1 al 8, del más…
El esquema muestra el sistema solar a escala cualitativa (las órbitas y los tamaños no son reales). Nombra los planetas señalados con los números del 1 al 8, del más cercano al más lejano al Sol.
Explica la diferencia entre un planeta rocoso y un planeta gaseoso, y clasifica los ocho planetas del sistema solar en uno de estos dos grupos.
Explica la diferencia entre un planeta rocoso y un planeta gaseoso, y clasifica los ocho planetas del sistema solar en uno de estos dos grupos.
Planetas enanos y cuerpos menores
Durante décadas se enseñó que había nueve planetas. Luego se descubrieron cientos de mundos helados parecidos a Plutón más allá de Neptuno. ¿Cómo decidieron los astrónomos qué es un planeta y qué no?
En 2006 Plutón pasó a considerarse planeta enano. Explica qué requisito de la definición de planeta no cumple y nombra otro planeta enano del sistema solar.
En 2006 Plutón pasó a considerarse planeta enano. Explica qué requisito de la definición de planeta no cumple y nombra otro planeta enano del sistema solar.
¿Qué son el cinturón de asteroides y el cinturón de Kuiper? Indica dónde se encuentra cada uno y qué tipo de cuerpos contiene.
¿Qué son el cinturón de asteroides y el cinturón de Kuiper? Indica dónde se encuentra cada uno y qué tipo de cuerpos contiene.
La gravitación mantiene las órbitas
Si el Sol atrae a la Tierra, ¿por qué no caemos hacia él? ¿Y por qué la Luna no se estrella contra nosotros?
Un planeta se mueve de lado a gran velocidad y, al mismo tiempo, el Sol lo atrae. Es como una pelota atada a un hilo que giras: la atracción curva su camino y lo mantiene dando vueltas. Si la atracción desapareciera, el planeta saldría en línea recta (primera ley de Newton). Por eso los planetas cercanos, más atraídos, se mueven más rápido y tienen años más cortos: Mercurio da la vuelta en 88 días y Neptuno tarda más de 164 años terrestres.
La Tierra es, de momento, el único planeta con vida conocida. Explica tres características de la Tierra que la hacen apta para la vida, como su distancia al Sol, la…
La Tierra es, de momento, el único planeta con vida conocida. Explica tres características de la Tierra que la hacen apta para la vida, como su distancia al Sol, la presencia de agua líquida o su atmósfera.
La Tierra y la Luna
En el eclipse total de Sol del 14 de diciembre de 2020, en la Araucanía el día se hizo casi noche por unos minutos. ¿Cómo pasa eso, y por qué la Luna cambia de forma cada semana?
La Luna es el satélite natural de la Tierra. La atrae la gravedad terrestre y la rodea una vez cada unos 27 días y un tercio. Siempre vemos la misma cara. La Luna no tiene luz propia: refleja la del Sol, y siempre está iluminada la mitad que mira al Sol. Según dónde esté en su órbita, vemos más o menos de esa mitad iluminada. Así se producen las fases: luna nueva, cuarto creciente, luna llena y cuarto menguante, en un ciclo de unos 29,5 días.
Eclipses. Si el Sol, la Luna y la Tierra quedan casi alineados:
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En un eclipse solar, la Luna queda entre el Sol y la Tierra y su sombra cae sobre una franja de la Tierra. Ocurre en luna nueva.
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En un eclipse lunar, la Tierra queda entre el Sol y la Luna y proyecta su sombra sobre ella. Ocurre en luna llena.
No hay eclipses cada mes porque la órbita de la Luna está un poco inclinada y casi siempre la sombra pasa de largo.
Mareas. La gravedad de la Luna (y en menor medida la del Sol) atrae el agua de los océanos y la hace subir y bajar dos veces al día en las costas, como en Valparaíso o Puerto Montt. Esa energía se puede aprovechar en centrales mareomotrices.
Meteoros y estructuras cósmicas
Más allá de los planetas hay muchos otros objetos. ¿Cómo se comparan en tamaño, temperatura y color?
Enumera los componentes del sistema solar y explica en una frase qué es cada tipo de cuerpo.
Enumera los componentes del sistema solar y explica en una frase qué es cada tipo de cuerpo.
Astronomía en Chile
El norte de Chile es uno de los mejores lugares del mundo para mirar el cielo. ¿Por qué se instalan allí tantos observatorios?
El desierto de Atacama tiene cielos despejados casi todo el año, aire muy seco y poca luz artificial. Allí funcionan telescopios ópticos, como los de Paranal, La Silla y Las Campanas, y el radiotelescopio ALMA, que capta ondas de radio de nubes frías de gas y polvo.
La luz y otras radiaciones de los astros entregan información: su temperatura, su composición y si se alejan o se acercan. Chile también tiene astrónomas y astrónomos que investigan en estos observatorios, como María Teresa Ruiz, que descubrió una enana marrón.
¿Qué son el cinturón de asteroides y el cinturón de Kuiper? Indica dónde se encuentra cada uno y qué tipo de cuerpos contiene.
¿Qué son el cinturón de asteroides y el cinturón de Kuiper? Indica dónde se encuentra cada uno y qué tipo de cuerpos contiene.
Zona de habitabilidad
Además de la distancia, ayudan una atmósfera que retenga calor, un campo magnético que proteja de la radiación y suficiente masa para conservar el aire. Las estrellas más frías y pequeñas tienen su zona de habitabilidad mucho más cerca de ellas.
Un telescopio espacial ha detectado tres exoplanetas rocosos orbitando alrededor de una estrella enana roja más fría y pequeña que el Sol, cuya zona de habitabilidad se…
Un telescopio espacial ha detectado tres exoplanetas rocosos orbitando alrededor de una estrella enana roja más fría y pequeña que el Sol, cuya zona de habitabilidad se sitúa entre $0,15\ \text{UA}$ y $0,30\ \text{UA}$:
• Planeta A: Distancia a la estrella: $0,06\ \text{UA}$. Masa: $1,1$ masas terrestres. Atmósfera densa rica en vapor de agua.
• Planeta B: Distancia a la estrella: $0,22\ \text{UA}$. Masa: $0,9$ masas terrestres. Campo magnético detectable y atmósfera con $N_2$, $CO_2$ y vapor de agua.
• Planeta C: Distancia a la estrella: $0,25\ \text{UA}$. Masa: $0,02$ masas terrestres (similar a la Luna). Sin atmósfera apreciable.
- a) Analiza razonadamente cuál de ellos es el candidato idóneo para albergar agua líquida y vida, justificando por qué descartas los otros dos.
- b) Explica por qué situarse dentro de la «zona de habitabilidad» es una condición necesaria pero no suficiente para que un planeta sea habitable.
Las escalas reales
Los dibujos del sistema solar engañan: los planetas parecen cercanos y de tamaño parecido. ¿Cómo sería un modelo con la escala correcta?
Para saber cuánto tarda una señal, convierte la distancia a km y divide entre la rapidez: $t = d / v$.
Vas a diseñar una maqueta a escala del Sistema Solar en el pasillo de tu liceo, que mide $50\ \text{m}$ de largo. Decides representar el Sol con una pelota de baloncesto…
Vas a diseñar una maqueta a escala del Sistema Solar en el pasillo de tu liceo, que mide $50\ \text{m}$ de largo. Decides representar el Sol con una pelota de baloncesto de $24\ \text{cm}$ de diámetro (el diámetro real del Sol es de aproximadamente $1\,390\,000\ \text{km}$).
- a) A esa misma escala, calcula qué diámetro debería tener la Tierra (diámetro real: $12\,742\ \text{km}$) y compáralo con un objeto cotidiano pequeño (como una cabeza de alfiler o un grano de arena).
- b) Sabiendo que la distancia media Tierra-Sol es de $1,5 \times 10^8\ \text{km}$ y la de Neptuno al Sol es de unos $4,5 \times 10^9\ \text{km}$, calcula a qué distancia de la pelota tendrías que situar ambos planetas.
- c) A partir de los resultados, justifica si cabe la maqueta completa en el pasillo manteniendo simultáneamente la escala de tamaños y la de distancias, y razona por qué los diagramas del Sistema Solar de los libros de texto suelen inducir a error.
Una sonda robótica se encuentra explorando Neptuno, a $30\ \text{UA}$ del Sol ($1\ \text{UA} = 150\ \text{millones de km}$). En un momento en que la Tierra y Neptuno…
Una sonda robótica se encuentra explorando Neptuno, a $30\ \text{UA}$ del Sol ($1\ \text{UA} = 150\ \text{millones de km}$). En un momento en que la Tierra y Neptuno están alineados al mismo lado respecto al Sol (distancia mínima de $29\ \text{UA}$), la sonda detecta una roca en rumbo de colisión que la alcanzará en $6\ \text{horas}$.
- a) Calcula el tiempo mínimo (en horas) que tardaría una señal de alarma en viajar desde la sonda a la Tierra y la orden correctiva en volver a Neptuno, sabiendo que las señales de radio viajan a $300\,000\ \text{km/s}$.
- b) Con base en tu cálculo, predice si la sonda sobreviviría si dependiera de una orden enviada desde el control terrestre y justifica por qué las naves del Sistema Solar exterior deben operar con sistemas de navegación autónomos en tiempo real.
Vuelve al principio: el puntito brillante del cielo de Atacama es Júpiter, un planeta gaseoso que no cae al Sol porque su rapidez y la gravedad solar lo mantienen en órbita, a unas $5$ UA, es decir, unos $750$ millones de km.