Ejercicios: El sistema solar

Enumera los componentes del sistema solar y explica en una frase qué es cada tipo de cuerpo.

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.

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.

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.

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 $1\,390\,000\ \text{km}$).

1. 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).
2. 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.
3. 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 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 $6\ \text{horas}$.

1. 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 $300\,000\ \text{km/s}$.
2. 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.

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.

1. a) Analiza razonadamente cuál de ellos es el candidato idóneo para albergar agua líquida y vida, justificando por qué descartas los otros dos.
2. b) Explica por qué situarse dentro de la «zona de habitabilidad» es una condición necesaria pero no suficiente para que un planeta sea habitable.