El sistema solar
Una noche despejada en Mérida, Valentina mira el cielo desde la plaza con el telescopio del club de astronomía y ve 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 no está solo en el espacio: forma parte de la Vía Láctea, una galaxia en espiral con cientos de miles de millones de estrellas, una de las muchísimas galaxias del universo. El Sol se ubica en uno de sus brazos espirales, a unos $26\,000$ años luz del centro galáctico, y da una vuelta completa a la galaxia en unos $225$ millones de años.
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
Durante un eclipse total de Sol, el día se hace noche por unos minutos y los animales se quedan en silencio. ¿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 Puerto La Cruz o en las playas de Los Roques, aunque en el Caribe la diferencia entre marea alta y baja es pequeña.
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.
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 velocidad: $t = d / v$.
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 que ve Valentina en Mérida es Júpiter, un planeta gaseoso que no cae al Sol porque su velocidad y la gravedad solar lo mantienen en órbita, a unas $5$ UA, es decir, unos $750$ millones de km (más de 600 años de viaje en carro a $140\ \text{km/h}$ sin parar... y la luz tarda unos 40 minutos en llegar).