ASTRONÓMICA

El Sistema Solar es nuestra familia en la inmensidad del Universo. Está formado por una estrella: el Sol; ocho planetas: Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno; cinco planetas enanos: Plutón, Ceres, Eris, Makemake y Haumea; más de un centenar de satélites como nuestra Luna; y una enorme cantidad de cuerpos menores: asteroides y cometas. La forma general del Sistema Solar es la de un disco plano con el Sol en el centro.

A grandes rasgos, los planetas se dividen en dos grupos: los terrestres y los jovianos. Y además están los planetas enanos, que no llegan a ser planetas ni son tan pequeños como los asteroides:

Los planetas terrestres
Los planetas terrestres son los cuatro primeros: Mercurio, Venus, la Tierra y Marte. Son pequeños y sólidos, con una densidad elevada. Casi no tienen satélites a su alrededor (la Tierra es el único de los cuatro que tiene un satélite grande, porque Mercurio y Venus no tienen ninguna, y Marte tiene dos pero son dos asteroides capturados). Ninguno de ellos tiene anillos a su alrededor.

Los planetas jovianos
Los planetas jovianos son los cuatro últimos: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Son bastante más grandes que los terrestres y tienen una densidad muy baja porque no son sólidos, sino que son planetas de gas. Además tienen un elevado número de satélites. También todos ellos tienen anillos a su alrededor, de los cuales el más impresionante y conocido desde hace mucho tiempo es el anillo de Saturno.

Los planetas enanos
En agosto de 2006 la asamblea de la Unión Astronómica Internacional (organismo formado por astrónomos de todo el mundo), tomó la decisión de crear una nueva categoría de objetos en el Sistema Solar, los llamados planetas enanos. Sus características son las siguientes:

a) Están en órbita alrededor del Sol.
b) Su masa es lo suficientemente grande para que tengan forma esférica
c) No han vaciado las cercanías de su órbita
d) No son satélites

Dentro de esta nueva categoría de astros hay cinco cuerpos: Plutón, Ceres, Eris, Makemake y Haumea. Por lo tanto, Plutón dejó de ser formalmente un planeta y desde el año 2006 es un planeta enano.

El Sol

El Sol es nuestra estrella, gracias a la cual hay vida en la Tierra. Como todas las estrellas, es una gran esfera de gas muy caliente. Se trata de una estrella "normal", ni muy grande ni muy pequeña, ni muy fría ni muy caliente. Se encuentra en la mitad de su vida, ya que tiene unos 5.000 millones de años y en vivirá unos 5.000 millones más.

El Sol está formado por diferentes capas, muy distintas entre sí. En su centro se encuentra su núcleo, la región más caliente y donde se produce toda la energía. Allí la temperatura es de unos 15 millones de grados, lo que permite que haya reacciones termonucleares de fusión. En estas reacciones el hidrógeno se convierte en helio y produce energía en forma de luz muy energética: rayos X y rayos gamma. Esta luz sale del núcleo, atraviesa el manto solar y llega a la fotosfera. La fotosfera solar se puede considerar la superficie del Sol, aunque no es una superficie sólida como la de la Tierra, sino que es de gas como todo el Sol. Es la parte que mejor vemos y mejor se puede estudiar. En ella la temperatura ya "sólo" es de unos 6.000ºC y la energía que desprende es la luz visible que podemos observar desde la Tierra. En esta capa se pueden ver algunos detalles del Sol que tienen relación con su actividad: las manchas solares y la granulación.

Las manchas solares son unas zonas más frías de la fotosfera, "sólo" están a unos 4500 ºC, y por eso se ven más oscuras que el resto. Estas manchas aparecen, crecen y desaparecen en un periodo de unos cuantos días. Pueden llegar a ser más grandes que nuestro planeta. Hay épocas en que el Sol está muy activo y presenta muchas manchas, en cambio hay épocas en que casi no hay ninguno. Se trata de un ciclo natural de 11 años.

Por encima de la fotosfera está su atmósfera, formada por la cromosfera y la corona solar.  En la cromosfera se pueden ver, con unas cámaras especiales, las llamadas protuberancias solares. Se trata de llamaradas de gas muy caliente que salen del Sol, a veces son como chorros y a veces parecen lazos. Aparecen de forma inesperada y duran varias horas. Que haya más o menos también depende de la actividad del Sol.

Mercurio

Mercurio es el planeta más cercano al Sol y el más pequeño de todos. Es un planeta sólido y tiene una densidad muy alta. Da una vuelta al Sol cada 88 días, y no tiene ningún satélite.

Su superficie es muy parecida a la de la Luna, llena de cráteres debido a la caída de meteoritos. Destaca La Cuenca de Caloris, un cráter de 1300 km de diámetro, el impacto que lo produjo casi destruyó completamente el planeta. De hecho, casi todos los astros sólidos del Sistema Solar (los planetas terrestres, los satélites, los asteroides ...) tienen la superficie llena de cráteres debido a la gran cantidad de meteoritos que cayeron inmediatamente después de la formación del sistema planetario. Mercurio tiene una atmósfera muy tenue, casi inexistente. Esto provoca que la oscilación de temperaturas sea muy alta. Cuando toca el Sol en su superficie la temperatura puede pasar de 400ºC, y cuando no toca el Sol la temperatura puede bajar hasta -180ºC. Mercurio es visible a simple vista, sin necesidad de ningún aparato óptico, pero no es fácil porque siempre se encuentra muy cerca del Sol. Se puede ver algunos vísperas del año justo después de que se ponga el Sol, o algunas madrugadas, poco antes de que salga el Sol.

Venus

Venus es el planeta más cercano a la Tierra y aparentemente también el más parecido, aunque en realidad Venus es un planeta muy hostil. Da una vuelta al Sol cada 225 días, y tampoco tiene ningún satélite.

La atmósfera de Venus es tan pesada que la presión atmosférica en su superficie es 90 veces más fuerte que la presión en la superficie terrestre (la misma presión que hay 1 km bajo el mar). La composición de su atmósfera es básicamente de CO2, y este gas ha provocado un efecto invernadero muy fuerte. La luz del Sol atraviesa las nubes, calienta la superficie, pero este calor ya no se puede escapar hacia el espacio. El resultado ha sido un aumento de la temperatura en su superficie hasta unos 460ºC. Además tiene nubes de ácido sulfúrico y hay lluvia de este ácido. Venus da una vuelta al Sol cada 225 días. También gira sobre sí mismo, pero lo hace muy lentamente: desde su superficie sus días duran 118 días terrestres. Además, tiene la particularidad de que gira al revés que los otros planetas.

La Tierra

La Tierra es el mayor de los planetas terrestres. Da una vuelta al Sol cada 365 días -un año- y tiene un satélite: la Luna. Destaca sobre todo porque es el único astro que conocemos de todo el Universo donde ha aparecido la Vida.

La Tierra es un planeta geológicamente vivo. Su núcleo es aún caliente, se encuentra a unos 5.000 ºC, y hay un flujo de material caliente hacia fuera que es el responsable último de todos los fenómenos geológicos. La corteza de la Tierra es una capa muy fina, de pocos kilómetros de espesor, formada por diferentes placas que se mueven las unas respecto a las otras. El rozamiento entre ellas provoca la formación de las grandes cordilleras montañosas, los volcanes y los terremotos. La Tierra es el único planeta que tiene agua líquida en abundancia. Un 70% de su superficie está cubierta de este líquido.

La Tierra también tiene una rica atmósfera que llega hasta unos 100 km de altura. Es una mezcla de gases donde destacan el nitrógeno (78%) y el oxígeno (21%), el resto es vapor de agua y dióxido de carbono básicamente. La Tierra tiene un satélite, la Luna, que entre otros fenómenos provoca las subidas y bajadas del agua del mar, conocidas como mareas.

La Luna

Lo primero que destaca cuando se mira la Luna a simple vista son unas zonas circulares más oscuras que el resto de la superficie: los Mares de la Luna.

La superficie de la Luna está absolutamente llena de cráteres de impactos meteóricos. El cráter más grande hace casi 300 km de diámetro, y los hay de todos los tamaños. Como en la Luna no hay nada de erosión ni de actividad geológica, no hay ningún fenómeno que pueda borrar un cráter de su superficie. Así, se han ido acumulando durante millones de años. También hay cadenas montañosas, con montañas altas, alguna de las cuales es más alta que el Everest, llegando a unos 9000 m de altura. La Luna no tiene atmósfera y esto provoca una oscilación muy grande de la temperatura. Cuando toca el Sol en una región de la Luna, su temperatura pasa de 100 ºC, mientras que cuando la misma región se encuentra en la sombra, la temperatura baja hasta -150ºC. La Luna gira alrededor de la Tierra, y da una vuelta cada 28 días. Como su posición relativa respecto del Sol va cambiando a medida que se va desplazando no siempre se ve igual, presenta fases. A veces se ve toda entera (luna llena), a veces no se ve nada (luna nueva) y a veces se ve a medias (luna en cuarto creciente o en cuarto menguante). Además de girar alrededor de la Tierra, la Luna gira sobre sí misma en un movimiento propio de rotación. Estos dos movimientos duran lo mismo, de tal modo que la Luna siempre nos enseña la misma cara. La cara que no vemos nunca llama la cara oculta de la Luna.

Marte

Marte es el planeta más parecido a la Tierra, aunque más pequeño. Tiene montañas, desiertos, casquetes polares, volcanes etc. Sus días duran casi como nuestros días. Tiene dos satélites: Deimos y Fobos.

Marte destaca por su color rojizo en el cielo, debido a la presencia de óxidos de hierro en su superficie. Su relieve es extraordinario ya que tiene la montaña más alta de todo el Sistema Solar, el Olimpus Mons, con 25.000 m de altura y 600 km de base; y también tiene un cañón: el Valle Marineris, con unos 5.000 km de longitud. Marte tiene una tenue atmósfera, unas cien veces menos densa que la de la Tierra, formada sobre todo por CO_2. A pesar de ser tan débil, de vez en cuando hay tormentas de arena que pueden cubrir el planeta entero. Hace millones de años había mucha agua en Marte porque tenía una atmósfera mucho más densa que la actual que creaba unas condiciones atmosféricas adecuadas. El agua desapareció porque gran parte de esta atmósfera se evaporó. Se trata de uno de los grandes misterios de Marte. Marte tiene dos satélites girando a su alrededor. No son dos cuerpos grandes y redondos como nuestra Luna, sino que se trata de dos asteroides capturados por el planeta, pequeños y con forma irregular. Fobos mide 27x21x19 km, y Deimos 15x12x11 km. Estos dos satélites orbitan muy cerca del planeta.

Júpiter

Júpiter es el planeta más grande y el más masivo de todos. Tiene muchos satélites y un pequeño anillo a su alrededor.

Júpiter es el primero de los planetas jovianos. Son cuerpos muy grandes formados por gas, sin una superficie sólida. Su composición es muy parecida a la de una estrella: hidrógeno y helio, básicamente. Quizás en su centro hay un núcleo rocoso de las dimensiones de los planetas terrestres, todavía no se sabe. En Júpiter se ven unas franjas de nubes claros y oscuros alternadamente. Además se ve una gran cantidad de manchas blancas o rojizas. Cada mancha es un enorme huracán, con vientos a altísima velocidad. De entre todas ellas destaca La Gran Mancha Roja, una gran perturbación atmosférica tres veces mayor que el planeta Tierra, y conocida desde hace casi 400 años. Júpiter está tan lejos del Sol que tarda 11'8 años en completar una órbita a su alrededor. En cambio su rotación es muy rápida, ya que gira sobre sí mismo en menos de 10 horas. Esto provoca que no tenga exactamente una forma esférica, sino que es algo aplanado, tiene forma de elipsoide. La sonda Voyager 2 pasó muy cerca de Júpiter y haciendo una fotografía a contraluz pudo observar un anillo muy fino a su alrededor. Desde la Tierra no se ve porque es demasiado débil. Júpiter tiene muchos satélites. Hasta el momento (año 2020) se le conocen 79 satélites, pero continuamente se están descubriendo de nuevos y este número aumentará en un futuro. De todos ellos, sin embargo, hay 4 de grandes: Io, Europa, Ganímedes y Callisto. El resto son muy pequeños, son asteroides capturados por el planeta.

Saturno

Saturno es el planeta de los anillos por excelencia. Es también muy grande y gaseoso, y tiene una densidad muy baja, incluso menor que la del agua. Tiene un gran sistema de anillos y muchos satélites a su alrededor.

Saturno es también una enorme bola de gas, aunque más pequeño que Júpiter. En su alta atmósfera se pueden ver todo de bandas claras y oscuras pero mucho más finas y menos contrastadas que las de Júpiter; pero en cambio, casi nunca presenta tormentas en forma de manchas como las que sí se ven en el planeta gigante. Debido a su enorme distancia al Sol, Saturno tarda más de 29 años en dar una vuelta a la estrella. En cambio tarda poco más de 10 horas en girar sobre sí mismo, igual que Júpiter, por eso no es exactamente esférico, sino que es algo aplanado. Saturno destaca sobre todo por su sistema de anillos. Son tan visibles porque tienen un diámetro de cientos de miles de kilómetros, aunque su grosor es menor de 1 km. Cuando desde la Tierra los anillos están de perfil, dejan de verse durante unas semanas debido a su poco espesor (esto ocurre cada 14 años y ha tenido lugar este año 2009). El sistema de anillos está formado por cientos de círculos concéntricos de material, separados por otros círculos más vacíos. Todos ellos de densidades y de espesores diferentes. En realidad están formados por millones y millones de piedras de diferentes dimensiones, polvo y partículas muy pequeñas que giran alrededor de Saturno. De vez en cuando entre los anillos también se encuentra algún satélite medio escondido. Saturno tiene muchos satélites. Hasta el momento (año 2011) se han descubierto 62, y aún hay alguno para confirmar. De todos ellos, sin embargo, sólo hay uno de grande como nuestra Luna: Titán; hay 6 satélites medianos: Mimas, Encélado, Tetis, Dione, Rea y Japet; y el resto son muy pequeños, muchos de ellos son asteroides capturados por el planeta.

Urano

Aunque Urano es más pequeño que Júpiter o Saturno, sigue siendo inmenso y muy masivo. Tiene anillos a su entorno y un sistema complicado de satélites.

Urano es el primer planeta que no se ve a simple vista, es necesario un instrumento óptico para observarlo. Fue descubierto por el astrónomo William Herschel en 1781 por casualidad. Urano se ve como una gran esfera de color azul verdoso, con poquísimos detalles superficiales. Este color azulado se debe a la presencia de gas metano, aunque está formado básicamente por hidrógeno y helio. Se encuentra tan lejos del Sol que la temperatura a su alta atmósfera es de -220 ºC. Urano tarda más de 83 años en hacer una órbita entera alrededor del Sol, y poco más de 17 horas a hacer una rotación sobre sí mismo. Su peculiaridad más grande es que su eje de rotación está muy inclinado: 98 grados. Esto significa que su rotación es al revés que la de los demás planetas (excepto Venus), y que esta rotación es perpendicular al plano de la órbita del planeta. En 1977 se descubrió que Urano tenía un sistema de anillos a su alrededor. Se trata de 11 anillos muy finos y muy difíciles de ver. Hasta el momento se han descubierto 27 satélites de Urano, de los cuales 5 son bastante grandes: Miranda, Ariel, Umbriel, Titania y Oberon.

Neptuno

Igual que los tres planetas anteriores, Neptuno es una gran esfera de gas, con un pequeño sistema de anillos y bastantes satélites a su alrededor. El descubrimiento de Neptuno representó el mayor éxito de la mecánica celeste del siglo XIX. Estudiando las anomalías de la órbita de Urano, el astrónomo Leverrier dedujo que debía haber otro planeta más allá. Calculó su órbita y la posición, y el astrónomo Galle encontrarlo 1846.

Neptuno es una enorme esfera de un color azul muy intenso, debido al gas metano que contiene. También presenta nubes blancas y manchas más oscuras, que son enormes anticiclones. Se encuentra tan lejos del Sol que tarda más de 163 años en completar una órbita entera alrededor de la estrella. Al igual que los otros planetas gaseosos, su movimiento de rotación es muy rápido, ya que gira en poco más de 16 horas. Neptuno tiene cuatro anillos muy finos, totalmente invisibles desde la Tierra, y tiene 14 satélites conocidos. Trece de ellos son pequeños (entre 58 y 420 km de diámetro) pero uno, Tritón, es muy grande, con 2.706 km de diámetro. Su superficie es muy fría (-235 ºC) y se le han visto geisers de nitrógeno líquido que llegan a unos cuantos kilómetros de altura.

Los planetas enanos

En 2006 la Unión Astronómica Internacional (la entidad que agrupa a la mayor parte de los astrónomos del mundo) decidió crear una nueva categoría de astros: los planetas enanos. Sus características son las siguientes:

a) Están en órbita alrededor del Sol.
b) Su masa es lo suficientemente grande para que tengan forma esférica.
c) No han vaciado las cercanías de su órbita.
d) No son satélites.

Dentro de esta nueva categoría de astros hay cinco cuerpos hasta el momento: Ceres, Plutón, Eris, Makemake y Haumea. Ceres pertenece al Cinturón Principal de Asteroides que se encuentra entre los planetas Marte y Júpiter. Se trata de un conjunto de millones de cuerpos de todos los tamaños, que no llegaron a formar ningún planeta. De todos ellos, Ceres es el mayor, con un diámetro de unos 900 km, y forma esférica. Por eso se le considera planeta enano. Los otros planetas enanos pertenecen a otro cinturón de asteroides: el cinturón de Kuiper. Este se encuentra más allá de Neptuno, en la zona donde antes sólo se conocía Plutón.

Ahora se sabe que Plutón es uno de los asteroides más grandes de este cinturón, pero que no está solo, ni mucho menos. Por eso dejó de ser formalmente un planeta y pasó a considerarse un planeta enano. Plutón es un cuerpo de 2300 km de diámetro, descubierto en 1930. Se encuentra tan lejos del Sol que tarda 247 años en dar una vuelta entera a la estrella. No se sabe gran cosa de sus características físicas. Actualmente se le conocen tres satélites: Caronte, Hidra y Nix. Caronte es casi tan grande como el planeta y pueden considerarse un planeta doble. Los otros tres planetas enanos que hay hasta el momento: Eris, Makemake y Haumea, pertenecen también al cinturón de Kuiper. Los curiosos nombres de estos dos últimos provienen de divinidades de la isla de Hawai. Eris tiene un satélite que se llama Disnomia.

Los asteroides y los cometas

Los asteroides son unos cuerpos más pequeños que los planetas. La mayoría hacen pocos kilómetros o incluso metros. No tienen forma esférica, sino que son irregulares, y están recubiertos de cráteres. Algunos también tienen otros asteroides como satélites.

El asteroide Ida con su satélite Dactyl Se conocen dos grandes zonas de asteroides, dos grandes cinturones: el Cinturón principal de asteroides, que se encuentra entre los planetas Marte y Júpiter; y el Cinturón de Kuiper, que se encuentra más allá de Neptuno. Tal como ya se ha dicho, los cuerpos mayores de estos dos cinturones de asteroides y que ya tienen forma esférica entran dentro de una nueva categoría de astros, son los planetas enanos. Se calcula que El Cinturón Principal de asteroides contiene millones de cuerpos, de los cuales unos 230 tienen más de 100 km de diámetro, el resto son más pequeños. Actualmente se han descubierto más de 300.000.

El Cinturón de Kuiper es una enorme franja llena de asteroides que va desde la órbita de Neptuno, a unas 30 UA hasta unas 55 UA del Sol. Se calcula que contiene millones de cuerpos, de los que ya se conocen miles.

Los cometas son cuerpos muy pequeños, de unos 10 km de diámetro. Están formados por una mezcla de hielos (de agua, metano y dióxido de carbono, básicamente), polvo y minerales de carbono.

Se cree que se encuentran en una hipotética región llamada la nube de Oort. Se trataría de la región más externa del Sistema Solar, mucho más allá del Cinturón de Kuiper, y llegaría hasta unos 100.000 UA. Estaría formado por millones y millones de cometas. De vez en cuando, un cometa se acerca al Sol. Entonces, sus gases se evaporan por el calor que emite la estrella y el cometa presenta una enorme cola, de millones de kilómetros, que es lo que podemos ver. Los cometas son cuerpos muy pequeños, de unos 10 km de diámetro. Están formados por una mezcla de hielos (de agua, metano y dióxido de carbono, básicamente), polvo y minerales de carbono.