Los Planetas (Tercera Parte)

Espero que estén listos para continuar con la tercera, y última,  parte de los Planetas, en especial sobre los Planetas Enanos. Ahora veremos cuáles son, cómo se formaron y qué características tienen. Espero les guste esta última parte y puedan seguir aprendiendo acerca de los Planetas que forman el Sistema Solar.

Para comenzar hay que decir exactamente ¿Qué es un Planeta Enano? Y ¿Cuál es su denominación?

Planeta Enano es el término creado por la Unión Astronómica Internacional (UAI es una agrupación de las diferentes sociedades astronómicas nacionales y constituye el órgano de decisión internacional en el campo de las definiciones de nombres de planetas y otros objetos celestes así como los estándares en astronomía) para definir a una nueva clase de cuerpos celestes, diferente de la de "Planeta" y de la de "cuerpo menor del Sistema Solar". Este término fue introducido en la resolución de la UAI del 24 de agosto de 2006, sobre la definición exacta de Planeta para los cuerpos del Sistema Solar. Según la Unión Astronómica Internacional, un planeta enano es aquel cuerpo celeste que:

·         Está en órbita alrededor del Sol.

·         Tiene suficiente masa para que su propia gravedad haya superado la fuerza de cuerpo rígido, de manera que adquiera un equilibrio hidrostático, es decir que haya tomado una forma casi esférica.

·         No es un satélite de un planeta u otro cuerpo no estelar.

·         No ha limpiado la vecindad de su órbita (Esto es lo más importante).

Según estas características, la diferencia entre los Planetas y los Planetas Enanos es que estos últimos no han limpiado la vecindad de su órbita, es decir que no hayan restos de la fase de formación de estos cuerpos circulando o que invadan otras órbitas. De acuerdo con la definición de la UAI, aquellos objetos que respecto del Sol están más allá de la órbita de Neptuno reciben el nombre de objetos Transneptunianos. Si un objeto celeste cumple con la definición de Planeta Enano y pertenece también al grupo de los Transneptunianos (si está en la intersección de esos conjuntos) se denomina Plutoide (por Plutón). Las consecuencias más inmediatas de esta nueva definición fueron la pérdida de Plutón del estatus de Planeta y su re denominación como Planeta Enano, y el aumento de categoría de Ceres, antes considerado un Asteroide, y de Eris, conocido anteriormente como Xena (de manera informal) o por su denominación provisional (2003 UB313).

Ahora bien, ya sabiendo qué es un Planeta Enano hay que preguntarnos, ¿Cuáles son las características de los Planetas Enanos y cuáles son estos?

La resolución 6A de la UAI reconoce que Plutón es "el prototipo de una nueva categoría de objetos Transneptunianos". El nombre y la naturaleza de esta categoría no se especifican, pero en el debate previo a la resolución, los miembros de esta categoría eran designados como "Plutones" u "objetos plutonianos" (que tienen características similares); aunque estas dos denominaciones no fueron aceptadas; siendo la primera desaprobada y abandonada en la resolución final (6B) y la segunda no obteniendo la mayoría para ser aprobada. Por ello, de momento esta categoría no tiene nombre.

Esta categoría de objetos similares a Plutón solamente se aplica a Planetas Enanos que, además, sean objetos Transneptunianos y sus períodos, inclinaciones y excentricidad sean similares a los de Plutón. Los objetos de esta categoría fueron definidos como planetas cuyo período de órbita fuera mayor de 200 años y mucho más inclinada y elíptica que la de los Planetas Clásicos, como los que vimos anteriormente.

Los objetos que pertenecen a esta clase, aparte de Plutón, son desconocidos. El mayor satélite de Plutón, Caronte, también pertenecería a esta categoría si fuera considerado como Planeta Enano; y Eris y otros objetos "Posibles planetas enanos" también cumplirían con las características necesarias para serlo, aunque no siempre en grado igual o superior a Plutón: Quaoar, por ejemplo, tiene una excentricidad e inclinación mucho menores, por lo que probablemente no sería incluido en esta categoría.

Los límites máximos y mínimos del tamaño y de la masa de los Planetas Enanos no están especificados en la resolución 5A de la UAI. No hay estrictamente límite máximo, y un objeto mayor o de más masa que Mercurio que se considere no tenga "claramente vecinos alrededor de su órbita" puede ser clasificado como Planeta Enano. Este límite mínimo está determinado por el concepto del equilibrio hidrostático de la forma, pero el tamaño o la masa a la que un objeto adquiere su masa no está definida y observaciones empíricas sugieren que puede variar de acuerdo a la composición e historia del objeto. De esta manera la UAI evita poner límites arbitrarios sin fundamento, y decide basarse en pruebas observacionales.

A continuación se mencionará los 5 Planetas Enanos conocidos hasta la fecha (están en orden de cercanía al sol):

Ceres:

Ceres es el más pequeño de los Planetas Enanos dentro del Sistema Solar. Se ubica entre las órbitas de Marte y Júpiter (en el Cinturón de Asteroides). Fue descubierto el 1 de enero de 1801 por Giuseppe Piazzi y recibe su nombre en honor a la diosa romana de la agricultura, las cosechas y la fecundidad, Ceres. Inicialmente se le consideró como un Cometa, luego como un Planeta, y posteriormente fue considerado el mayor Asteroide descubierto por el hombre, hasta la creación de la categoría de Planeta Enano en 2006.

Tiene un diámetro de 960 × 932 km y una superficie de 2.800.000 km². Como comparación, su superficie es equivalente a la de Argentina. Con una masa de 8,7×1020 kg (25% de la masa del Cinturón de Asteroides), Ceres comprende casi un tercio de la masa total estimada (2,3×1021 kg) de los asteroides del Sistema Solar. Hay algunos indicios de que su superficie es cálida y de que podría tener una débil atmósfera y escarcha (no confirmado aún). En el pasado, Ceres era considerada como el mayor de una familia de Asteroides (un grupo de elementos orbitales similares). Pero estudios avanzados han mostrado que Ceres tiene unas propiedades espectrales diferentes de las de los otros miembros de la familia, y ahora este grupo es denominado como familia Gefion, nombrado con respecto al asteroide (1272) Gefion, siendo Ceres un accidental compañero sin un origen en común. Ceres sigue una órbita entre Marte y Júpiter, en medio del cinturón de asteroides, con un periodo de 4,6 años. La órbita está moderadamente inclinada y moderadamente excéntrica.

Plutón:

Plutón fue descubierto el 18 de febrero de 1930 por el astrónomo estadounidense Clyde William Tombaugh (1906-1997) desde el Observatorio Lowell en Flagstaff, Arizona, y fue considerado el noveno y más pequeño Planeta del Sistema Solar por la Unión Astronómica Internacional y por la opinión pública desde entonces hasta 2006, aunque su pertenencia al grupo de Planetas del Sistema Solar fue siempre objeto de controversia entre los astrónomos. Tras un intenso debate, la UAI decidió el 24 de agosto de 2006, por unanimidad, reclasificar Plutón como planeta enano, requiriendo que un planeta debe tener Dominancia orbital como ya lo dijimos anteriormente.

Su gran distancia al Sol y a la Tierra, unida a su reducido tamaño, impide que brille como los demás objetos, por lo cual sólo puede ser apreciado con telescopios a partir de los 200 mm de abertura, fotográficamente o con cámara CCD. Incluso en sus mejores momentos aparece como astro puntual de aspecto estelar, amarillento, sin rasgos distintivos (diámetro aparente inferior a 0,1 segundos de arco). La órbita de Plutón es muy excéntrica y, durante 20 de los 249 años que tarda en recorrerla, se encuentra más cerca del Sol que Neptuno. Es también la más inclinada con respecto al plano de la eclíptica, en el que orbitan los demás planetas del Sistema Solar, siendo su inclinación de 16º. Por eso no hay peligro alguno de que se encuentre con Neptuno. Cuando las órbitas se cruzan lo hacen cerca de los extremos de manera que, en sentido perpendicular a la eclíptica, les separa una enorme distancia.

Existen cinco lunas conocidas de Plutón. El satélite más grande de Plutón es Caronte. Caronte, de todas los satélites naturales (lunas) del Sistema Solar, es la más grande en comparación con su planeta anfitrión, es decir, ninguna otra luna es de un tamaño tan próximo al del Planeta que orbita. El tamaño tan parecido que tienen Plutón y Caronte hace que aparezca el efecto planeta doble. Hidra, Nix, Cerbero y Estigia son los otros cuatro satélites de Plutón, pero no son tan grandes como Caronte.

Haumea:

Haumea se encuentra más allá de la órbita de Neptuno, en el Cinturón de Kuiper. Su designación provisional fue (136108) 2003 EL61. El 17 de septiembre de 2008 la Unión Astronómica Internacional (UAI) lo clasificó como Planeta Enano, nombrándolo en honor de la diosa hawaiana de la natalidad.

El alargamiento extremo de Haumea lo hace único entre los Planetas Enanos conocidos. Aunque su forma no ha sido observada directamente, los cálculos de su curva de luz sugieren que es un elipsoide, con su eje mayor del doble que su eje menor, sin embargo se cree que su gravedad es suficiente para haberse relajado en equilibrio hidrostático, haciéndolo un Planeta Enano. Se cree que este alargamiento junto con su rotación inusualmente rápida, la alta densidad y el albedo alto (de una superficie de hielo de agua cristalina), son el resultado de una colisión gigante que dejó a Haumea como el mayor miembro de una familia de colisión que incluye varios grandes objetos Transneptunianos y sus dos lunas conocidas (Hi'iaka y Namaka).

Makemake:

Makemake (denominado previamente como 2005 FY9) el tercero en tamaño de los Planetas Enanos en el Sistema Solar y uno de los dos objetos más grandes del cinturón de Kuiper. Su diámetro es aproximadamente tres cuartas partes del de Plutón. Makemake no tiene satélites conocidos, lo cual lo hace único entre los objetos del cinturón de Kuiper más grandes. Tiene un promedio de temperatura extremadamente bajo, cerca de −243,2 °C (30 K), de manera que su superficie está cubierta con metano, etano, y posiblemente de nitrógeno congelados. Estos objetos han dado lugar a una nueva categoría llamada plutoides o planetésimo helado en la que se incluye a Plutón, a la que corresponden la mayoría de los Planetas Enanos, con la excepción de Ceres. Fue descubierto el 31 de marzo de 2005 por un equipo dirigido por Michael Brown, y anunciado el 29 de julio de 2005. Su nombre deriva del dios rapanui Make-Make. En junio de 2008, la Unión Astronómica Internacional incluyó a Makemake en la lista a potenciales candidatos a ser denominados "plutoides", un término reservado a planetas enanos más allá de la órbita de Neptuno. Fue finalmente clasificado como plutoide el 15 de julio de 2008. El objeto fue inicialmente apodado como Easterbunny (Conejo de Pascua en inglés) por sus descubridores, ya que había sido descubierto en la Semana de Pascua. Su nombre definitivo, Makemake, que corresponde al dios creador de la mitología pascuense, fue elegido para mantener una relación con la Pascua.

Eris:

Por último tenemos a Eris, (cuya denominación provisional fue 2003 UB313) es el más masivo de los Planetas Enanos conocidos, que se encuentra en el disco disperso del Cinturón de Kuiper, por lo que se clasifica como un SDO (Objetos del Disco Dispersos) y un plutoide. Pertenece a una clase de cuerpos que han sido arrastrados a una órbita más lejana de lo habitual por interacciones gravitatorias con Neptuno en las etapas iniciales de la formación del Sistema Solar. Cuenta con un satélite natural al que se le ha dado el nombre de Disnomia (hija de Eris y la divinidad de la Anarquía).

Tras su descubrimiento, durante algo más de un año este objeto fue considerado como el décimo planeta del Sistema Solar por sus descubridores y los medios de comunicación, pero el 24 de agosto de 2006, la Unión Astronómica Internacional (UAI) determinó que Eris y Plutón eran planetas enanos del Sistema Solar, pero no Planetas. Según determinó la UAI en su asamblea de junio de 2008, Eris además de Planeta Enano es un plutoides, nueva categoría creada en dicha sesión.

Eris, o Éride es la deidad griega equivalente a la latina Discordia, que según la mitología inició con sus acciones los acontecimientos que llevarían a la guerra de Troya. El nombre resulta especialmente adecuado ya que el descubrimiento de Eris supuso el inicio del proceso de redefinición de Plutón a planeta enano y una nueva clasificación de los cuerpos del Sistema Solar. El nombre extraoficial de Eris era Xena, la cual era interpretada por la actriz Lucy Lawless, cuyo apellido significa en inglés "sin ley, en estado de anarquía".

Ojalá les haya gustado esta segunda parte acerca de los Planetas. En la siguiente edición de este blog les hablaré sobre la tercera y última parte de este mismo tema, continuando con los Planetas Enanos. Nos vemos pronto y recuerden que siempre deben preguntar, indagar y experimentar, nunca dejen de hacerlo porque la ciencia es su amiga.

Los Planetas (Segunda Parte)

Espero que estén listos para continuar con los Planetas Exterior, sobre cuáles son, cómo se formaron y qué características tienen. Espero les guste y puedan seguir aprendiendo con esta segunda parte sobre los Planetas.

Para comenzar hay que decir exactamente ¿Qué es un Planeta Exterior? Y ¿Cuáles son sus características y cómo se formaron?

Como se mencionó en la edición anterior, los Planetas Exteriores o Externos son aquellos que se encuentran más allá del cinturón de asteroides, que está luego de la órbita de Marte, es decir Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Y desde la redefinición de planeta de 2006, Plutón ya no se considera un planeta, sino que ahora se considera planeta enano (más adelante se detallará esto).

Y tienen como características más importantes que giran muy deprisa en periodos de rotación en torno a las 10 horas; son básicamente gaseosos, careciendo de superficie sólida. Urano y Neptuno poseen núcleos internos formados por hielos primigenios a gran presión y temperatura y en estado líquido; disponen de fuertes campos magnéticos; poseen muchos satélites naturales; y tienen sistemas de anillos a su alrededor.

Los planetas gigantes de nuestro sistema solar están formados por profundas atmósferas de hidrógeno y helio que llegan a constituir la mayor parte de la masa de Júpiter y Saturno, además de que ocupan una tercera parte de los planetas Urano y Neptuno. La mayoría de planetas extrasolares, es decir fuera del Sistema Solar,  descubiertos hasta la fecha encajan dentro de las características principales de masa y composición de los planetas exteriores de nuestro Sistema Solar y si bien sus órbitas son mucho más cercanas a su estrella principal hablándose en ocasiones de Planetas tipo Júpiter muy calientes.

Ahora bien hay que mencionar cuáles son estos Planetas a continuación:

Júpiter:

Júpiter es el quinto planeta del Sistema Solar, siendo un planeta gaseoso. Recibe su nombre del dios romano Júpiter (Zeus en la mitología griega).

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 casi dos veces y media la de los demás planetas juntos (con una masa 318 veces mayor que la de la Tierra y 3 veces mayor que la de Saturno).

Júpiter es un cuerpo masivo gaseoso, formado principalmente por hidrógeno y helio, carente de una superficie interior definida. Entre los detalles atmosféricos destacan la Gran mancha roja, un enorme anticiclón (como un súper huracán) situado en las latitudes tropicales del hemisferio sur, donde la estructura de nubes en bandas oscuras y zonas brillantes y la dinámica atmosférica global determinada por intensos vientos zonales alternantes en latitud y con velocidades de hasta 140 m/s (504 km/h), donde prácticamente no podríamos sobrevivir a tales magnitudes.

Como ya dijimos, Júpiter es el planeta con mayor masa del Sistema Solar, equivalente a unas 2,48 veces la suma de las masas de todos los demás planetas juntos. A pesar de ello, no es el planeta más masivo que se conoce, ya que hay más de un centenar de planetas extrasolares (fuera del Sistema Solar) que han sido descubiertos tienen masas similares o superiores a la de Júpiter. Este Planeta también posee la velocidad de rotación más rápida de los planetas del Sistema Solar: gira en poco menos de 10 horas sobre su eje. Esta velocidad de rotación se deduce a partir de las medidas del campo magnético del planeta. La atmósfera se encuentra dividida en regiones con fuertes vientos zonales con periodos de rotación que van desde las 9h 50m 30s, en la zona ecuatorial, a las 9h 55m 40s en el resto del planeta. Tomando como referencia la distancia al Sol, Júpiter es el quinto planeta del Sistema Solar. Su órbita se sitúa aproximadamente a 5 UA, unos 750 millones de km del Sol.

Los principales satélites naturales (lunas) de Júpiter fueron descubiertos por Galileo Galilei el 7 de enero de 1610, razón por la que se los llama en ocasiones satélites galileanos. Reciben sus nombres de la mitología griega si bien en tiempos de Galileo se los denominaba por números romanos dependiendo de su orden de cercanía al planeta. Originalmente Galileo bautizó a los satélites como "Mediceos", en honor a Cosme de Médicis, duque de Florencia. El descubrimiento de estos satélites constituyó un punto de inflexión en la ya larga disputa entre los que sostenían la idea de un sistema geocéntrico, es decir, con la Tierra en el centro del universo, y la copernicana (o sistema heliocéntrico, es decir, con el Sol en el centro del Sistema solar), en la cual era mucho más fácil explicar el movimiento y la propia existencia de los satélites naturales de Júpiter.

Los cuatro satélites principales son muy distintos entre sí. Ío, el más interior, es un mundo volcánico con una superficie en constante renovación 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. Ganimedes, con un diámetro de 5268 km, es el satélite más grande de todo el sistema solar y está compuesto por un núcleo de hierro cubierto por un manto rocoso y de hielo. Por último Calisto se caracteriza por ser el cuerpo que presenta mayor cantidad de cráteres producidos por impactos en todo el sistema solar. Existen 61 satélites más en Júpiter de menor tamaño y que orbitan más lejos y son irregulares, es decir no tienen una forma definida.

Saturno:

Saturno es el sexto planeta del Sistema Solar, el segundo en tamaño y masa después de Júpiter y el único con un sistema de anillos visible desde nuestro planeta. Su nombre proviene del dios romano Saturno, padre de Júpiter. El aspecto más característico de Saturno son sus brillantes anillos. 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 satélites. Christian Huygens con mejores medios de observación pudo, en 1659, observar con claridad los anillos. Luego 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. Las partículas que habitan en los anillos de Saturno giran a una velocidad de 48 000 km/h, 15 veces más rápido que una bala.

Saturno es un planeta visiblemente achatado en los polos con un ecuador que sobresale formando un esferoide ovalado, o sea como una pelota aplastada. Los diámetros ecuatorial y polar son de 120 536 y 108 728 km, respectivamente. Este efecto es producido por la rápida rotación del planeta, su naturaleza fluida y su relativamente baja gravedad. Los otros planetas gigantes son también ovalados 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 (1 000 kg/m3). 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, a causa de la ya mencionada densidad media.

El periodo de rotación de Saturno es incierto dado que no posee superficie y su atmósfera gira con un periodo distinto en cada latitud. Desde la época de los Voyager (satélites artificales mandados a analizarlos) se consideraba que el periodo de rotación de Saturno, basándose en la periodicidad de señales de radio emitidas por él, era de 10 h 39 min 22,4 s (810,8°/día). Las misiones espaciales Ulysses y Cassini han mostrado que este periodo de emisión en radio varía en el tiempo, siendo en la actualidad de 10 h 45 m 45 s (± 36 s).

Saturno gira alrededor del Sol a una distancia media de 1 418 millones de kilómetros en una órbita de excentricidad de 0,056. El periodo de traslación alrededor del Sol es de 29 años y 167 días, mientras que su período sinódico es de 378 días, de modo que, cada año, la oposición se produce con casi dos semanas de retraso respecto al año anterior. El período de rotación sobre su eje es corto, de 10 horas y 14 minutos, con algunas variaciones entre el ecuador y los polos.

Los satélites más grandes, conocidos antes del inicio de la investigación espacial son: Mimas, Encélado, Tetis, Dione, Rea, Titán, Hiperión, Jápeto y Febe. Tanto Encélado como Titán son mundos especialmente interesantes para los científicos planetarios ya que en el primero se deduce la posible existencia de agua líquida a poca profundidad de su superficie a partir de la emisión de vapor de agua en géiseres y el segundo presenta una atmósfera rica en metano y similar a la de la primitiva Tierra. También existen otros 30 satélites de Saturno tienen nombre pero el número exacto es incierto por existir una gran cantidad de objetos que orbitan este planeta. En el año 2000, fueron detectados 12 nuevos satélites, cuyas órbitas sugieren que son fragmentos de objetos mayores capturados por Saturno.

Urano:

Urano es el séptimo planeta del Sistema Solar, el tercero en cuanto a mayor tamaño, de mayor a menor, y el cuarto más masivo. Se llama en honor de la divinidad griega del cielo Urano (el padre de Saturno) y el abuelo de Zeus (Júpiter). Aunque es detectable a simple vista en el cielo nocturno, no fue catalogado como planeta por los astrónomos de la antigüedad debido a su escasa luminosidad y a la lentitud de su órbita. Sir William Herschel anunció su descubrimiento el 13 de marzo de 1781, ampliando las fronteras conocidas del Sistema Solar hasta entonces por primera vez en la historia moderna. Urano es también el primer planeta descubierto por medio de un telescopio.

Urano es similar en composición a Neptuno, y los dos tienen una composición diferente de los otros dos gigantes gaseosos (Júpiter y Saturno). Por ello, los astrónomos a veces los clasifican en una categoría diferente, los gigantes helados. La atmósfera de Urano, aunque es similar a la de Júpiter y Saturno por estar compuesta principalmente de hidrógeno y helio, conteniendo una proporción superior tanto de “hielos” como agua, amoníaco y metano, junto con trazas de hidrocarburos. Posee la atmósfera planetaria más fría del Sistema Solar, con una temperatura mínima de 49 Kelvin (-224 °C). Asimismo, tiene una estructura de nubes muy compleja, acomodada por niveles, donde se cree que las nubes más bajas están compuestas de agua y las más altas de metano. En contraste, el interior de Urano se encuentra compuesto principalmente de hielo y roca.

Como los otros planetas gigantes, Urano tiene un sistema de anillos, una magnetosfera, y satélites numerosos. El sistema de Urano tiene una configuración única respecto a los otros planetas puesto que su eje de rotación está muy inclinado, casi hasta su plano de revolución alrededor del Sol. Por lo tanto, sus polos norte y sur se encuentran en donde la mayoría de los otros planetas tienen el ecuador. Vistos desde la Tierra, los anillos de Urano dan el aspecto de que rodean el planeta como una diana, y que los satélites giran a su alrededor como las agujas de un reloj, aunque en 2007 y 2008, los anillos aparecían de lado. El 24 de enero de 1986, las imágenes del Voyager 2 mostraron a Urano como un planeta sin ninguna característica especial de luz visible e incluso sin bandas de nubes o tormentas asociadas con los otros gigantes, sin embargo, los observadores terrestres han visto señales de cambios de estación y un aumento de la actividad meteorológica en los últimos años a medida que Urano se acerca a su equinoccio. Las velocidades del viento en Urano pueden llegar o incluso sobrepasar los 250 metros por segundo (900 km/h). Su principal satélite es Titania (octavo de mayor tamaño del Sistema Solar).

Neptuno:

Neptuno es el octavo planeta en distancia respecto al Sol y el más lejano del Sistema Solar y es el primero que fue descubierto gracias a predicciones matemáticas. Su nombre fue puesto en honor al dios romano del mar  y es el cuarto planeta en diámetro y el tercero más grande en masa. Su masa es diecisiete veces la de la Tierra y ligeramente más masivo que su planeta “gemelo” Urano, que tiene quince masas terrestres. En promedio, Neptuno orbita el Sol a una distancia de 30,1 UA.

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 un hipotético planeta, Neptuno, que finalmente fue encontrado por Galle, el 23 de septiembre de 1846, a menos de un grado de la posición calculada por Le Verrier. Más tarde se advirtió que Galileo ya había observado Neptuno en 1611, pero lo había confundido con una estrella.

Neptuno es un planeta dinámico, con manchas que recuerdan las tempestades de Júpiter. La más grande, la Gran Mancha Oscura, tenía un tamaño similar al de la Tierra, pero en 1994 desapareció y se ha formado otra. Los vientos más fuertes de cualquier planeta del Sistema Solar se encuentran en Neptuno. Neptuno es un planeta azulado muy similar a Urano, es ligeramente más pequeño que éste, pero más denso.

En la actualidad, se conocen catorce satélites de Neptuno. El mayor de ellos es Tritón, que posee más del 99,5% de la masa en órbita alrededor de Neptuno en sus 2.700 km de diámetro. Se destaca, no sólo por su gran tamaño, sino también por poseer una órbita retrógrada, algo excepcional dentro de los grandes satélites.

Ojalá les haya gustado esta segunda parte acerca de los Planetas. En la siguiente edición de este blog les hablaré sobre la tercera y última parte de este mismo tema, continuando con los Planetas Enanos. Nos vemos pronto y recuerden que siempre deben preguntar, indagar y experimentar, nunca dejen de hacerlo porque la ciencia es su amiga.

Los Planetas (Primera Parte)

Hola nuevamente gente aficionada a la ciencia. Espero que estén listos y preparados para querer aprender más acerca de ciencia. Ahora les hablaré acerca de los Planetas, sobre cuáles son, cómo se formaron, qué características tienen, etc. Para ello intentaré explicar de una manera sencilla y didáctica todos estos datos y hacer que comprendan un poco más cómo funciona nuestro Sistema Solar. Espero les guste.

Antes de comenzar hay que preguntarnos exactamente ¿Qué es un Planeta? Y ¿Cómo se formaron?

Un planeta es un cuerpo celeste que orbita alrededor de una estrella o remanente de ella; que tiene suficiente masa para que su gravedad supere las fuerzas del cuerpo rígido, de manera que asuma una forma casi esférica; y que ha limpiado la vecindad de su órbita de planetesimales, es decir tiene dominancia orbital (según la definición adoptada por la Unión Astronómica Internacional el 24 de agosto de 2006). Según la definición mencionada, nuestro Sistema Solar consta de ocho planetas: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Plutón, que hasta 2006 se consideraba un planeta, ha pasado a clasificarse como Planeta Enano, junto a Ceres. De esta manera, esta nueva definición de planeta introduce el concepto de Planeta Enano, que incluye a Ceres, Plutón, Haumea, Makemake y Eris (en ese orden); y tiene la diferencia de definición en que no ha despejado la zona local de su órbita y no es un satélite de otro cuerpo.

Etimológicamente hablando, la palabra "Planeta" proviene del latín planeta, que a su vez deriva del griego “planētēs”, que significa vagabundo o errante. Esto se debe a que antiguamente, siguiendo la teoría geocéntrica de Aristóteles, se creía que en torno a la Tierra, la cual era considerada el centro del cosmos, giraban el Sol y las cinco errantes o los cinco planetas errantes (Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno), llamadas así por obstinarse a desobedecer la ley del círculo, es decir se les consideraba "errantes" debido a que, a simple vista, no trazaban ningún círculo alrededor de la Tierra, a diferencia del Sol y vagaban libremente por el cosmos.

Contestando la segunda pregunta, los Planetas se formaron muy tempranamente, casi al mismo tiempo en el que se estaba formando nuestro Sol, hace alrededor de 4600 millones de años. En general, los materiales ligeros que no se quedaron en el Sol cuando se estaba formando se alejaron más que los pesados. Esto hizo que se formaran nubes de gas y polvo original girando en espirales alrededor del Sol y que poco a poco se volvieron más densas, lo que más tarde harían que se formen los Planetas. A esto hay que añadirle que la gravedad y las colisiones llevaron más materia a estas zonas y el movimiento rotatorio las fue redondeando. Luego de ello, los materiales y las fuerzas de cada planeta se fueron reajustando (todavía lo hacen). Así, de esta forma, es como se formaron, como una danza sin parar girando alrededor de nuestra estrella, el Sol, que aún no termina y que seguirá así, por lo menos, unos 5000 millones de años más.

Habiendo aclaro ambos temas, ahora habría que preguntarnos ¿Cómo se clasifican los Planetas? Y ¿Cuáles son las características de cada uno?

Los planetas del Sistema Solar se clasifican conforme a dos criterios básicos: dependiendo de su estructura o de su movimiento aparente.

Según su estructura hay Planetas terrestres pequeños, de superficie rocosa y sólida, densidad alta. Son Mercurio, Venus, Tierra y Marte y también son llamados planetas interiores. Y los Planetas Jovianos (similares a Júpiter) con grandes diámetros, esencialmente gaseosos (hidrógeno y helio) y una densidad baja. Estos son Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, los planetas gigantes del Sistema Solar y también son llamados planetas exteriores.

Según sus movimientos en el cielo los planetas inferiores son aquellos que no se alejaban mucho del Sol y que, por tanto, no pueden estar en oposición, como Mercurio y Venus. Mientras que los planetas superiores son aquéllos que hacen oposición, y se toma como referencia a la Tierra. Es decir que, todos los que se alejan del Sol, más allá de la órbita terrestre, son superiores,  y tienen órbitas más alejadas del Sol. Sus tamaños gigantescos y su composición líquida y gaseosa los hace muy diferentes de los planetas interiores, siendo bastantes menos densos que estos.

Los planetas tienen diversas características, entre ellas el que giran alrededor del Sol, no tienen luz propia, sino que reflejan la luz solar. También tienen diversos movimientos, entre los más importantes son dos: el de rotación y el de translación. El de rotación giran sobre sí mismos alrededor de su propio eje, esto determina la duración del “día” del Planeta. El de translación estos describen órbitas alrededor del Sol y cada órbita es el “año” del planeta. Cada planeta tarda un tiempo diferente para completarla y cuanto más lejos, más tiempo tardarán. Giran casi en el mismo plano, excepto Plutón, que tiene la órbita más inclinada, excéntrica y alargada.

Ahora bien hay que hablar sobre las características de cada uno y en esta primera parte hablaré solamente de los Planetas Interiores, es decir Mercurio, Venus, Tierra y Marte.

Mercurio:

Este Planeta adopta su nombre del dios romano del comercio y es el planeta del Sistema Solar más próximo al Sol y el más pequeño. Forma parte de los denominados planetas interiores o rocosos y  no tiene satélites naturales (en nuestro caso nuestro satélite es la Luna).

Es el planeta más cercano al Sol y es menor que la Tierra, pero más grande que la Luna. Si nos situásemos sobre Mercurio, el Sol nos parecería dos veces y media más grande. El cielo, sin embargo, lo veríamos siempre negro, porque no tiene atmósfera que pueda dispersar la luz. Los romanos le pusieron el nombre del mensajero de los dioses porque se movía más rápido que los demás planetas. Da la vuelta al Sol en menos de tres meses, en cambio, gira lentamente sobre su eje, una vez cada 58 días y medio. Antes lo hacía más rápido, pero la influencia del Sol le ha ido frenando.

Cuando un lado de Mercurio está de cara al Sol, llega a temperaturas superiores a los 425 ºC (por ello no hay vida) y las zonas en sombra bajan hasta los 170 bajo cero. Los polos se mantienen siempre muy fríos, lo cual lleva a pensar que puede haber agua congelada. La superficie de Mercurio es muy parecida a la de la Luna, con un paisaje  lleno de cráteres y grietas, en medio de marcas ocasionadas por los impactos de los meteoritos. La presencia de campo magnético indica que Mercurio tiene un núcleo metálico, parcialmente líquido. Su alta densidad, la misma que la de la Tierra, indica que este núcleo ocupa casi la mitad del volumen del planeta.

Venus:

Venus obtiene su nombre de la diosa romana del amor. Es el segundo Planeta del Sistema Solar y el más semejante a La Tierra por su tamaño, masa, densidad y volumen. Los dos se formaron en la misma época, a partir de la misma nebulosa, sin embargo, es, a la vez, diferente de la Tierra, ya que no tiene océanos y su densa atmósfera llena de gases como el dióxido de azufre, provocando un efecto invernadero que eleva la temperatura hasta los 480 ºC. Es abrasador e imposible que contenga vida con tales condiciones.

Los primeros astrónomos pensaban que Venus eran dos cuerpos diferentes porque, unas veces se ve un poco antes de salir el Sol y, otras, justo después de la puesta. Venus gira sobre su eje muy lentamente y en sentido contrario al de los otros planetas (sentido retrógrado), es decir el Sol sale por el oeste y se pone por el este, al revés de lo que ocurre en La Tierra. Además, el día en Venus dura más que el año, o sea su “año” dura unos 225 días nuestros y su “día” unos 243 días nuestros, con lo cual nos generaría una sensación extraña si estuviéramos en aquel Planeta. Venus tiene muchos volcanes. El 85% del planeta está cubierto por roca volcánica y la lava ha creado surcos, algunos muy largos. Hay uno de 7.000 km. En él también hay cráteres de los impactos de los meteoritos. Sólo de los grandes, porque los pequeños se deshacen en la espesa atmósfera. Las imágenes tomadas al Planeta muestran el terreno brillante, como si estuviera mojado, pero es imposible, ya que no puede tener agua líquida, a causa de la elevada temperatura. El brillo lo provocan compuestos metálicos y sus hermosas, aunque peligrosas, nubes que la rodean. No tiene satélites naturales conocidos.

La Tierra:

La Tierra se formó hace unos 4.650 millones de años, junto con todo el Sistema Solar. Aunque las piedras más antiguas de la Tierra no tienen más de 4.000 millones de años, los meteoritos, que se corresponden geológicamente con el núcleo de la Tierra, dan fechas de unos 4.500 millones de años, y la cristalización del núcleo y de los cuerpos precursores de los meteoritos, se cree que ocurrió al mismo tiempo, unos 150 millones de años después de formarse la Tierra y el Sistema Solar.

Después de condensarse a partir del polvo cósmico y del gas mediante la atracción gravitacional (como los demás problemas), la Tierra era casi homogénea y bastante fría. Pero la continua contracción de materiales y la radiactividad de algunos de los elementos más pesados hicieron que se calentara. Después, comenzó a fundirse bajo la influencia de la gravedad, produciendo la diferenciación entre la corteza, el manto y el núcleo, con los silicatos más ligeros moviéndose hacia arriba para formar la corteza y el manto y los elementos más pesados, sobre todo el hierro y el níquel, cayendo hacia el centro de la Tierra para formar el núcleo. Tiene un satélite natural conocido como la Luna.

Marte:

Es el cuarto planeta del Sistema Solar y es conocido como el planeta rojo por sus tonos rosados, es por ello que los romanos lo identificaban con la sangre y le pusieron el nombre de su dios de la guerra. El planeta Marte tiene una atmósfera muy fina, formada principalmente por dióxido de carbono, que se congela alternativamente en cada uno de los polos. Contiene sólo un 0,03% de agua, mil veces menos que la Tierra. Los estudios demuestran que Marte tuvo una atmósfera más compacta, con nubes y precipitaciones que formaban ríos y sobre la superficie se pueden ver surcos, islas y costas. Las grandes diferencias de temperatura provocan vientos fuertes y la erosión del suelo ayuda a formar tempestades de polvo y arena que degradan todavía más la superficie. Cuando se halla más cerca de la Tierra, a unos 55 millones de kilómetros, Marte es, después de Venus, el objeto más brillante en el cielo nocturno. Puede observarse más fácilmente cuando se forma la línea Sol-Tierra-Marte (cuando está en oposición) y se encuentra cerca de la Tierra, cosa que ocurre cada 15 años. El tono rojizo de su superficie se debe a la oxidación o corrosión más que nada. Las zonas oscuras están formadas por rocas similares al basalto terrestre, cuya superficie se ha erosionado y oxidado y las regiones más brillantes parecen estar compuestas por material semejante, pero contienen partículas más finas, como el polvo. Existe también la posibilidad de que en alguna época de su pasado albergara vida (vegetal o animal) y tuviera agua y una atmósfera aceptable para estas condiciones, como lo tiene la Tierra. A Se le conocen dos satélites naturales a este Planeta, los cuales son Fobos y Deimos en honor a los dioses del miedo y terror respectivamente.

Espero les haya gustado esta primera parte acerca de los Planetas. En la siguiente edición de este blog les hablaré sobre la segunda parte de este mismo tema, continuando con los exteriores y luego con los Planetas Enanos. Nos vemos pronto y recuerden que siempre deben preguntar, indagar y experimentar, nunca dejen de hacerlo porque la ciencia es su amiga.

Los Cometas

Hola nuevamente aficionados a la ciencia ¿Cómo han estado estos días? Espero que estén listos y preparados para querer aprender más acerca de ciencia, en especial ahora que vamos a hablar sobre unos objetos que pasan a menudo por nuestro y nos visitan. Me estoy refiriendo a los Cometas. Ahora les hablaré sobre este tema que quizás ya sepan al respecto pero que les sigue causando curiosidad. Por ello intentaré explicar de una manera sencilla su formación, comportamiento y otros aspectos más acerca de los Cometas.

Antes de comenzar hay que preguntarnos exactamente ¿Qué es un Cometa?

Los Cometas son cuerpos celestes constituidos básicamente por hielo, polvo y rocas que orbitan alrededor del Sol (nuestra estrella) siguiendo diferentes trayectorias elípticas, parabólicas o hiperbólicas, dependiendo de cada caso.

Los cometas, junto con los asteroides, planetas y satélites, forman parte del Sistema Solar. La mayoría de estos cuerpos celestes describen órbitas elípticas de gran excentricidad, lo que produce su acercamiento al Sol con un período considerable, pero a diferencia de los Asteroides, los Cometas son cuerpos sólidos compuestos de materiales que se subliman en las cercanías del Sol, es decir cambian su estado sólido de hielo para pasar al gaseoso. A gran distancia, a partir de 5-10 UA (1 Unidad Astronómica = la distancia media de la Tierra al Sol, es decir unos 150 millones de km), desarrollan una atmósfera que envuelve al núcleo, llamada coma o cabellera. Esta coma está formada por gas y polvo y a medida que el Cometa se acerca al Sol, el viento solar azota la coma y se genera la cola característica que todos podemos ver a simple vista cuando pasan cerca a la Tierra, la cual está formada por polvo y gas de la coma ionizado.

Ahora bien hay que preguntarnos ¿De dónde vienen los Cometas?

Los cometas provienen principalmente de dos lugares, la Nube de Oort, situada entre 50.000 y 100.000 UA del Sol (en los límites del sistema solar), y el Cinturón de Kuiper, localizado más allá de la órbita de Neptuno.

Se cree que los Cometas de largo periodo tienen su origen en la Nube de Oort, el cual lleva el nombre del astrónomo Jan Hendrik Oort. Esto significa que muchos de los cometas que se acercan al Sol siguen órbitas elípticas tan alargadas que sólo regresan al cabo de miles de años. Cuando alguna estrella pasa muy cerca del Sistema Solar, las órbitas de los Cometas de la Nube de Oort se ven perturbadas y algunos salen despedidos fuera del Sistema Solar, pero otros acortan sus órbitas y se acercan más al Sol. Para explicar el origen de los Cometas de corto periodo, como el Cometa Halley, Gerard Kuiper propuso la existencia de un cinturón de cometas situados más allá de Neptuno, el Cinturón de Kuiper.

Las órbitas de los cometas están cambiando constantemente y sus orígenes están en el sistema solar exterior, y tienen la propensión a ser altamente afectados por acercamientos relativos a los planetas mayores. Algunos son movidos a órbitas muy cercanas al Sol que los destruyen cuando se aproximan, mientras que otros son enviados fuera del sistema solar para siempre, como quien lanza una pelota de beisbol con el bate fuera del estadio.

Si su órbita es elíptica y de período largo o muy largo, proviene de la hipotética Nube de Oort, pero si su órbita es de período corto o medio-corto, proviene del cinturón de Edgeworth-Kuiper, a pesar de que hay excepciones como la del Halley, con un período de 76 años (corto) que proviene de la Nube de Oort.

Conforme los cometas van sublimando, es decir cambiando su estado sólido de hielo a gaseoso por acercarse al Sol y cumpliendo órbitas, y van perdiéndolo, por consecuencia, su magnitud. Tras un cierto número de órbitas, el cometa se habrá "apagado", y en el final de su combustible, se convertirá en un asteroide normal y corriente, ya que no podrá volver a recuperar masa. Existen numerosos ejemplos de cometas sin combustible y podemos mencionar a dos de ellos que son: 7968-Elst-Pizarro y 3553-Don Quijote.

Los cometas presentan diferentes tipos de colas. Las más comunes son la de polvo y la de gas (como el Cometa Halley). La cola de gas se dirige siempre en el sentido perfectamente contrario al de la luz del Sol, mientras que la cola de polvo retiene parte de la inercia orbital, alineándose entre la cola principal y la trayectoria del cometa. El choque de los fotones que recibe el cometa como una lluvia, aparte de calor, aportan luz, siendo visible al ejercer el cometa de pantalla; reflejando así cada partícula de polvo la luz solar. En el cometa Hale-Bopp se descubrió un tercer tipo de cola compuesta por iones de sodio, la cual no es tan común como las otras dos mencionadas.

Por último habría que aclarar, ¿Cuál es la diferencia entre un Asteroide y un Cometa? Y ¿Cuáles son los Cometas más conocidos?

La principal diferencia entre asteroides y cometas es de lo que están hechos, es decir  los asteroides están hechos de metales y material rocoso, mientras que los cometas están hechos de hielo, polvo y material rocoso. Ambos, asteroides y cometas, fueron formados tempranamente en la historia del Sistema Solar hace alrededor de 4 600  millones de años. Los asteroides se formaron mucho más cerca del Sol, donde era muy cálido para los hielos como para permanecer sólidos, es por ello que con el tiempo se fueron agrupando por medio de la Gravedad y es así como se formaron los 4 primeros Planetas rocosos. Los cometas, sin embargo, se formaron más lejos del Sol donde los hielos no se derretirían (alrededor de la órbita de Neptuno).

Finalmente hay que mencionar que los aunque hay muchos cometas conocidos, algunos se han hecho más famosos que otros por diversos motivos, por ejemplo:

El Cometa Halley: En 1705 Edmond Halley predijo, usando las leyes del movimiento de Newton, que el cometa visto en 1531, 1607 y 1682 volvería en 1758, y fue así que volvió tal y como predijo, y posteriormente se le dio nombre en su honor. El periodo medio de la órbita del Halley es de 76 años, pero no se pueden calcular las fechas de sus reapariciones con exactitud, ya que la fuerza Gravitacional de los Planetas mayores (Júpiter y Saturno) altera el periodo del cometa en cada órbita. Otros efectos, como la reacción de los gases eyectados durante el paso cerca del Sol, también desempeñan un papel importante en la alteración de la órbita.

La órbita del Halley es retrógrada e inclinada 18º respecto de la eclíptica (La eclíptica es la línea curva por donde “transcurre” el Sol alrededor de la Tierra, en su movimiento aparente visto desde la Tierra) y, como la de todos los cometas, altamente excéntrica. El núcleo del cometa Halley mide aproximadamente 16x8x8 kilómetros. La densidad del núcleo del Halley es muy baja: unos 0.1 gramos/cm3, indicando que probablemente es poroso, quizá debido a la gran cantidad de polvo que queda después de que los hielos se hayan sublimado. El Cometa Halley es casi único entre los cometas, ya que es a la vez grande y activo, y tiene una órbita regular y bien definida. Pero, aunque famoso, puede no ser representativo de los cometas en general,  ya que volverá al sistema solar interior recién el año 2061.

El Cometa Hale-Bopp: Es un Cometa periódico que regresa cada 3.000 años y que se acercó a la Tierra en 1997, causando una gran expectación. Alan Hale en Nuevo México e, independientemente, Thomas Bopp de Arizona, descubrieron el cometa que ahora lleva el nombre de ambos. Al poco tiempo del descubrimiento quedó claro que este cometa podría ser uno de los más brillantes en los últimos años.

El Cometa Hale-Bopp fue en ese momento uno de los astros más brillantes en el cielo, alcanzando una magnitud -0.8, lo cual significa que el cometa era más brillante que cualquier objeto en el cielo nocturno en esas fechas, con la excepción de la Luna, Sirio (estrella más brillante) y el planeta Marte. A pesar de su brillo, el cometa Hale-Bopp no se acercó mucho a la Tierra. En su máximo acercamiento estuvo a 194 millones de kilómetros de distancia, es decir un poco más lejos de nosotros que el Sol.

Se cree que el núcleo del cometa es relativamente grande, de unos 40 kilómetros de acuerdo a las estimaciones, ya que no es posible verlo directamente. Sin embargo, más que el núcleo, el factor determinante en cuanto al brillo del cometa es la coma, la envolvente de gas y polvo que rodea al núcleo del cometa. Al acercarse al Sol parte del cometa se sublima. Algunos cometas desarrollan varias colas, y en particular en el Hale-Bopp fue posible observar dos colas, una de gas y otra de polvo. La cola del cometa Hale-Bopp, difícil de observar desde las ciudades, alcanzó varios millones de kilómetros de longitud.

El Cometa Ison: Fue descubierto el 21 de septiembre de 2012 por Vitali Nevski (Vítebsk, Bielorrusia) y Artyom Novichonok (Kondopoga, Rusia) del observatorio ISON-Kislovodsk. La órbita del cometa, llamado C2012 S1 ISON, se logró encontrar gracias a unas imágenes previas tomadas el 28 de diciembre de 2011 en el observatorio Mount Lemmon Survey, y otra imagen tomada el 28 de enero 2012, desde el Pan-STARRS. Con ambos informes se pudo calcular su posición con cierta certeza.

Las observaciones preliminares de su órbita, sugieren que el cometa llegará a su perihelio (punto más cercano al Sol) el 28 de noviembre de 2013 a una distancia de 0.012 UA (1.800.000 km) del punto central del Sol. Si el cometa no se desintegra, su tamaño puede ser similar al del Gran Cometa de 2007 C/2006 P1, el Gran Cometa de 1680 o también comparable a C/2011 W3 (Lovejoy), el cual podrá ser observado en todo el mundo sin necesidad de telescopios o prismáticos. Las observaciones preliminares muestran que el cometa pasó a 0,07 UA (10.000.000 km) de Marte el 1 de octubre de 2013, y se acercará a 0,4 UA (60.000.000 km) de la Tierra el 26 de diciembre de 2013, así que estén atentos a esa fecha en el cual todos podremos disfrutarlo en el cielo nocturno.

Espero les haya gustado este tema acerca de los Cometas. En la siguiente edición de este blog les hablaré, sobre los Planetas, empezando por los interiores y luego por los exteriores en otra publicación. Nos vemos pronto y recuerden que siempre deben preguntar, indagar y experimentar, nunca dejen de hacerlo porque la ciencia es su amiga.