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.