sábado, 25 de enero de 2014

Planetas: De Mercurio a la Tierra, el centro del sistema!

Una visión distante del Sistema Solar.
Créditos de Ilustración:
KASI, CBNU, ARCSEC, NSF.

Los planetas del sistema solar están dividido en dos partes o grupos, los planetas interiores y exteriores cuyo muro y separación natural es el cinturón de asteroides. En esta entrada veremos las características fundamentales de los planetas interiores a excepción de Marte.

Símbolo astronómico de Mercurio (planeta) Mercurio, el pequeño en llamas.

Mercurio en colores
Créditos de la Imagen:
NASA / JHU Applied Physics Lab

Mercurio es el planeta más interior del sistema y próximo al Sol. Se encuentra a tan sólo 0,39 UA, algo así como 57 millones de kilómetros! aún así, es el planeta más cercano al sol. Su tamaño es mayor al de la Luna, teniéndo 2500 km de Radio y su masa es equivalente a 3,31e23 Kg (un 3 seguido de 23 ceros, si; parece mucho!); con esto, la gravedad en Mercurio es 1/3 de la gravedad terrestre. Se desconoce quién descubrió este planeta ya que su data histórica se remonta hace 3000 años a.C. por parte de los Sumerios; esto se debe a que Mercurio es uno de los 5 planetas que pueden ser vistos a simple vista en el cielo (sin la mayor ayuda de un telescopio) no obstante, fue uno de los últimos en conocerse debido a que está tan cerca del Sol que es dificil concretar un momento que se separe para verlo completamente. 

Visión al alba de Mercurio en el horizonte, distintos días pero fotos a la misma hora.
Cuesta apreciar el planeta en principio pero son sucesivos puntos formando un arco.
Si gusta, pinche sobre la imagen para apreciar mejor.
Image Credit & Copyright: Juan Carlos Casado
Como se aprecia en la imagen, la mejor hora para ver a Mercurio es durante el alba, o sea, cuando el Sol ya se ha escondido y queda visible el planeta. Este planeta tiene un período de traslación de tan solo 88 días debido a su cercanía y lo pequeño de su órbita; por otro lado, un día en Mercurio dura 58,7 días terrestres! esto se debe en parte a la influencia gravitacional del Sol y las fuerzas de marea que hacen que el giro del planeta sobre su eje sea muy lento. La cercanía al Sol hace que durante el día el planeta alcance temperaturas cercanas a 350°C, no obstante, su composición y falta de atmósfera hace que durante la noche la superficie llegue a registrar temperaturas de -170°C. Como recién dije, Mercurio es un planeta carente de atmósfera (el único), esto se debió a procesos ocurridos durante su formación; en un principio cuando se formó el sistema, el cuerpo rocoso que formaría Mercurio se condensó manteniendo un manto de gas en su entorno, sin embargo, al estar tan cerca del Sol, el gas fue totalmente atraído hacia él debido a las fuerzas gravitatorias, de este modo, Mercurio quedó sin atmósfera para siempre... eso hace pensar qué suertudos fuimos al estar en la Tierra a una distancia tan conveniente! Como se ve en la primera imagen de Mercurio, además está cubierto de cráteres! muchos podrán pensar que se debe a erupciones del tipo volcánicas pero no, en su mayoría esos cráteres se deben a choques de cuerpos menores como por ejemplo asteroides! y se preguntará ¿por qué la Tierra no es así? la clave está en la atmósfera! al no poseer, es imposible desintegrar los cuerpos rocosos antes que lleguen a la superficie produciéndose este relieve tan característico! En cuanto a su composición el planeta es más denso que la luna y su núcleo es de hierro y metales pesados. Desde la Tierra pareciese que Mercurio tiene fase igual que la Luna (Luna creciente, etc) y esto se debe a su posición más cercana al Sol. Actualmente se sigue estudiando la superficie extrema del planeta así como su composición, entorno y geoquímica mediante la sonda espacial Messenger lanzada en 2004 y actualmente en órbita al planeta; para el futuro se espera mediante BepiColombo (planeada su llegada para 2019) continuar el estudio y obtener más datos de este pequeño planeta que por su cercanía al Sol sigue llamando la atención.
Se dice que cuando nuestra estrella llegue a su última etapa de vida, Mercurio será uno de los planetas totalmente consumidos y desaparecerá. 
A continuación, se puede ver el tránsito de Mercurio delante del Sol y apreciar de esta mínima manera la distancia entre ambos y lo pequeño que resulta el planeta en comparación.

El tránsito de Mercurio.
Créditos: Brian Handy (Montana State Univ.), TRACE Project

Símbolo astronómico de Venus (planeta) Venus , ¿la hermana de la Tierra?
 
Venus y su densa atmósfera.
Créditos: ESA/MPS, Katlenburg-Lindau, Germany

Venus es el segundo planeta de nuestro sistema, al igual que Mercurio no existe una persona a la cual se le adjudique su hallazgo. Es el más brillante de todos los planetas visibles en el cielo por lo cual el hombre sabe de su existencia hace muchísimo. Su nombre viene de la Diosa romana del Amor, Venus. Se encuentra a 0,72 UA equivalentes a 108 millones de kilómetros. Este planeta tienen un diámetro de 12103 km (la Tierra 12800 km), su Masa llega a los 4,9e24 kg (la misma idea, un 4,9 seguido de 24 ceros!)
debido al tamaño particular del planeta y su masa similar al de la Tierra es que a Venus se le suele llamar su planeta "hermano", pero no solo por eso; Venus es un planeta rocoso igual que la Tierra y su composición es muy silimar y bueno... ¿donde erradica la diferencia? aparte de su cercanía al Sol, las diferencias en sí se dan en temas atmosféricos, no por nada se dice que Venus tiene la atmósfera más extrema del sistema! Esta capa gaseosa al contrario de la terrestre, están compuestas de ácido sulfúrico y es 100 veces más densa! (si, ácido sulfúrico, lo que acá tiene un sin fín de aplicaciones en textiles, formación de fertilizantes, etc); la composición tan particular se debe a la temperatura y gran presión existente causadas a su vez por el mismo efecto invernadero que causa la alta densidad atmosférica! (todo es un círculo). La temperatura en la superficie es en promedio de 464°C y nunca baja de los 400°C durante la noche! (jamás podremos vivir allá :/).
Es debido a esta extrema astósfera también que a simple vista resulta imposible ver la superficie del planeta, en todo momento vemos la gruesa capa de gas que la cubre que le da su característica visión gaseosa, no obstante, mediante radar y visión en espectros electromagnéticos distintos al visible, es posible mapear su superficie y es de esta forma como hoy conocemos más de su relieve y estructura (el trabajo astronómico es intenso y la física es una buena amiga!).  Además de conocer su forma, el hecho de atravesar la capa de atmósfera nos hizo lograr por fin medir el período de rotación del planeta, o sea, cuánto dura un día. Hoy sabemos que el planeta demora 243 días en dar una vuelta sobre su eje, pero no descrubrimos solo eso! el planeta tienen una rotación retrógada ¿qué es eso? el planeta gira en sentido contrario a cómo lo hace el resto: si estuviesemos en su superficie el Sol saldría por el oeste! el sentido de esta rotación se debe según los astrónomos a una poderosa colisión que sufrió el planeta en algún momento de su vida (se cree durante su formación), esto también explicaría lo lento del giro y lo mucho que dura un día en el planeta. Sin atmósfera, la visión del planeta sería totalmente distinta.


Venus sin atmósfera, imagen hecha gracias al radar. 
Crédito: Magellan Project, JPL, NASA
En la imagen anterior se aprecia claramente un relieve, el cual contrasta por completo con la visión anterior anterior del planeta. Es poderosamente notable como Venus carece de cráteres importantes, a diferencia de Mercurio ¡acá se demuestra el papel que juega la atmósfera en desintegrar asteroides! No obstante, se aprecia una importante falla que da la idea del gran impacto que pudo sufrir en el pasado. Este planeta, a diferencia de la Tierra, no posee magnetósfera (el campo magnético inherente de nuestro planeta) esto se debe escencialmente a la lenta rotación del planeta. Este punto tiene más consecuencias pero la importancia de la magnetósfera se verá junto a la Tierra. Vale recordar como se dijo en una entrada anterior, Venus carece de Lunas.
Desde la Tierra Venus al igual que Marte posee fases.


Imagen de las Fases de Venus.
Créditos de la Imagen & Copyright: Jay Ouellet

No hay que confundir la visión con la Luna! como se explicó, hay momentos en que tanto Mercurio y Venus presentan fases (si, las mismas que la Luna!) por estar más cerca del Sol que nosotros. Actualmente no son numerosas las misiones que se llevan a cabo en nuestro vecino planeta, el hecho que no pueda albergar vida hace que nuestros ojos se vuelquen a otras posibilidades. Hoy se sigue estudiando la característica atmósfera del planeta y su oculta superficie. Entre las misiones más actuales se contabilizan la Venus Express de la ESO y Planet-C de la JAXA.
Finalmente, una visión  del tránsito de Venus delante del Sol.


El tránsito de Venus.
 Crédito de la Imagen: NAOJ, JAXA, NASA, Lockheed Martin

Es impresionante la visión del contraste del planeta cruzando el Sol, fuera de eso esta imagen no nos dice mucho, no obstante es una buena forma de terminar con Venus, el último planeta interior a nosotros, ya no podremos ver imágenes de tránsitos como esta.


Símbolo astronómico del planeta Tierra Tierra, llegamos a casa.


La Tierra durante el Equinoccio.
Créditos de la Imagen: Roscosmos / NTSOMZ

"Es solo ahora cuando estamos empezando a comprender cuan extraña y espléndida es... cuan imponente es, el objeto más hermoso que flota alrededor del Sol, con la envoltura de su propia burbuja azul de atmósfera, fabricando y respirando su propio oxígeno, fijando su propio nitrógeno desde el aire a su propio suelo, generando sus propias condiciones del tiempo" - Lewis Thomas

Podriamos hablar y escribir libros y libros sobre la Tierra y es que la existencia de Vida en ella es única (comprobada) en todo el Universo. La existencia del hombre y el desarrollo de culturas tan ricas han hecho que nuestro planeta sea único, no obstante, intentaré hablar de nuestro hogar en términos astronómicos principalmente. Nuestro hogar tiene una masa de 5,98*10e24 kg y el diámetro del planeta alcanza los 12800 km, la gravedad del planeta produce una aceleración de 9,8 m/s^2 a todo objeto en caída libre y es la fuerza que nos mantiene en superficie. Es el tercer planeta del sistema solar ubicado exactamente a 1 UA (si, la unidad astronómica se defina como la distancia del Sol a la Tierra) y esta distancia es tal que su período de rotación es de 1 día (influenciado por la Luna) y su período de traslación alcanza los 365 días y 6 horas (estas 6 horas restantes son la razón por la cual cada 4 años tenemos un años bisiesto). La superficie de la Tierra está ocupada en tres cuartas partes por agua y sólo la última cuarta parte corresponde a tierra firme. nuestro planeta se compone de tres partes: la Litósfera, la Atmósfera y la Hidrósfera; juntos componen la Biósfera al sumarse a la flora y fauna que cubren el planeta. La suma de todos los componentes crean el relieve sin igual que caracteriza a la Tierra; desde islas, archipiélagos, valles, lagos, ríos, cumbres hasta dolinas, volcanes, cordilleras, cañones, uvalas, cavernas, fosas abisales, desiertos, glaciares y la infinidad de formas que han enumerado los geólogos. La Tierra es un planeta geológicamente activo cuyos continentes vagan sobre placas tectónicas y la roca fundida puede asomarse a la superficie en forma de lava. Todos estos procesos van modelando el terreno junto a la acción de la erosión.

Lava sobre la superficie terrestre.
Autor: J.D. Griggs. Este es un archivo de Wikimedia Commons.

La atmósfera es razonablemente densa y está compuesta de numerosos gases. En ella existen nubes de vapor de agua a través de las cuales cae la lluvia o nieve. La atmósfera está dividida en varias zonas entre las cuales está la Tropósfera, Estratósfera, Mesósfera, Termósfera y Exósfera. En ella se desarrolla el clima y a través de grandes "celdas" naturales (celdas de Hadley) los vientos se encargan de transportar y equilibrar el calor en toda la superficie. Sin embargo, la atmósfera actual no fue siempre la misma; cuando la tierra se formó junto al sistema solar existía una atmósfera primitiva que ha evolucionado hasta nuestros días gracias al vulcanismo y la vida. 


Atmósfera terrestre en un atardecer.
Autor: Joaquín Martínez Rosado. Este es un archivo de Wikimedia Commons.
La hidrósfera está compuesta de los océanos, ríos, etc. La mayor porción de agua se encuentra en el hemisferio Sur. Solo una pequeña porción del agua corresponde a agua dulce y las mayores reservas de esta se encuentran en glaciares y la Antártida. Debajo del gran manto de los océanos existen muchos relieves y se desarrolla la vida en muchas formas. El agua guarda una importancia increíble en la regulación de la temperatura del planeta. La existencia de todo este manto acuático tiene muchas teorías de origen, entre ellas está la posibilidad de colisiones de cometas hechos de hielo la cual es hasta el día de hoy la más aceptada ¿podrías encontrar otra teoría respecto a esto?


Agua en su forma líquida, sólida y gaseosa en el aire.
Este archivo está disponible bajo la licencia Creative Commons Atribución 2.0 Genérica


 Finalmente, la Tierra está compuesta por la magnetósfera (si, de la que carece Venus!). La magnetósfera es un campo electromagnético inherente de la Tierra y se forma por dos razones, un núcleo de hierro y metales pesados y una rotación medianamente "rápida" por parte del planeta"; si uno de los dos no se cumple o no es lo suficientemente grande, el cuerpo carece por completo de Magnetósfera. Esta capa electromagnética guarda una gran importancia para nosotros ya que nos protege de los vientos solares y mantiene la vida en la Tierra. Además, la existencia de ella da lugar a uno de los expectáculos más hermosos de nuestro planeta: las auroras boreales y australes. Un vientos solar, es un conjunto de partículas cargadas capaces de ionizar poderosamente los átomos, como la magnetósfera nos protege no llegan nunca directamente a la supercie, no obstante este campo no es perfecto y las partículas cargadas ingresan únicamente por los polos! la ionización de los gases existentes en la atmósfera da lugar a ese hermoso desfile de colores :).

Aurora boreal sobre Islandia.
Gracias a Gabo por escoger la imagen ;).
Créditos de la Imagen & Copyright: Stéphane Vetter

Desde Marte y el resto de cuerpos, la Tierra es un planeta más, el cuál está acompañado de cerca por su único satélite natural, la Luna.


La Tierra y la Luna, vistas desde Marte.
Créditos: MSSS, JPL, NASA
Desde la lejanía de Marte aún es apreciable el tono único azulado que le da el agua ("El planeta Azul"). Esta imagen es hermosa y nos hace pensar en lo increíble que deben ser las superficies de los otros planetas que apenas vemos como puntos en el cielo y a la vez en lo que hacen las perspectiva, la Tierra llega a parecer frágil y efímera como polvo suspendido... (hace pensar en cuánto debemos cuidar este hogar!). En la imagen es  notable el hecho que desde Marte la Tierra también tiene fases, pero ese no es el punto; esta imagen era el pie para introducir a la compañera más cercana al planeta, la Luna.
 Al igual que Mercurio, la masa de la Luna es demasiado pequeña como para haber mantenido una atmósfera, en este caso, la atracción gravitacional de la Tierra quitó todo vestigio de alguna posible atmósfera. Al contrario de la Tierra, la Luna carece de la magnetósfera y es geológicamente muerto o inactivo, no sufre movimientos tectónicos y menos vulcanismo. En su superficie (y nuevamente al igual que Marte) podemos encontrar los vetigios de cráteres de impacto.


Luna Llena desde la Tierra.
Autor: Luc Viatour / www.Lucnix.be  

This file is licensed under the Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license.

Nuevamente, los cráteres de impacto se deben al choque de asteroides y cometas e importantemente a la falta de atmósfera en la Luna, estas similitudes tan importantes con Mercurio nos hacen pensar que si ella hubiese estado en otro punto, pudo llegar a ser considerado un planeta más. Se dice que la Luna se formó a causa de un impacto y quedó atrapada por la gravedad de la Tierra orbitando junto a nosotros. La Luna tiene una característica importante, su período de traslación es igual a su período de rotación (si! la luna gira su eje también) no obstante, debido a esta igualdad de tiempo es que la Luna (siempre) le da solo una de sus caras a la Tierra ¡por eso es que siempre pareciese que no gira! Nuestra luna, tan bonita y inspiradora de poetas, ¿Cumple alguna función hacia el planeta? La respuesta es sí. La Luna nos entrega dos fenómenos que afectan directamente la vida en la Tierra: En primer lugar tenemos las fuerzas tidales o bien, las fuerzas de Marea, ellas son las encargadas de producir directamente el movimiento de las aguas terrestres o sea, el ascenso y descenso de masas de agua más conocidos como Marea, estas fuerzas se deben solo a una cosa, que la fuerza gravitatoria producida por la Luna se siente de manera desigual en la superficie terrestre ¿esto por qué? porque la Tierra es una gran "esfera" más grande que la Luna, por tanto, la fuerza que siente la superficie justo cuando la Luna está por encima es mucho mayor que la fuerza que siente en ese mismo momento el lado opuesto del planeta, de esta manera, cuando la Luna está sobre nuestras cabezas produce la marea alta y a su vez al otro lado del planeta se produce la marea baja; tiempo después cuando la tierra rota y la Luna se mueve, la ausencia de ella sobre nuestras cabezas produce la marea baja y en el otro extremo se produce la marea alta, las mareas tienen gran importancia al nivel de las costas e influyen directamente en los hábitos de pesca humana; existen teorías que la distribución de los contienentes también es resultado de las fuerzas de marea! ¿puedes encontrar información al respecto?. El segundo fenómeno no afecta "tan" poderosamente la vida en la Tierra pero ha influído culturas a través de años y años hasta nuestros días y son los eclipses! Desde nuestro planeta conocemos dos tipos de eclipses: el Lunar y el Solar. El proceso de eclipse consiste simplemente en el bloqueo de la luz proveniente un objeto celeste (el Sol) por parte de un cuerpo eclipsante (la Tierra y la Luna, respectivamente). 
Durante un eclipse Lunar, la Luna, Tierra y Sol se alinean de modo que es la segunda es la que tapa la luz proveniente del sol y hace oscurecer a la primera. Estos eclipses son los que ocurre con mayor frecuencia y pueden ser totales, penumbrales o parciales.


Eclipse Lunar, la sombra de la tierra tapa la Luna.
Créditos de la Imagen & Copyright:
Javier Algarra
Estos eclipses ocurren primordialmente en la fase de Luna Llena, en general un eclipse de este tipo se puede ver simultáneamente en varias parte de la Tierra a la vez y duran varias horas al contrario de los Solares. Un eclipse de sol ocurre cuando la Luna tapa la luz proveniente del sol y extiende su sombre sobre la Tierra fenómeno que ocurre exclusivamente durante la Luna Nueva; durante un eclipse de estas características, la Tierra se oscurece como si fuera de noche, no obstante, los eclipses solares son locales, o sea, pueden ser apreciados sólo en el lugar que se extiende la sombra y al contrario de los lunares, estos duran solo unos minutos.


Eclipse Solar sobre Uganda.
Créditos de la Imagen & Copyright:
Jaime Vilinga

Existen cuatro tipos de eclipses Solares: Parcial, Semiparcial, Anular y Total. Todos ellos tienen características interesantes ¿podrías averiguar al respecto? de todas formas se verán con mayor detalle en otra entrada de fenómenos astronómicos terrestres. La vista de un eclipse solar es sin duda uno de los más increíbles, sin embargo, cuidado! como se ve en la imagen la Luna tapa el sol ¡pero no por completo! queda la parte más externa del Sol, la Corona, sin tapar, esa radiación prolongada podría llegar directamente a tus ojos si no ocupas lentes especiales para ver un eclipse (puedes quedar ciego!). Para terminar, un tema polémico... el hombre ¿llegó a la Luna? La misión Apolo 11 en 1969 tenía la misión de que el hombre diera por primera vez sus pasos en la superficie lunar. El 20 de Julio de ese año el astronauta Neil A. Armstrong se convirtió en el primer hombre en pisar la Luna y pasó a la historia de la humanidad con su célebre frase: "un pequeño paso para el hombre, un gran paso para la humanidad" pero no fue la única misión, el hombre volvió a la Luna en varias oportunidades (al menos eso creemos). Hoy quiero saber su opinión en cuanto a la primera misión, con tanto que se ha dicho ¿qué creen, llegó el hombre a pisar la Luna?


#DatosParaObservar:
¿Qué tal un poco de efemérides astronómicas? Durante el próximo 28 de Enero será posible apreciar a Venus a unos 4,5° sobre el horizonte antes del amanecer. El día 30 de este mes estaremos con Luna Nueva, la mejor noche para mirar al cielo ya que al estar ausente no hay fuentes de luz que impidan ver las estrellas menos intensas. El día 31 de Enero mercurio alcanza su mayor elongación 18° en las primeras horas del día. Si quieres apreciar estos fenómenos con mayor presición te recomiendo averiguar acerca de ellos y aún mejor, busca en la web el programa Stellarium. Como su página de descarga lo dice "Stellarium es un programa gratuito de código abierto. Es capaz de mostrar un cielo realista en 3D, tal como se aprecia a simple vista, con binoculares o telescopio", Te recomiendo ingresar a http://www.stellarium.org/es/ y descarga esta herramienta básica para astrónomos amateurs. Es muy fácil de usar y podrás seguir el movimiento de los planetas y estrellas durante la noche ¿una recomendación? no te olvides de configurar tu ubicación! jaja si lo pones en EEUU verás el cielo tal cual es allá, pero si quieres seguir tu vista pon ojo en las coordenadas que te encuentras. Todos podemos acceder a esta hermosa ciencia, anímate! :)



martes, 21 de enero de 2014

Sistema Solar: ¿Hasta dónde conocemos nuestro hogar?

Crédito: International Astronomical Union

El sistema solar es nuestro hogar, en él se encuentra nuestro planeta, la Tierra... Miramos al cielo durante el día y observamos de inmediato a quien nos da luz y mantiene la vida en todo el planeta: el Sol; miramos al cielo durante la noche y vemos la infinidad del Universo.

Durante años el hombre intentó ubicar el lugar de la Tierra en el Universo y es que los astros han formado siempre parte de nuestra cultura como una necesidad religiosa, teológica e incluso mítica. Es sabido que las culturas más ricas adoraban numerosos dioses y se creía que más de alguno era responsable del cielo; incluso en Latinoamérica los incas adoraban al Dios Sol, por todo esto para el hombre era necesario encontrar su lugar en dicho escenario; es así como desde Babilonia y en la época Ptolomeo (siglo II) se defendió la teoría Geocéntrica, o sea, que el centro de todo era la Tierra. Ya en ese entonces se tenía conciencia de la existencia de los planetas (hasta Saturno) y se supuso que de ser correcta la teoría esta tenía que predecir certeramente el movimientos de estos cuerpos en el cielo. De esta manera, durante años se crearon modelos complicadísimos que predijeran los movimientos planetarios.

Modelo Ptoloméico

No obstante, predecir los movimientos nunca se consiguió por completo, había momentos en los que Marte parecía retroceder en el cielo o momentos en donde un planeta parecía moverse más rápido o despacio según una época, es así como rápidamente se comprobó que algo no andaba bien y era necesario reformular las hipótesis o buscar otras ideas. No obstante, durante muchos años esta teoría errada perduró y es que el hecho de que la Tierra fuera el centro de todo agradaba mucho a la religión Católica, que por esos años contaba con gran influencia, sobretodo en la edad Media. Fue Aristarco de Samos en el siglo III a.C. el primer hombre que propuso la idea que es aceptada y comprobada hasta nuestros días (¡incluso antes de Ptolomeo ya existía la idea!). No fue hasta el Renacimiento (siglo XVI, si ¡demasiado tiempo!) que Copérnico, un clérigo, matemático y astrónomo inició el proceso que nos llevaría a aceptar la Teoría Heliocéntrica, o sea, el Sol es aceptado como el centro de nuestro sistema. Pasaron otros años hasta la época de Tycho Brahe y Kepler en donde se logró entender la forma de las órbitas y cómo se relacionaban los tiempos de traslación y radios de la órbita completando así el modelo que hoy conocemos.


Claudio Ptolomeo     Johannes Kepler      Nicolás Copernico

El modelo Heliocéntrico conllevó un cambio cultural completo y pasaron años antes que la religión aceptara las evidencias y se diera la aceptación a la teoría. Con esto ya se tenía un paso, tenemos un modelo que describe cómo se distribuyen los cuerpos en el sistema, pero... ¿qué cuerpos? hasta el día de hoy nuestro hogar el sistema solar es objeto de estudio. Es mucho lo que aún nos queda por descubrir, no obstante, vamos por buen camino ya que conocemos la mayor parte de él (al menos de vista).

Y bueno, ¿Qué sabemos?: La configuración de nuestro Sistema.

Hasta el día de hoy es aceptado que nuestro sistema está conformado por varios cuerpos. El centro de todo es el Sol, una estrella de tipo espectral G que es la fuente de radiación electromagnética (luz) del sistema. El sol está orbitado por 8 planetas que se mueven en torno a él en un movimiento de traslación siguiendo una órbita elíptica. La relación entre el radio de la órbita y el tiempo que demora un planeta en completar una vuelta en torno al Sol, está dado por la tercera ley de Kepler. Además de esto, en el sistema existen 5 planetas enanos, asteroides, lunas, cometas y otros cuerpos menos conocidos los cuales en su totalidad están atrapados en el sistema por fuerzas gravitatorias generadas por la masa del Sol.

Entre los planetas existentes en el sistema contamos con:
  • Mercurio, el más pequeño y cercano al Sol.
  • Venus, con la atmósfera más extrema.
  • Tierra, único planeta conocido donde existe Vida.
  • Marte, el planeta rojo inspirador de la ciencia ficción y que podría albergar vida.
  • Júpiter, el más grande y masivo, cuyas lunas hasta hoy se estudian.
  • Saturno, popular por sus anillos.
  • Urano, con su eje de rotación inclinado y único.
  • Neptuno, hecho de hielo y el más lejano del Sol.
Cada uno de estos planetas con sus características más notables serán vistas en las siguientes entradas.

Entre los planetas planetas enanos están: 
  • Ceres, entre Marte y Júpiter.
  • Plutón, ubicado más allá de Neptuno.
  • Eris también llamado 2003 UB313.
  • MakeMake y Humea, los menos conocidos, más allá del cinturón de Kuiper.
En nuestro sistema existen cerca de 170 lunas distribuidas en tan solo 6 planetas. Mercurio y Venus no poseen; y los que más tienen son Júpiter y Saturno, algunas lunas no pasan de ser simples asteroides atrapados por la atracción gravitacional de los planetas. Las lunas afectan de manera importante la distribución de la materia sobre un planeta; por ejemplo, en la Tierra las mareas son consecuencia exclusiva de la posición de la Luna.


Pero la mayor parte de los cuerpos nombradas son conocidos, al menos de nombre, entonces ¿Cuáles son los cuerpos menos conocidos del sistema?
Dentro de nuestro sistema, existen tres cuerpos cuyo conocimiento general no es tan masivo; entre ellos contamos a El Cinturón de Asteroides, el Cinturón de Kuiper y la Nube de Oort.

El Cinturón de asteroides está comprendido entre Marte y Júpiter y separa lo que es el Sistema Solar Interior del Sistema Solar Exterior. Dentro de esta región existe una infinidad de cuerpos rocosos llamados asteroides y el planeta enano Ceres. La mayor cantidad de masa del cinturón está contenida en apenas 5 cuerpos, el resto son simples cuerpos rocosos menores; para hacerse una idea, toda la masa existente en el cinturón es equivalente (apenas) al 4% de la masa de la Luna lo cual está disperso en todo el anillo entre Marte y Júpiter (un gran volumen), es por esto que se dice que los asteroides están tan separados que es poco probable que existan choques, no obstante a veces suceden. El cinturón se formó en gran medida debido a la acción gravitacional del planeta más masivo (Júpiter), de la misma forma se explican las regiones donde no existen asteroides dentro del cinturón y es debido a la resonancia orbital que se produce entre el planeta y el cinturón. De ahí es que cuando un asteroide ingresa a esta región se ve automáticamente expulsado y es de esta forma como (a veces) llegan a chocar con algún planeta, por ejemplo, la Tierra.

Algunos Asteroides conocidos.
Crédito: 
ESA, NASA, JAXA, RAS, JHUAPL, UMD, OSIRIS;
 
Este cráter en Quebec es resultado del impacto de un meteorito en el pasado.
Recuerda que el asteroide pasa a llamarse meteorito al ingresa a la atmósfera!


El cinturón de Kuiper, también llamado el cinturón disperso es una zona del sistema solar ubicada a 30 UA (unidades astronómicas) del Sol,  algo así como a 4500000000 kilómetros! el sistema solar es mucho más grande de lo que se cree; este se extiende hasta las 100 UA apróximadamente. Está ubicado más allá de Neptuno por lo cual, todo objeto perteneciente a él es llamado también Objeto Transneptuniano. El cinturón está compuesto principalmente por cometas y asteroides, dentro de él se ubica además Plutón, uno de los cuerpos de mayor tamaño existentes. Es este lugar desde donde provienen los cometas de corto período que pueden ser vistos desde la Tierra. El origen del cinturón de Kuiper es aún objeto de estudio, no se logra entender completamente su génesis; es por esto que actualmente se realizan simulaciones del origen del sistema para entender cómo llego a formarse, por otro lado, ya se han enviado sondas (en 2006) con la cuales se espera estudiar los objetos del cinturón; se prevee que la sonda recién llegue el 2015 a la altura de Plutón asi que estamos "cerca" de conocer sus datos y poder estudiar a profundidad estos cuerpos y el cinturón en sí. En torno al borde de nuestro sistema solar (más allá del cinturón de Kuiper) existen varias teorías, te propongo buscar información por tu cuenta ya que dejan de ser información concreta, ¿una pista? busca "El Planeta X".

La Nube de Oort, es en principio un objeto que no ha sido visto directamente por lo cual es teórico. Consta de una nube esférica de objetos transneptunianos ubicado a un año-luz del Sol ¡en el borde del sistema! para hacerse una idea, el cinturón de Kuiper se encuentra cien veces más cerca. Teoricamente los componentes de la Nube fueron objetos que se crearon muy próximos al Sol cuando el sistema solar estaba en sus primeras etapas de vida y con el tiempo, todo el material fue desplazado hasta su posición actual por la acción gravitacional de los planetas gigantes. Se cree que este cuerpo es de donde proceden todos los cometas de período largo como el Cometa Halley, de aquí es que se piensa que la composición de la Nube es hielo, amoniaco y metano (los componentes de un cometa). Hasta el día de hoy lo poco que conocemos de esta nube es que su masa es aproximadamente 5 veces la masa de la Tierra y que existe una parte interior y otra exterior, donde la exterior está muy poco ligada al sistema y puede salir. Por otra parte, de la Nube interior conocemos muy pocos cuerpos siendo Sedna uno de los más notables. 

A continuación, una imagen que presenta la escala de estos tres cuerpos respecto al sistema solar conocido en sí. Es impresionante lo poco que sabemos de nuestro hogar y como cambia la perspectiva del sistema al ver esto.


Autor: Basquetteur
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Mas que todo, esta imagen nos presenta que el sistema se extiende mucho más allá de Plutón, popularmente se nos enseñan los planetas y se suele seguir nombrando a Plutón pues es el más conocido de los planetas enanos pero nuestro sistema no es sólo eso. Lo que queda por conocer de él es bastante todavía... nuestro hogar todavía guarda muchos misterios y existen muchos astrónomos que hoy se dedican a lograr entenderlo. ¿Algún día lo lograremos?


#DatosParaObservar:

Cada día ingresan miles de objetos rocosos a nuestra atmósfera, la mayoría son demasiado pequeños para ser visible y casi todos se desintegran debido al roce con el aire, no obstante, puede suceder que más de alguno sea lo suficientemente grande para no desintegrarse de inmediato con lo cual al ingresar, deja una estela a su paso mientras se desintegra, es lo que llamamos una estrella fugaz! y bueno, ¿cuál es el dato? la mejor  hora para observar este fenómeno astronómico es pocas horas antes del amanecer, ¿y esto, por qué? pues justo en ese momento nuestro planeta le está dando cara justo al ¡cinturón de asteroides! Como dijimos, de donde provienen los asteroides. Asi que ya sabes, si te levantas temprano un día, mira al cielo y pide un deseo jaja.

sábado, 11 de enero de 2014

¿Qué es lo que brilla en el cielo?


Image Credit & Copyright: Babak Tafreshi

Cada vez que miramos al cielo, volvemos a revivir una de las primeras sensaciones del hombre en el mundo, la pequeñez que representamos y la curiosidad innata de conocer que es lo que vemos. Y bueno, ¿qué es lo que vemos? entre la infinidad de cosas que podemos apreciar están las estrellas, planetas, estrellas fugaces, nebulosas, cúmulos, galaxias, etc.

¿Qué son las estrellas?
Como una vez un profesor me dijo: "Las estrellas son materia más radiación (plasma) en equilibrio hidrostático", suena a una bonita explicación, pero por si sola, no  dice mucho, menos cuando no se sabe tanto de  física. Entonces, ¿qué quiso decir mi profesor? bueno de un punto vista técnico, él me quiso decir que las estrellas están es su propio estado de la materia, un clase de "sopa" llamada plasma, o sea, no podemos hablar de que son un gas, un sólido o un líquido... las estrellas son sencillamente plasma el cuál está en equilibrio según una ecuación: la ecuación de Equilibrio Hidrostático:




Bonita ecuación, donde aparecen una derivada, pero ¿Qué nos dice? en pocas palabras dice que dentro de una estrella existe un equilibrio completo entre la Fuerza Gravitatoria (la producida por la masa de la estrella) y la Presión hidrostática (producida por el gas, la radiación, la degeneración, etc). Este es una de las primeras ecuaciones fundamentales que rigen la vida de una estrella. Existen muchos tipos de estrellas y son los cuerpos más ampliamente estudiados. La estrella más conocida por nosotros es el Sol. Un análisis más preciso de las estrellas se verá en otra entrada. 
Si bien las estrellas son los cuerpos más apreciables en el cielo nocturno, no son los únicos.

Nebulosas:  "La cuna de las Estrellas"
Nebulosa de Orión
Imagen Credit & Copyright: César Blanco González

Las nebulosas, formadas de gas y polvo cósmico; son el lugar donde nacen las estrellas. En ellas se acumulan gases como hidrógeno o helio formando nubes conocidas como Nubes Moleculares. La atracción gravitatoria del gas deviene en la formación de estrellas. Un tipo especial de Nebulosas son las llamadas Nebulosas Planetarias, estas por su parte, se forman como resultado de las últimas fases de vida de estrellas gigantes rojas; estas Nebulosas consisten en envolturas de plasma y gas ionizado que les da su aspecto característico. El caso más conocido de este tipo de nebulosa es el llamado Ojo de Dios, o técnicamente La Nebulosa Hélice.


Imagen Credit & Copyright: ESO/VISTA/J. Emerson


Cúmulos: “Fiesta de Estrellas” 

Los cúmulos estelares no son otra cosa más que agrupaciones de estrellas que mantienen su cohesión debido a fuerzas exclusivamente gravitatorias o sea, la fuerza que existe debido a sus masas. Tradicionalmente se habla de dos tipos de cúmulos, los Abiertos y los Globulares.

Cúmulo Estelar Globular 47 Tucana
Imagen Credit & Copyright:  Dieter Willasch
Al verlos a través de un telescopio se aprecia su principal diferencia y distinción. Los cúmulos Globulares tienen formas esféricas (como el de la foto) mientras que los cúmulos abiertos no parecen tener una forma definida. 


Galaxias:
Las galaxias son la mayor esctructura conocida en el Universo. Una galaxia está formada por el conjunto de estrellas, cúmulos, nebulosas, planetas, cometas, etc. Nosotros mismos y nuestro planeta y sistema solar está ubicado dentro de una galaxia, la Vía Láctea


Imagen Credit & Copyright: Wally Pacholka

En la misma imagen anterior podemos ver que desde la Tierra es posible ver directamente hacia ella aunque no con la misma resolución que la de la imagen. Hace 400 años Galileo la describió como "un congreso de innumerables estrellas". Desde nuestra ubicación en el espacio hemos llegado a ubicar más galaxias en el Universo y hoy en día sabemos que existen distintos tipos, estos se discutirán en entradas futuras.


Cometas, Asteroides y Estrellas Fugaces: 
Los cometas son cuerpos hechos exclusivamente de hielo "sucio", o sea, con incrustaciones de polvo, amoniaco, CO2, rocas, etc. Una característica principal del cometa es el rastro que deja a su paso, una especie de cola; esta se genera cuando el cometa se acerca al sol resultando la evaporación del material y generando la reconocida cola. La órbita del cometa siempre pasa cercana al sol y es esta atracción la que lo mantiene dentro del sistema solar. Los cometas provienen principalmente de la Nube de Oort y el Cinturón de Kuiper.


 Cometa Lovejoy sobre un Molino
Image Credit & Copyright: Jens Hackmann

Por otro lado, los asteroides son pequeños objetos exclusivamente rocosos, que orbitan alrededor del sol, estos se clasifican según su composición química. Dentro de nuestro sistema solar, es conocido el Cinturón de Asteroides ubicado entre Marte y Júpiter. Desde dicho cinturón y desde el Cinturón de Kuiper provienen principalmente los asteroides que conocemos.

Tanto los cometas como los asteroides pueden llegar a ingresar a nuestro planeta, ¡y chocar! pero, esto no es tan trágico como suena, todos los días ingresar miles de asteroides a nuestra atmósfera y la mayoría se desintegra antes de tocar la superficie de la tierra y otra pequeña porción cae como una pequeña piedra. Cuando este fenómeno sucede (el ingreso a la atmósfera), el asteroide o cometa pasa a llamarse Meteorito y el halo y cola que produce su desintegración hasta la Tierra es lo que al mirar al cielo llamamos Estrella Fugaz, pero ¡ojo! jamás fueron estrellas jajaja.


 La lluvia de meteoros "Gamínidas" en Chile
Imagen Credit & Copyright: Yuri Beletsky

Finalmente el último tipo de cuerpo que encontramos y el más cercano, son los planetas y Lunas. Un planeta debe cumplir con características definidas para considerarse como tal, estos son: Orbitar en torno a una estrella o remanente, que su masa sea suficiente para que su forma esté regida por la ecuación de equilibrio hidrostático y que posea dominancia orbital, o sea, en su movimiento sea el único cuerpo que pasa por allí. Cuando no se cumple una de estas condiciones puede ocurrir algo como el caso de Plutón. El tema de planetas y lunas se verá con mayor profundidad en una futura entrada del Sistema Solar. Hasta aquí por el momento...



#DatosParaObservar:
¿Por qué las estrellas titilan?, ¿Lo hacen todas? 

Las estrellas son puntos desde nuestra perspectiva, están tan lejos que a simple vista no dejan de ser puntos! Pensemos que la luz que proviene de ellas tiene que pasar por la atmósfera de la Tierra antes de llegar a nuestro ojo, la masa de aire que existe produce fenómenos de refracción lo que hace que la luz ¡nunca llegue en el mismo punto! o sea, en un momento la luz llega directo a nuestro ojo y al otro inmediatamente un poco al lado o al otro; este cambio constante es el que hace parecer que las estrellas titilan! Y si, mientras sean estrellas todas titilan. En el cielo nocturno los únicos cuerpos que no lo hacen son los planetas, ya que están más cerca y para nuestra perspectiva dejan de ser puntos. Asi ya saben, la próxima vez que miren el cielo y si el "punto" no titila, podría ser Marte, Júpiter u otro ;).