Corresponde al sistema planetario donde se halla la Tierra. Recibe su nombre debido a que tanto los planetas como otros objetos astronómicos giran directa o indirectamente de manera orbital con respecto al Sol, única estrella de dicho sistema. Se estima que el origen del sistema solar se dio hace unos 4500 millones de años, luego del colapso de una nube molecular. La formación de los planetas que constituyen el sistema solar se da a través de diversos procesos físicos sobre el material restante (con la excepción del hipotético planeta 9, el cual parece ser un exoplaneta). El sistema solar se encuentra ubicado dentro de la llamada Nube Interestelar Local, la cual se localiza en la Burbuja Loca del Brazo de Orión, sobre el halo de la galaxia tipo espiral Vía Láctea, a aproximadamente 28.000 años luz de su centro.
Historia del Modelo de Sistema Solar Actual.
En la antigüedad, el modelo geocéntrico fue establecido como teoría valida, no solo del funcionamiento del Sistema Solar, sino del universo en sí. Este modelo consistía en atribuir a la Tierra como centro del universo y que todos los astros giraban en torno a ella. A pesar de que en varias ocasiones se dieron a conocer teorías heliocéntricas a través de diversos autores tales como Aristarco en el siglo III a. C. y más adelante el matemático hindú Aryabhata, el geocentrismo se mantuvo como válido hasta el siglo XVI d.C., fecha en la cual el polaco Nicolás Copérnico (Padre de la Astronomía moderna) divulgó de manera exitosa su obra. En esta se le atribuían a nuestro planeta los movimientos de rotación y traslación (aunque circular y no elíptico). En el siglo XVII, con la ayuda del telescopio, Galileo Galilei le dio un mayor peso a su teoría al descubrir cuatro astros orbitando alrededor de Júpiter (Actualmente satélites Galileanos en su honor), los cuales no encajaban en los movimientos geocéntricos establecidos en la antigüedad. Su descubrimiento fue considerado herejía y por ende sentenciado como tal a presión perpetua con posterior arresto domiciliario de por vida. En 1691, Johannes Kepler reformula las teorías orbitales de Galileo, dando origen al modelo elíptico y a las hoy conocidas leyes de Kepler. Posteriormente e incorporando el concepto gravitacional, Isaac Newton refuerza la explicación del movimiento planetario apoyado en sus leyes. Finalmente, en el año 1704 se establece el nombre de Sistema Solar al conjunto de planetas y objetos astronómicos que orbitan alrededor del Sol.
Modelo Geocéntrico según la Biblia de Martín Lutero
Elementos del Sistema Solar.
El sistema solar se encuentra
compuesto esencialmente por los siguientes objetos astronómicos:
1. Estrella Central
2. Planetas
3. Planetas Enanos
4. Satélites
5. Cuerpos Menores
1. Estrella Central
2. Planetas.
Los planetas don cuerpos con
suficiente masa para que su gravedad supera las fuerzas del cuerpo rígido, con
una forma prácticamente esférica, con equilibrio hidrostático y que a su vez
hayan limpiado la totalidad de su órbita de planetesimales. El sistema solar se
encuentra compuesto por ocho planetas (sin contar al hipotético planeta 9, el
cual se estima que constituye el primer exoplaneta en nuestro sistema), los
cuales se encuentran clasificados de la siguiente manera:
- Según su distancia al Sol:
Tomando como punto de referencia la
distancia entre el Sol y nuestro planeta, estos se clasifican de acuerdo a su
ubicación en planetas interiores (Mercurio y Venus) y planetas exteriores
(Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno). La importancia de dicha clasificación se
debe al comportamiento que estos tienen en función de la Tierra durante
diferentes sucesos y los patrones de observación que estos generan en la
astronomía.
- Según su Composición:
La conformación de su estructural
puede clasificar a los planetas en dos grupos. Los planetas Telúricos o Terrestres,
dentro de los cuales hacen parte Mercurio, Venus, Tierra y Marte se caracterizan
por ser de un tamaño relativamente pequeño, con superficies rocosas, sólidos,
con estructura interna bien diferenciada y con una densidad elevada. Los
planetas Jovianos, conformados por Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno poseen
gran tamaño, una estructura gaseosa (constituida a base de hidrógeno y helio),
densidades bajas, atmosferas densas, movimientos rotacionales rápidos, inmensos
campos magnéticos y muchos satélites.
3. Planetas Enanos.
Los planetas enanos son aquellos que debido a su pequeño tamaño no han podido lograr un dominio orbital (limpiar su órbita de otros objetos), pero han logrado generar un equilibrio hidrostático que les permita obtener figura prácticamente esférica. Adicionalmente, no son satélites y su órbita gira en torno al Sol. El concepto de planeta enano fue incorporado a la UAI el 24 de agosto de 2006 luego de un gran debate, el cual adicionalmente dio como resultado la degradación de Plutón a esta clasificación. La lista actual está constituida por Ceres (1801), Plutón (1930), Eris (2003), Makemake (2005) y Haumea (2008).
Los planetas enanos son aquellos que debido a su pequeño tamaño no han podido lograr un dominio orbital (limpiar su órbita de otros objetos), pero han logrado generar un equilibrio hidrostático que les permita obtener figura prácticamente esférica. Adicionalmente, no son satélites y su órbita gira en torno al Sol. El concepto de planeta enano fue incorporado a la UAI el 24 de agosto de 2006 luego de un gran debate, el cual adicionalmente dio como resultado la degradación de Plutón a esta clasificación. La lista actual está constituida por Ceres (1801), Plutón (1930), Eris (2003), Makemake (2005) y Haumea (2008).
Adicionalmente, existe la
posibilidad de categorizar dentro de este concepto cerca de 200 objetos dentro
del Cinturón de Kuiper y hasta unos 10.000 en la región más lejana. La lista de
objetos con mayor probabilidad está compuesta por Caronte, Sedna, Orcus,
Quaoar, Varuna e Ixión. La mayoría de estos objetos se encuntran ubicados en el
Cinturón de Kuiper. Es importante enunciar que Caronte podría llegar a considerarse
un planeta doble (termino aún no oficial) con Plutón, cuyo baricentro se
encontraría situado a una distancia entre ambos objetos.
4. Satélites.
4. Satélites.
Son objetos astronómicos que se
encuentran orbitando alrededor de un planeta. Algunos de ellos son tan grandes
que si se encontraran orbitando alrededor del Sol podrían ser considerados
planetas o planetas enanos. A continuación se puede observar una lista de satélites
que logran mantener un equilibrio hidrostático: Luna (Tierra), Ío, Europa,
Ganímedes, Calisto (Júpiter), Titán, Tetis, Dione, Rea, Jápeto, Mimas, Encélado
(Saturno), Miranda, Ariel, Umbriel (Urano), Tritón (Neptuno).
Según resolución del 22 de agosto
de 2006 de la UAI, un Cuerpo Menor se define como un cuerpo celeste que a pesar
de orbitar alrededor del Sol, no es planeta ni planeta enano. Estos actualmente
abarcan la mayoría de los asteroides, Objetos transneptunianos (TNO), cometas y
otros cuerpos. Según la definición otorgada por la UAI, se puede agrupar a los asteroides, cometas y meteoroides dentro de la categoría de Cuerpos Menores.
Los Cuerpos Menores del Sistema Solar se encuentran agrupados en cinco grandes zonas:
- Cinturón de Asteroides.
El cinturón de asteroides es una región del sistema solar comprendida aproximadamente entre las órbitas de Marte y Júpiter. Alberga multitud de objetos irregulares, denominados asteroides, y al planeta enano Ceres. Esta región también se denomina cinturón principal con la finalidad de distinguirla de otras agrupaciones de cuerpos menores del sistema solar, como el cinturón de Kuiper o la nube de Oort.
Más de la mitad de la masa total del cinturón está contenida en los cinco objetos de mayor masa: Ceres, Palas, Vesta, Higia y Juno. Ceres, el más masivo de todos y el único planeta enano del cinturón, posee un diámetro de 950 km y una masa del doble que Palas y Vesta juntos. La mayoría de cuerpos que componen el cinturón son mucho más pequeños. El material del cinturón, apenas un 4 % de la masa de la Luna, se encuentra disperso por todo el volumen de la órbita, por lo que sería muy difícil chocar con uno de estos objetos en caso de atravesarlo. No obstante, dos asteroides de gran tamaño pueden chocar entre sí, formando las que se conocen como familias de asteroides, que poseen composiciones y características similares. Las colisiones también producen un polvo que forma el componente mayoritario de la luz zodiacal. Los asteroides pueden clasificarse, según su espectro y composición, en tres tipos principales: carbonáceos (tipo-C), de silicato (tipo-S) y metálicos (tipo-M).
El cinturón de asteroides se formó en la nebulosa protosolar junto con el resto del Sistema Solar. Los fragmentos de material contenidos en la región del cinturón habrían podido formar un planeta, pero las perturbaciones gravitacionales de Júpiter, el planeta más masivo, produjeron que estos fragmentos colisionaran entre sí a grandes velocidades y no pudieran agruparse, resultando en el residuo rocoso que se observa en la actualidad. Una consecuencia de estas perturbaciones son los huecos de Kirkwood; zonas donde no se encuentran asteroides debido a resonancias orbitales con Júpiter, y sus órbitas se tornan inestables. Si algún asteroide pasa a ocupar esta zona es expelido en la mayoría de los casos fuera del Sistema Solar, aunque en ocasiones puede ser enviado hacia algún planeta interior, como la Tierra, y colisionar con ella. Desde su formación se ha expulsado la mayor parte del material.
- Cinturón de Kuiper.
- Nube de Oort.
Los Cuerpos Menores del Sistema Solar se encuentran agrupados en cinco grandes zonas:
- Cinturón de Asteroides.
El cinturón de asteroides es una región del sistema solar comprendida aproximadamente entre las órbitas de Marte y Júpiter. Alberga multitud de objetos irregulares, denominados asteroides, y al planeta enano Ceres. Esta región también se denomina cinturón principal con la finalidad de distinguirla de otras agrupaciones de cuerpos menores del sistema solar, como el cinturón de Kuiper o la nube de Oort.
Más de la mitad de la masa total del cinturón está contenida en los cinco objetos de mayor masa: Ceres, Palas, Vesta, Higia y Juno. Ceres, el más masivo de todos y el único planeta enano del cinturón, posee un diámetro de 950 km y una masa del doble que Palas y Vesta juntos. La mayoría de cuerpos que componen el cinturón son mucho más pequeños. El material del cinturón, apenas un 4 % de la masa de la Luna, se encuentra disperso por todo el volumen de la órbita, por lo que sería muy difícil chocar con uno de estos objetos en caso de atravesarlo. No obstante, dos asteroides de gran tamaño pueden chocar entre sí, formando las que se conocen como familias de asteroides, que poseen composiciones y características similares. Las colisiones también producen un polvo que forma el componente mayoritario de la luz zodiacal. Los asteroides pueden clasificarse, según su espectro y composición, en tres tipos principales: carbonáceos (tipo-C), de silicato (tipo-S) y metálicos (tipo-M).
El cinturón de asteroides se formó en la nebulosa protosolar junto con el resto del Sistema Solar. Los fragmentos de material contenidos en la región del cinturón habrían podido formar un planeta, pero las perturbaciones gravitacionales de Júpiter, el planeta más masivo, produjeron que estos fragmentos colisionaran entre sí a grandes velocidades y no pudieran agruparse, resultando en el residuo rocoso que se observa en la actualidad. Una consecuencia de estas perturbaciones son los huecos de Kirkwood; zonas donde no se encuentran asteroides debido a resonancias orbitales con Júpiter, y sus órbitas se tornan inestables. Si algún asteroide pasa a ocupar esta zona es expelido en la mayoría de los casos fuera del Sistema Solar, aunque en ocasiones puede ser enviado hacia algún planeta interior, como la Tierra, y colisionar con ella. Desde su formación se ha expulsado la mayor parte del material.
- Cinturón de Kuiper.
Cinturón conformados por una serie de objetos que orbitan alrededor del Sol, a una distancia entre 3a a 100UA. Pertenecen al grupo de los llamados Objetos Transneptunianos (TNO). Los objetos del cinturón de Kuiper suelen subclasificarse según sus caracteríasticas orbitales. Por un lado están los objetos que orbitan en algún tipo de resonancia con Neptuno (2:3, 1:2, 3:5, 4:7, etc.) Por otro lado están aquellos que no están vinculados orbitalmente a Neptuno y no poseen resonancia orbital de ningún tipo. Estos son llamados Cubewanos u objetos clásicos del cinturón de Kuiper.
Plutinos:
Con un periodo de ~250 años, la resonancia 2:3 a 39,4 UA es, con mucho, la categoría dominante entre los objetos resonantes, con 92 confirmados y 104 posibles miembros. Los objetos siguientes que orbitan en esta resonancia se nombran Plutinos por Plutón, el primero descubierto. Dentro de los Plutinos más importantes se encuentran Plutón, Haumea, Makemake, Caronte, Cerbero, Nix, Hidra, Estigia,
Cubewanos:
Un Cubewano, llamado también "objeto clásico del cinturón de Kuiper" o, en inglés, classical Kuiper belt object (CKBO), es un objeto Transneptuniano que no cumple ningún tipo de resonancia orbital con Neptuno. El nombre tan peculiar se deriva del primer objeto de esta clase, el 1992 QB1. Dentro de los Cubewanos más conocidos se puede encontrar a Varuna, Quaoar, Logos, Zoe, Varda y Chaos.
- Disco Disperso.
El disco disperso (también conocido como disco difuso) es una región del sistema solar cuya parte más interna se solapa con el cinturón de Kuiper (a 30 UA del Sol) hasta una distancia desconocida que podría ser de unos cuantos centenares de UA y también a otras inclinaciones por encima y por debajo de la eclíptica. Está poblada por un número incierto de cuerpos celestes (de momento se han descubierto unos 90) conocidos con el nombre de objetos dispersos, o simplemente objetos del disco disperso (en inglés scattered-disk objects o SDO), y que forman parte de la familia de los objetos transneptunianos. Son cuerpos helados, algunos de más de 1000 km de diámetro, el primero de los cuales fue descubierto el año 1995. El miembro más grande del grupo es el planeta enano Eris,
- Objetos Separados.
También denominados objetos transneptunianos separados de Neptuno, objetos de la nube de Hills u objetos del disco disperso extendido; son una clase dinámica de cuerpos del sistema solar exterior más allá de la órbita de Neptuno. Estos objetos tienen órbitas cuyos puntos de máximo acercamiento al Sol (perihelio) están a una distancia suficiente del de Neptuno que sólo están moderadamente afectados por este y otros planetas: esto les hace parecer "independientes" del sistema solar.
De esta manera, se diferencian sustancialmente de la mayoría de los objetos transneptunianos (TNOs), que forman un conjunto vagamente definido de las poblaciones que han sido perturbados en diversos grados en su órbita actual tras encuentros gravitacionales con los gigantes gaseosos, predominantemente Neptuno. Los objetos separados tienen perihelios más grandes que estas otras poblaciones de TNO, incluidos los objetos con resonancia orbital con Neptuno, como Plutón, los objetos del cinturón de Kuiper clásicos en órbitas no resonantes tales como Makemake y los objetos del disco dispersos como Eris.
Al menos nueve de estos cuerpos han sido identificados de forma segura, de los cuales el más grande, y mejor conocido es Sedna. Aquellos con perihelios mayores de 75 UA - en lo que se ha llamado la nube de Oort interior - se denominan sednoides. A 2014, hay dos sednoides conocidos, Sedna y 2012VP.
También denominados objetos transneptunianos separados de Neptuno, objetos de la nube de Hills u objetos del disco disperso extendido; son una clase dinámica de cuerpos del sistema solar exterior más allá de la órbita de Neptuno. Estos objetos tienen órbitas cuyos puntos de máximo acercamiento al Sol (perihelio) están a una distancia suficiente del de Neptuno que sólo están moderadamente afectados por este y otros planetas: esto les hace parecer "independientes" del sistema solar.
De esta manera, se diferencian sustancialmente de la mayoría de los objetos transneptunianos (TNOs), que forman un conjunto vagamente definido de las poblaciones que han sido perturbados en diversos grados en su órbita actual tras encuentros gravitacionales con los gigantes gaseosos, predominantemente Neptuno. Los objetos separados tienen perihelios más grandes que estas otras poblaciones de TNO, incluidos los objetos con resonancia orbital con Neptuno, como Plutón, los objetos del cinturón de Kuiper clásicos en órbitas no resonantes tales como Makemake y los objetos del disco dispersos como Eris.
Al menos nueve de estos cuerpos han sido identificados de forma segura, de los cuales el más grande, y mejor conocido es Sedna. Aquellos con perihelios mayores de 75 UA - en lo que se ha llamado la nube de Oort interior - se denominan sednoides. A 2014, hay dos sednoides conocidos, Sedna y 2012VP.
- Nube de Oort.
Considerada en la actualidad como
el límite del Sistema Solar (casi a un año luz de distancia del Sol), la Nube
de Oort consiste en una nube esférica de objetos transneptunianos. Se encuentra
conformada por cerca de unos cien billones de objetos compuestos a base de
hielo, metano y amoníaco entre otros, los cuales tuvieron su origen cuando el
Sistema Solar estaba en su etapa de formación y luego, por acción gravitacional
de los planetas gigantes fueron desplazados hasta su posición actual. A pesar
de que la Nube de Oort no ha sido observada directamente, se estima que esta es
la fuente de todos los cometas de periodo largo, tipo Halley y de algunos
centauros y cometas de Júpiter.
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