Sistema solar

El sistema solar es la familia de cuerpos celestes que comprende el Sol, los planetas, los planetas enanos y sus satélites. Se encuentra en la galaxia conocida como Vía Láctea, la cual posee una estructura en espiral.

Sistema solar via lactea

Características del Sistema Solar

Estrella central El Sol
Planetas 8: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno.
Órbitas planetarias Elípticas.
Período de revolución Tiempo que demora un planeta en dar una vuelta alrededor del Sol, mejor conocido como un año.
Período de rotación Giro sobre un eje invisible que va desde el polo norte al polo Sur pasando por el centro de los planetas, también conocido por día.
Grados de inclinación Los planetas presentan varios grados de inclinación de su eje con respecto a una linea vertical. La inclinación axial es el ángulo que forma el eje del planeta con la vertical.
Campo gravitacional Cada planeta tiene su propio campo gravitacional, que es la fuerza que atrae a los objetos hacia su centro
Campo magnético Los planetas tienen un campo magnético, producto del movimiento de líquidos metálicos en el centro de los mismos. Estos campos magnéticos protegen al planeta de los vientos solares.

¿Cómo está formado el sistema solar?

sistema solar
Representación de nuestro sistema solar.

El sistema solar está conformado por:

  1. una estrella, el Sol;
  2. ocho planetas con sus respectivos satélites: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.
  3. Planetas enanos: Plutón, Eris. Haumea, Makemake y Ceres.
  4. Asteroides, cometas y meteoros.

El Sol

Sol sistema solar
Imagen del Sol del Observatorio Dinámico Solar (NASA).

El Sol es la estrella en el centro del sistema solar cuya fuerza gravitacional mantiene en órbita a los planetas. Tiene alrededor de 4500 millones de años. Produce su propia luz y calor por el proceso de fusión nuclear.

El Sol se mueve a 210 km/s dentro de la Vía Láctea y tarda 225 millones de años en completar una vuelta alrededor del centro de la galaxia.

El diámetro del Sol es de 1,4 millones de km. Sus principales componentes son el hidrógeno (92%), el helio (7,8 %) y el resto son elementos más pesados como el oxígeno, carbono, nitrógeno y neón.

Características del Sol

Masa 2 x1030 kg
Diámetro 1 400 000 km
Distancia de la Tierra 150 000 000 km
Densidad 1410 kg/m3
Temperatura superficial 5 500 ºC
Temperatura interior 15 000 000 ºC
Período de rotación ecuatorial 25 días
Composición

92% hidrógeno

7,8% helio

Luminosidad 3,9 x 1026 J/s
Gravedad superficial 290 N/kg

Planetas del Sistema Solar

En la actualidad existen 8 planetas en el sistema solar que giran alrededor del Sol en aproximadamente el mismo plano, en la misma dirección. En orden desde el Sol están:

  • Planetas internos o terrestres:

    • Mercurio,
    • Venus,
    • Tierra y
    • Marte;
  • Planetas externos o gaseosos:
    • Júpiter,
    • Saturno,
    • Urano y
    • Neptuno.

Sus órbitas son elípticas, aproximándose a circular. La excentricidad es la medida de cuan circular es una órbita, siendo igual a 0 (cero) una órbita perfectamente circular, y a 1 (uno) una órbita elíptica.

Mercurio: el planeta de hierro

Mercurio sistema solar
Mercurio visto desde la sonda Messenger en 2008 (Créditos: NASA)

Mercurio es el planeta más cercano al Sol, el más pequeño de los planetas internos. Se sabe de la existencia de Mercurio desde el siglo III a.d.C. En la mitología romana, Mercurio era el dios del comercio y los viajes, por eso se le dió este nombre al planeta, por su movimiento rápido a través del cielo.

Mercurio es uno de los planetas más densos del sistema solar, compuesto principalmente por hierro, sodio, magnesio, calcio, oxígeno y helio. La superficie de Mercurio presenta muchos cráteres y llanuras lisas producto del flujo de lava.

Características de Mercurio

Distancia del Sol 57 910 000 km (0,38 AU)
Diámetro 4 880 km
Masa 3,3 x 1023kg
Densidad 5 430 kg/m3
Excentricidad 0,206
Duración de un año 88 días de la Tierra
Período de rotación 58,65 días de la Tierra
Inclinación del eje
Temperatura 430ºC de día, -180ºC de noche
Satélites 0
Fuerza de gravedad 3,3 N/kg

Venus: el planeta infernal

Venus sistema solar
Imagen de Venus creada gracias a la misión Magallanes (Crédito NASA/JPL/USGS)

Venus es el segundo planeta desde el Sol. Se le considera la hermana del planeta Tierra por su similitud en tamaño y masa, y por ser el planeta más cercano. Sin embargo, su atmósfera está compuesta por gases tóxicos (90-95% dióxido de carbono) y temperaturas superiores a los 450ºC.

En ciertas épocas del año se puede ver en el cielo como un punto brillante justo después del atardecer. Su nombre se debe a la diosa del amor y la belleza. Un detalle curioso de Venus es que rota en sentido opuesto al resto de los planetas internos, lo que le hace aparecer con los polos invertidos.

Venus es un planeta rocoso y el tercero en densidad, debido a su núcleo de níquel y hierro. Probablemente poseía una gran cantidad de agua que se evaporó debido a las altas temperaturas.

Características de Venus

Distancia del Sol 108 200 000 km (0,72 AU)
Diámetro 12 104 km
Masa

4,87 x 1024kg

Densidad 5 250 kg/m3
Excentricidad 0,007
Duración de un año 224,7 días de la Tierra
Período de rotación 243 días de la Tierra
Inclinación del eje 177,3º
Temperatura 480ºC de día, 470ºC de noche
Satélites 0
Fuerza de gravedad 8,1 N/kg

Tierra: el planeta azul

Tierra sistema solar
Imagen satelital del continente americano el dia de la Tierra 22 de abril del 2014 (Crédito NASA/NOAA/GOES Project)

La Tierra es el tercer planeta desde el Sol y el mayor de los planetas internos. Es el quinto más grande en tamaño en el sistema solar. Como Mercurio y Venus, la Tierra se formó a partir de una masa caliente y fundida que luego se enfrió y solidificó.

La Tierra es el único planeta cuyo nombre no tiene origen en la mitología griega o romana y que contiene agua en estado líquido. Posee un satélite natural, la Luna.

La Tierra es el planeta más denso del sistema solar. La superficie está recubierta en su mayoría por los océanos (70%). La atmósfera está compuesta por 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno y el resto por argón, dióxido de carbono, metano y otros gases.

Características de la Tierra

Distancia del Sol 149 600 000 km (1,0 AU)
Diámetro 12 756 km
Masa

5,97 x 1024kg

Densidad 5 520 kg/m3
Excentricidad 0,017
Duración de un año 356,3 días de la Tierra
Período de rotación 24 horas (1 día de la Tierra)
Inclinación del eje 23,5º
Temperatura 15ºC de día, 10ºC de noche
Satélites 1: la luna
Fuerza de gravedad 9,8 N/kg

Marte: el planeta rojo

Marte sistema solar
El cañón Valles Marineris atraviesa la superficie de Marte (Crédito NASA).

Marte es el cuarto planeta desde el Sol y el último de los planetas internos. Desde la Tierra se puede observar a Marte que luce rojo por la gran cantidad de polvo que cubre la superficie, por lo que se le conoce como "el planeta rojo".

Marte recibe su nombre por el dios romano de la guerra, Sus dos satélites (descubiertos en 1877 por el astrónomo Asaph Hall) son llamados Fobos (miedo) y Deimos (pánico) como los hijos del dios griego de la guerra.

Marte es el menos denso de los planetas internos, lo que sugiere que su núcleo es menor que el de la Tierra. La superficie esta marcada por cráteres y fisuras, como el cañón Valles Marineris, con 8 km de profundidad y 4500 km de largo. El suelo es rico en hierro y en compuestos inestables llamados peróxidos. La atmósfera está compuesta por 95% de dióxido de carbono, 3% nitrógeno, 2% argón y menos de 0,2% oxígeno.

Características de Marte

Distancia del Sol 227 940 000 km (1,52 AU)
Diámetro 6 794 km
Masa

0,642 x 1024kg

Densidad 3 950 kg/m3
Excentricidad 0,093
Duración de un año 687 días de la Tierra
Período de rotación 24,6 horas (1,029 días de la Tierra)
Inclinación del eje 25,2º
Temperatura -60ºC
Satélites 2: Fobos y Deimos
Fuerza de gravedad 3,6 N/kg

Júpiter: el gigante gaseoso

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Júpiter es el primero de los planetas gaseosos y el quinto desde el Sol. Es el más grande de los planetas del sistema solar, concentrando el 71% de todo el material del sistema, exceptuando al Sol.

Para los antiguos romanos, Júpiter era el rey de los dioses. La capa externa gaseosa es de aproximadamente 20 mil km de espesor compuesta de helio (10%) e hidrógeno (90%). En el interior del planeta, la enorme presión transforma el hidrógeno a su estado líquido metálico.

Visto desde la Tierra, Júpiter es uno de los planetas más brillantes en el cielo. A través de telescopios se pueden distinguir varias franjas de diferentes colores: naranja, marrón rojo y amarillo. También se observa la Gran Mancha Roja, descubierta por Giovanni Cassini en 1665.

Júpiter posee al menos 63 satélites, cuatro de ellos descubiertas por Galileo en 1610: Io, Europa, Ganimedes y Calisto. También posee un sistema de anillos, como los de Saturno, pero más difuminados y claros, por lo que no son apreciables por telescopios normales.

Características de Júpiter

Distancia del Sol 778 330 000 km (5,20 AU)
Diámetro 142 984 km
Masa

1,9 x 1027kg

Densidad 1 330 kg/m3
Excentricidad 0,048
Duración de un año 4329 días de la Tierra
Período de rotación 9 h 50 min
Inclinación del eje 3,12º
Temperatura -153ºC
Satélites Aproximadamente 63
Fuerza de gravedad 24,6 N/kg

Saturno: el planeta anillado

Saturno sistema solar
Imagen de Saturno donde se observa el polo norte hexagonal y parte de los anillos (Crédito NASA).

Saturno es el sexto planeta desde el Sol y el segundo más grande del sistema solar. Su característica más distintiva es el sistema de anillos que lo circunda. En total son siete anillos: A, B, C, D, E, F y G.

Para los antiguos romanos, Saturno era el dios de la agricultura. En 1659, Christiaan Huygens reportó la presencia de los anillos y de un satélite, Titan.

Saturno está compuesto por 75% hidrógeno y 25% helio, con mínimas cantidades de agua, metano y amonio. Sobre el polo norte se distingue una formación hexagonal en la atmósfera.

Dentro de los 62 satélites de Saturno se destacan: Titan, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Iapetus, Prometheus y Pandora. Titan posee una atmósfera espesa y hielo en su superficie y es más grande que el planeta Mercurio.

Características de Saturno

Distancia del Sol 1 430 000 000 km (9,54 AU)
Diámetro 120 536 km
Masa

5,68 x 1026kg

Densidad 690 kg/m3
Excentricidad 0,056
Duración de un año 10 768 días de la Tierra
Período de rotación 10 h 40 min
Inclinación del eje 26,73º
Temperatura -185ºC
Satélites 62
Fuerza de gravedad 10,4 N/kg

Urano: el planeta helado

Urano anillos y aurora sistema solar
Urano visto en dos días diferentes donde se muestra la aurora y el anillo (Crédito NASA)

Urano es el tercero de los planetas gaseosos y el séptimo desde el Sol. Fue descubierto por el astrónomo William Herschel en 1781. Es un planeta helado, azul pálido y es el más lejano de los planetas que puede ser visto a simple vista desde la Tierra.

Urano es el dios griego del Universo, padre del dios Saturno. Mucho de lo que conocemos de Urano es gracias a la sonda Voyager 2.

A diferencia de Júpiter y Saturno, Urano está compuesto de metano, amoníaco, agua, hidrógeno y helio.

Posee un sistema de anillos difuso y por lo menos 27 satélites, de los cuales las más grandes son a Miranda, Ariel, Umbriel, Titania, Oberon, Portia, Puck y Sycorax.

Características de Urano

Distancia del Sol 2 870 990 000 km (19,20 AU)
Diámetro 51 118 km
Masa

8,68 x 1025kg

Densidad 1 290 kg/m3
Excentricidad 0,046
Duración de un año 30 685 días de la Tierra
Período de rotación 17 h 14 min
Inclinación del eje 97,86º
Temperatura -200ºC
Satélites Al menos 27
Fuerza de gravedad 8,2 N/kg

Neptuno: el octavo planeta

Neptuno planetas del sistema solar
Imagen de Neptuno donde se aprecia la gran mancha oscura (Crédito NASA/JPL).

El octavo y último planeta del sistema solar es Neptuno. Es el más pequeño de los planetas gaseosos, de color azul intenso y nubes blancas. Como los otros planetas gaseosos, posee un sistema de anillos alrededor del planeta.

En la mitología romana Neptuno era el dios de los mares. La existencia de un octavo planeta fue predicho por Urbain Leverrier en Francia y John Adams en Inglaterra en 1846, y descubierto finalmente por el astrónomo alemán Johann Gottfriend Galle.

El interior de Neptuno contiene un núcleo pequeño y denso compuesto de hierro, níquel y silicatos, rodeado por un manto de agua, amoníaco y metano. La capa externa contiene hidrógeno, helio y metano. La actividad atmosférica de Neptuno es alta, con vientos que pueden alcanzar los 2000 km/h.

Neptuno posee 14 satélites, siendo Tritón el más grande. Otros satélites de Neptuno son: Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, Nereida, Proteus, Halimede, Psamathe, Neso, Soa, Laomedeia y S/2004N1.

Características de Neptuno

Distancia del Sol 4 504 000 000 km (30,1 AU)
Diámetro 49 532 km
Masa

1,02 x 1026kg

Densidad 1 640 kg/m3
Excentricidad 0,010
Duración de un año 60 225 días de la Tierra
Período de rotación 16 h 7 min
Inclinación del eje 29,6º
Temperatura -225ºC
Satélites 14
Fuerza de gravedad 11,2 N/kg

Otros elementos del sistema solar

Cualquier objeto que gira alrededor del Sol más allá de la órbita de Neptuno es conocido como Objeto Trans-Neptuniano (OTN).

Plutón: de planeta a planeta enano

Plutón planeta enano sistema solar
Imagen de Plutón captada por la misión "Nuevos Horizontes" en 2015 (Crédito NASA)

Plutón fue descubierto en 1930 por Clyde Tombaugh. Entre 1930 y el 2006, fue considerado el noveno planeta del sistema solar. En el 2006, la Unión Astronómica Internacional definió lo que es un planeta, dejando fuera a Plutón como planeta, transformándolo en un "planeta enano".

Plutón se encuentra orbitando dentro del cinturón de Kuiper. Posee cinco satélites: Charon, Styx, Kerberos, Nix e Hydra

Características de Plutón

Distancia del Sol 5 745 000 000 km (39,6 AU)
Diámetro 2 370 km
Masa

1,3 x 1022kg

Densidad 1 800 kg/m3
Excentricidad 0,248
Duración de un año 90 740 días de la Tierra
Período de rotación 6,38 días de la Tierra
Inclinación del eje 122,5º
Temperatura -220ºC
Satélites 5
Fuerza de gravedad 0,67 N/kg

Asteroides

Asteroide VEsta sistema solar
Imagen del Asteroide Vesta captada por la nave Dawn en su viaje a Ceres (Crédito NASA).

Los asteroides son rocas de forma irregular y tamaño variable, que orbitan alrededor del Sol. La palabra "asteroide" significa "parecido a estrella".

En el sistema solar se encuentran tres regiones que son los depósitos de los remanentes de la formación del sistema planetario:

  • El cinturón de asteroides: se encuentra entre Marte y Júpiter.
  • El cinturón de Kuiper: se encuentra más allá de Neptuno.
  • La nube de Oort: se encuentra en el borde exterior del sistema solar, a unos 1000 unidades astronómicas (AU). Aquí se encuentra Sedna.

El asteroide más grande conocido es Ceres, con un diámetro de 950 km.

Cometas

Cometa Lovejoy sistema solar
Cometa Lovejoy (Crédito Velimir Popov y Emil Ivanov, Observatorio IRIDA)

Los cometas son cuerpos helados que se originan en las regiones más alejadas del sistema solar. Muchos cometas tienen órbitas que los llevan a aproximarse al Sol.. Cuando esto sucede, la radiación solar evapora parte del material del cometa provocando la aparición de una cola.

Meteoros y meteoritos

Los meteoros son residuos rocosos menores que los asteroides (menos de 100 m de largo). Estos a veces son atraídos por la fuerza gravitacional de la Tierra. Al entrar en la atmósfera terrestre, la fricción los calienta y los hace brillar. Los meteoros que tocan la superficie son llamados meteoritos.

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Via NASA

¿Cómo se formó el Sistema Solar?

Se estima que el Sistema Solar se formó hace 4 500 millones de años a partir de una enorme nube de gas y polvo caliente llamada la nébula solar. Esta nube de material interestelar se empezó a condensar, aumentando la densidad y la presión en el centro de la misma, formando un protosol.

Los planetas y otros cuerpos se formaron por la rotación de la nébula como un un disco plano; de otra forma, todo el material hubiese sido absorbido por el protosol. En la región interna se concentraron los materiales más pesados, que luego formaron los planetas internos. Hacia la periferia se lanzaron los elementos más ligeros, con lo que se formaron los planetas gaseosos.

El sistema solar tardó millones de años en formarse. El centro del protosol empezó a subir de temperatura al punto de dar inicio a reacciones de fusión nuclear y así nació el Sol.

¿Qué es un planeta?

La palabra "planeta" deriva del griego que significa "vagabundo". Los planetas se diferencia de las estrellas en que no emiten luz ni calor propio.

En agosto del 2006 la Unión Astronómica Internacional presentó la siguiente definición de un planeta:

Un planeta debe cumplir los siguientes requisitos:

  • orbitar alrededor del Sol,
  • tener suficiente masa con gravedad para asumir una forma casi esférica, y
  • tener la vecindad alrededor de su órbita despejada de escombros.

Un planeta "enano" es un cuerpo que orbita el Sol y tiene una masa suficiente como para tener forma esférica, pero no tiene su órbita despejada y no es un satélite. Ejemplos de planetas enanos son Plutón, Eris. Haumea, Makemake y Ceres.

Referencias

Wilkinson, John. The Solar System in Close-up. 2016. Springer Ed.