EL SISTEMA SOLAR: CARACTERÍSTICAS GENERALES.
El sistema solar pertenece a la Vía Láctea y tiene un cuerpo principal que es el sol.
El número de estrellas que se estima que hay en la vía láctea es 400.000 millones de estrellas. El sol tiene una situación periférica dentro de ella, y además como estrella no tiene característica especial.
Las estrellas jóvenes tienen una luz azulada y las estrellas más antiguas poseen una luz rojiza. Todas las estrellas giran alrededor de un eje ideal, y cada estrella tarda un tiempo diferente en dar una vuelta a ese eje distinto tiempo; el sol tarda 280 años (año galáctico).
Nuestro sistema solar está formado por una serie de cuerpos: planetas, satélites, asteroides, anillos, cuerpos que forman el cinturón de Kuiper (de masa incalculable) y que estan situados más allá de Plutón. A estos cuerpos se les llama cuerpos transneptunianos, ya que Plutón no es considerado planeta desde Agosto de 2006. Además de los cuerpos anteriores, están los cuerpos de la nube de Ort (aureola formada por cuerpos individuales, rodeando al sistema solar en sus zonas externas).
Desde Agosto de 2006 se han estipulado las siguientes categorías de los cuerpos del sistema solar:
- Planeta: Son cuerpos que giran alrededor del sol, que son lo suficientemente grandes o tienen la suficiente masa como para haber adquirido a lo largo de la historia de su formación, forma esférica (prevalece la fuerza de la gravedad a la fuerza entre las partículas), además los planetas han tenido que eliminar de su órbita a todos sus vecinos. Hay 8 planteas: mercurio, Venus, La Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.
- Planetas Enanos: Giran alrededor del sol, tienen la suficiente masa para haber adquirido forma esférica. No han despejado a sus vecinos de sus órbitas (y no son satélites). Están en esta categoría Plutón, uno o dos cuerpos situados más allá de Plutón y una docena más de candidatos.
- Cuerpos menores: El resto de cuerpos.
CARTERISTICAS DE LOS PLANETAS
No existen 2 planetas iguales pero aún así se pueden establecer dos grandes grupos de planetas con cosas en común en los planetas de cada grupo. Los grupos son planetas interiores y planetas exteriores.
Los planetas interiores son Mercurio, Venus, La Tierra y Marte; y son los que ocupan la región más interna del sistema solar.
Los planetas exteriores se llaman así porque ocupan las regiones más externas de el sistema solar y están alejados del sol y entre ellos.
La distancia Tierra-sol son 150 millones de Km, que es lo mismo que una unidad astronómica.
Los planetas interiores son de pequeño tamaño con respecto a los exteriores, los cuales son llamados el grupo de los gigantes. Los planetas gigantes se separan enormemente en tamaño con respecto a los interiores.
Además hay diferencias en la composición de los planetas de cada grupo, relativos a la densidad.
Los planetas interiores tienen densidades más altas que los exteriores, por ejemplo la densidad de la Tierra es 5,54gr/cm.
Los planetas con densidad superior a 4 siguen el patrón terrestre, con principal componente las rocas, núcleos metalicos y materiales volátiles (atmósfera) y muy tenues; característica que cumplen los planetas interiores.
Mercurio cumple todos los patrones pero no tiene atmosfera, Venus cambia el patrón, la atmósfera es muy densa y cubre toda la superficie del planeta, lo que no hace posible ver lo que hay debajo.
Los planetas exteriores son ligeros, con densidades muy bajas que corresponden a materiales gaseosos y hielos. No hay superficies sólidas en los planetas aunque se cree que pueda haber pequeños núcleos centrales de metales y/o rocas.
Júpiter y Saturno están formados fundamentalmente por gases y por eso se les llama gigantes gaseosos. Urano y Neptuno tienen un mayor porcentaje de hielos además de los gases. A ellos se les llama gigantes helados.
En general los planetas exteriores se les llama gaseosos, de echo Saturno tiene una densidad menor que la del agua.
Los planetas interiores tiene muy pocos satélites, los de Marte son muy pequeños en relación con el tamaño de la Luna. Los exteriores tiene mas satélites.
Una diferencia más son los anillos; los interiores no los tienen y los exteriores sí.
No sólo Saturno tiene anillos, Júpiter también los tiene pero son tan tenues que no se detectan. Júpiter tiene uno y Saturno tiene 7, Urano tiene nueve aunque muy ligeros y Neptuno cinco.
Los anillos están situados en el plano ecuatorial.
MOVIMIENTO DE TRASLACIÓN
Todos los planetas giran alrededor del Sol y el camino que describen es a lo que llamamos órbita (líneas curvas cerradas).
Éstas líneas dibujan elipses alrededor del sol (lugar geométrico de dos puntos fijos, focos).
No obstante las elipses tiene poca excentricidad, los focos están poco separados y la figura que dibujan es muy similar al círculo.
Las órbitas de los planetas son elipses y el sol ocupa uno de los focos. En el caso de los planetas interiores las orbitas son elipses con una excentricidad muy baja. Por tanto, La Tierra unas veces está más cerca del sol y otras más lejos; pero esta diferencia no es significativa.
Si miramos el sistema solar de perfil, los planos de las órbitas no coinciden, casi están en el mismo plano.
Para saber la inclinación de los planetas se toma como referencia el plano de la Tierra (plano de la eclíptica).
Los planetas tardan un determinado tiempo en recorrer su órbita alrededor de su estrella, a esto se le llama periodo orbital (año). El movimiento alrededor del sol se llama traslación.
Los periodos orbitales estan relacionados con la distancia al sol, además la velocidad a la que orbitan es más rápida cuanto más cerca está del sol.
Todos los planetas orbitan alrededor del sol en sentido contrario a las agujas del reloj, contemplando el sistema solar desde un hipotético polo norte.
Estas traslaciones son traslaciones directas, si hubiese algún planeta que lo hiciese al revés sería en una traslación retrógrada.
El punto de la órbita en que la Tierra esta más cerca del sol se llama perielio, y el punto en que esta más lejos es el afelio.
MOVIMIENTO DE ROTACIÓN
Es el movimiento de los planetas sobre su propio eje. El tiempo que un planetas tarda en dar una vuelta sobre su propio eje le llamamos periodo de rotación (día del planeta).
No hay ninguna norma que rija las velocidades de rotación, es algo característico de cada planeta.
Los planetas rotan alrededor de si mismos en sentido contrario al de las agujas del reloj (rotaciones directas) excepto Venus y Urano que tienen rotaciones retrógradas. Todo esto visto desde el polo norte celeste.
Desde el ecuador el movimiento de rotación de la Tierra es hacia el este. El círculo de iluminación es la línea imaginaria que separa el día de la noche.
El círculo de iluminación no tiene nada que ver con el eje del planeta. El horizonte al que se mira para ver donde sale el sol es el este. A medio día el sol está encima de nosotros y cuando anochece para ver el sol hay que mirar al oeste.
Por tanto, se deduce que la Tierra se mueve de oeste a este.
En Venus el sol sale por el oeste y se pone por el este.
Los ejes de rotación de los planetas tienen diferentes inclinaciones, y cada planeta la suya. La inclinación del eje de cada planeta es constante a escala humana, es decir, se mantiene invariable a lo largo del tiempo y de la órbita, pero en escalas grandes de tiempo la inclinación puede variar.
La inclinación de los ejes se miden en relación a la inclinación del plano de la eclíptica.
La duración del día y de la noche tiene que estar relacionado con la velocidad del planeta.
La duración relativa día-noche tiene que ver con la inclinación de los ejes de los planetas. El ecuador es una línea perpendicular al eje de la Tierra que divide a la Tierra en dos mitades iguales.
El ecuador es el círculo máximo porque es el círculo más grande que se puede trazar en la Tierra, ya que esta achatada por los polos.
Para una persona que esta situada donde está el punto la noche dura más que el día, por la situación del eje en relación con el círculo de iluminación.
LAS ESTACIONES.
La causa de las estaciones es el hecho de que la Tierra tenga el eje inclinado.
Como consecuencia cada región concreta de la superficie terrestre recibirá distinta cantidad de radiación a lo largo del año.
Cada punto de la tierra recibe la radiación con distinta inclinación a lo largo del año.
Hay una relación entre el ángulo con que incide la radiación solar en una zona y la cantidad de radiación recogida en esa zona.
Si la Tierra tuviera el eje a 0º del plano de la eclíptica, los rayos del sol darían en línea recta en el ecuador. Como está inclinada 23,5º esos rayos dan 23º, al sur o al norte, dependiendo de la situación de la tierra.
Los rayos que darían perpendicularmente a la Tierra si su eje tuviera 0º de inclinación sería en los polos, pero como está inclinada 23,5º, esos puntos son los círculos polares dependiendo de la situación de la Tierra.
El solsticio de verano en el hemisferio norte se da en el momento en que la Tierra está situada de tal manera que el hemisferio norte recibe más luz que el hemisferio sur, ese día es el 21 de Junio.
Esta es la situación del solsticio de verano (21 de junio) en el hemisferio norte, que corresponde con el solsticio de invierno del hemisferio sur. Los días, en el hemisferio sur, son largos y las noches son cortas. Las noches son tanto más cortas a medida que acercas al polo norte.
Este día es el día mas largo del año y la noche mas corta en el hemisferio norte y a la inversa en el hemisferio sur.
El punto subsolar es el punto en el que los rayos del sol dan perpendicularmente, que coincide con el Trópico de Cáncer.
Ésta sería la situación del solsticio de invierno en el hemisferio norte y de verano en el hemisferio sur (21 de diciembre). El punto subsolar esta en el trópico de capricornio, por lo que la zona que más se calentará será el hemisferio sur.
El perielio de la órbita de la Tierra es el 3 de enero; con lo cual al estar la Tierra más cerca del sol el hemisferio sur tiene unos veranos más calurosos (un 5%) y unos inviernos más fríos. Lo mismo ocurre, pero al revés, en el hemisferio norte.
En los equinoccios la visión de la Tierra desde un punto en el que se vea el círculo de iluminación es la siguiente:
No se aprecia la inclinación del eje por el punto de vista del observador. En los equinoccios el C.I. pasa por los polos, y el punto subsolar está en el ecuador (a las 12h). Los rayos solares son tangentes a los polos. El C.I. coincide a lo largo del día con los meridianos, existe una igualdad total entre el dia y la noche para cualquier punto de la tierra.
El equinoccio de otoño es el 21 de septiembre y ese día, el día y la noche duran lo mismo en el hemisferio norte. El equinoccio de primavera es el 21 de marzo.
Así, podemos realizar un esquema de la situación de la Tierra en los equinoccios y los solsticios.
En un mismo punto de la tierra, este recibe una cantidad de calor diferente a lo largo del año, y como consecuencia se dan las estaciones. El comienzo del frío y del calor.
LAS FASES DE LA LUNA.
La luna no emite luz, sólo refleja la luz del sol. La luna rota sobre si misma y se traslada alrededor de la Tierra. El movimiento de traslación de la Luna es el ciclo lunar (28 días).
Los dos movimientos duran lo mismo, por ello sólo se puede ver una cara de la Luna (cara visible).
La luna tiene un radio de 1740 km aprox. y su distancia media a la Tierra es 380.000 Km. Como consecuencia de que el movimiento de rotación y de traslación sea el mismo hay una cara que nunca veremos de la Luna (cara oculta).
Los dos movimientos (traslación y rotación) de la luna son directos.
La idea general sobre las fases de la luna es porque la tierra se interpone, o bien, proyecta su sombra sobre la superficie lunar, con lo cual se dice que la gente explica las fases de la luna por un “efecto eclipse”.
La luna es un cuerpo esférico y por ello en su movimiento de traslación alrededor de la tierra el sol ilumina siempre media luna; pero desde la Tierra de esa mitad se ven diferentes partes a lo largo del ciclo lunar.
La luna el día uno es luna nueva y de ella no se puede ver nada, porque no recibe ninguna luz solar, en la mitad que da a la tierra.
El día 7 se ve un cuarto creciente se llama así porque se ve un cuarto de luna. La luna llena se ve el día 14 del ciclo lunar y el día 21 se ve el cuarto menguante.
En las lunas crecientes la luz viene de la derecha y en las menguantes la luz viene de la izquierda.
Un esquema en que salgan los dos dibujos anteriores superpuestos y en el que se vería desde arriba la parte visible de la luna desde la tierra sería:
En el siguiente esquema se refleja la visión de la luna desde la tierra en las diferentes fases:
La luna sale todos los días por el este y se pone por el oeste.
LOS ECLIPSES.
Son la proyección de la sombra de un cuerpo celeste sobre otro cuerpo celeste. La órbita de la Luna no esta contenida en el plano de la eclíptica.
La luna unas veces está por encima del plano de la eclíptica y otras está por debajo, pero hay puntos en los que esta en el plano de la eclíptica. A lo largo del ciclo lunar pasa dos veces por ese punto, llamados nodos. Hay dos nodos, el nodo ascendente y el nodo decreciente. La inclinación del eje de la luna sobre el eje de la eclíptica es de 5º.
Condiciones geométricas de los eclipses.
Para que se produzca el eclipse solar, la luna tiene que estar colocada entre el sol y la tierra.
Como la luna es un cuerpo opaco produce sombra. La luna produce un cono de sombra pequeño, porque es un cuerpo pequeño, además se proyecta sobre una zona pequeña de la tierra.
Sobre la zona afectada se produce un eclipse total de sol, mientras que en las zonas aledañas se producen eclipses parciales de sol. Los eclipses de sol sólo se ven en la mitad de la tierra que es de día. Los eclipses de sol se dan en la fase de luna nueva.
Los eclipses de luna ocurren en la fase de luna llena. La tierra se coloca entre el sol y la luna. Los eclipses de luna sólo se pueden ver en la mitad que está de noche de la tierra. Se ve desde todos los puntos de la tierra en los que sea de noche.
Cuando se dan las condiciones.
Los eclipses no ocurren todos los meses del año, en los que la luna pasa por los nodos. Esto sólo ocurriría si la órbita de la luna y la de la tierra fueran cooplanarías.
Hay dos eclipses al año. Se dan cuando la luna está en un nodo y los dos cuerpos están alineados.
En la situación A la luna produce un eclipse de sol en su fase de luna nueva, (situada a la derecha), catorce días después se produce el eclipse lunar (situado a la izquierda.
En la situación B la luna produce un eclipse de sol en su fase de luna nueva, pero esta vez la luna nueva está situada a la izquierda. Catorce días después se produce el eclipse lunar (situado a la izda.)