Origen y evolución del sistema solar

ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR

Modelo geocéntrico: Los primeros estudios cosmológicos que tuvieron seria repercusión en las creencias humanas fueron los del filósofo griego Aristóteles.

El modelo que éste proponía era simple: la Tierra era el centro del universo y el resto de astros giraban a su alrededor. Dichos astros giran circularmente teniendo todos como eje de giro la Tierra. Además atribuyó una naturaleza celeste a dichos cuerpos: su movimiento era circular porque se consideraba el único movimiento perfecto (Ptolomeo).

CONTRIBUCIONES DE PTOLOMEO

Diseñó un modelo en el que supuso la tierra fija ubicada en el centro de un conjunto de astros que incluía el sol, la luna y los planetas, todos moviéndose a sus alrededores más allá de estos astros se ubican las estrellas.

Explicaba los movimientos aparentes de los astros debido a que cada unos de ellos se movían describiendo una frecuencia llamada epiciclo, cuyo centro se movía a su vez describiendo otra circunferencia alrededor de la tierra llamada círculo deferente. Para explicar ciertas irregularidades en los movimientos de los planetas, se hizo luego necesario suponer que tanto el círculo deferente como el epiciclo, eran excéntricos.

Modelo heliocéntrico: Los astrónomos empezaron a plantearse la perfección de los axiomas geocéntricos en los que se basaban. Copérnico fue uno de estos astrónomos. Propuso un revolucionario sistema basado en el Sol como centro universal y la Tierra como mero astro rotador sobre éste. En efecto, el resto de planetas del sistema también giran circularmente alrededor del Sol: éste era el astro rey y no la Tierra.

MI PREGUNTA ES : ¿ QUÉ LES PARECE DE ESTOS DOS MODELOS? CUÁL DE ESTOS MODELOS ESTÁ EN LO CORRECTO?

Asteroides

ASTEROIDES

Los asteroides son objetos o cuerpos rocosos y habitualmente metálicos que orbitan alrededor del Sol pero que son demasiados pequeños para considerarlos planetas; giran en orbitas elípticas.

Se han identificado más de 5000 asteroides hasta la actualidad.

La mayoría están contenidos dentro del cinturón principal entre Marte y Júpiter a distancias comprendidas entre 320 y 495 millones de km del Sol.

Algunos tienen órbitas que atraviesan la trayectoria de la Tierra incluso algunos han chocado con planetas en tiempos remotos.

                                                         

Composición: 

Están constituidos por el material que sobro durante la formación del Sistema Solar.

Categorías de composición:

Asteroides carbonáceos o de tipo C son cerca del 75% de los conocidos. Localizados en la región más externa del cinturón de asteroides. Carecen de elementos volátiles.

Asteroides silíceos o de tipo S constituyen cerca del 17% de los asteroides y pueblan la región más externa del cinturón; están formados por minerales ferrosos mezclados con silicatos de magnesio.

Asteroides metálicos o de tipo M se encuentran en la región más central del cinturón. Están compuestos de minerales ferrosos y su luminosidad es comparable a los de tipo s.

·                     Existen otros categorías para clasificar a los asteroides menos comunes. Son más frecuentes a distancias sup a 3,3 UA del Sol. Ej: los de tipo D que están relacionados con los meteoritos los acondritos.

Descubrimiento de Asteroides:

·                     Asteroides Quirón fue descubierto en 1977 en una órbita entre Saturno y Urano.

·                     A75 fue descubierto a principios de la década 1990(asteroide del amor) cruzaban la órbita de Marte.

·                     Asteroides de Apolo cruzaban la órbita de La Tierra.

·                     Asteroides de Atón tienen órbitas más pequeñas que la de la Tierra.

·                     Asteroides interiores más grandes es Eros, diámetro de 24,7km.

·                     Faetón se acerca al Sol más que cualquier otro asteroide conocido.

·                     Octubre de 1991 el asteroide 951 Gaspra fue visitado por la nave espacial Galileo.

·                     Agosto de 1993 Galileo se acercó a 243 Ida.

·                     Junio 1997 la nave espacial NEAR detectó a 253 Matilde.

·                     Por su parte astrónomos estudiaron Toutatis, Geographos y Castalia utilizando radar desde la superficie terrestre. 

Clasificación: 

Asteroides Binarios: Son un sistema de dos asteroides girando entre sí en un punto gravitacional común.

Asteroides Centauros: Son cuerpos celestes de pequeño tamaño que giran en torno al Sol. Cruza las órbitas de Júpiter y Neptuno.

Asteroides Troyanos: Son pequeños cuerpos celestes que comparten la órbita de un planeta. Situados en dos nubes que giran 60 grados delante del planeta en el plano de su órbita y la otra 60 detrás.

Cinturón de Asteroides: 

AMOR: órbita entre Marte y la Tierra.

APOLO: cuyo perihelio esta más cerca del Sol que la órbita de la Tierra.

ATÓN: se mantienen dentro de la órbita de la Tierra.

Glosario de palabras para interpretar el texto:

1.            Órbita: Curva cerrada que describe un cuerpo en el espacio alrededor de otro de mayor masa.

2.           Cinturón: Conjunto de cuerpos que giran en una misma órbita.

3.           Sol: estrella en torno a la cual giran la Tierra y los demás planetas del Sistema Solar.

4.           Sistema Solar: Región del espacio que está regida por el Sol. Conjunto de planetas (principalmente el Sol y los planetas acompañados de sus satélites.

5.           Planeta: cuerpo celeste sin luz propia, que gira en torno al Sol.

6.           Satélite: cuerpo que gira alrededor de un planeta.

7.           UA (Unidades Astronómicas): Distancia media entre la Tierra y el Sol.

El modelo inflacionario y el LHC

EL MODELO INFLACONARIO Y EL LHC

Modelo Inflacionario:

En los comienzos de la década de los años 80, A Guth introdujo la idea de la fase inflacionaria para los primeros estados del universo siguientes al Big Bang; según esta idea, en la primera fase de su evolución, el universo sufrió cierta expansión de modo exponencial, de una corta duración pero muy rápida, durante la cual su tamaño creció enormemente. Esta fase expansiva no habría durado más que unos 10ˆ-30 segundos; durante la misma el Universo habría crecido 10ˆ30 veces, es decir, desde un tamaño inicial de 10ˆ-28 cm hasta alrededor de 1 metro. La idea de la inflación es sólo un modelo para explicar algunos de los problemas que presenta el Big Bang.

En la teoría inflacionaria de Guth las fluctuaciones minúsculas en la radiación del origen de las galaxias, serían como semillas con las que luego se formaron las galaxias.Como resultado de todo ello, el universo tal cual lo percibimos en el presente estaría caracterizado por una esfera de radio positivo y las fluctuaciones originales de la distribución de la materia lo inflaron a una escala macroscópica dando lugar a la formación de las galaxias.

LHC (Gran Colisionador de Hadrones)

El gran colisionador de hadrones LHC es una máquina diseñada para producir colisiones de haces de protones que marchan en sentidos opuestos y así generar inmensos volúmenes de otras partículas de alta energía y alta temperatura. Con ello se explora la física de los tiempos muy tempranos del universo. Particularmente, se busca una partícula elemental llamada técnicamente Bosón de Higgs que, dentro del modelo estándar de la fisica subatomica, otorga masa a las demás partículas. Por esta razón se llamó la máquina de Dios.

Es un circuito cerrado por la tecnología actual; hacer un recorrido lineal requeriría varias veces los 27 km que tiene el circuito cerrado, resultaría muy caro y sería inestable. Por lo tanto se puede dar más empuje a las partículas sin tener que extender la longitud de su recorrido. El límite es la capacidad de hacer girar un partícula cargada a la que se entregó mucha energía. Se necesitan campos magnéticos muy intensos y los que usa el LHC son los más altos alcanzados por la tecnología actual.

¿No se advierte que pueda haber peligro en explorar las cosas nuevas que se ensayarán? El universo hace constantemente lo que hará el acelerador y no se han visto consecuencias catastróficas. Los rayos cósmicos que llegan a la tierra y chocan con la materia en la atmósfera superior traen energías mayores, en algunos casos enormementes mayores. La diferencia es que en el acelerador se puede controlar el experimento y analizar con detalle lo producido.

Los cometas

LOS COMETAS

Los cometas son cuerpos celestes constituidos por hielo y rocas que orbitan el Sol siguiendo diferentes trayectorias elípticas, parabólicas o hiperbólicas. Junto con los asteroides, planetas y satélites, forman parte del Sistema Solar. Describen órbitas elípticas de gran excentricidad, lo que produce su acercamiento al Sol con un período considerable. A diferencia de los asteroides, los cometas son cuerpos sólidos compuestos de materiales que se subliman en las cercanías del Sol. A gran distancia desarrollan una atmósfera que envuelve al núcleo, llamada coma o cabellera. Esta coma está formada por gas y polvo. Conforme el cometa se acerca al Sol, el viento solar azota la coma y se genera la cola característica. La cola está formada por polvo y el gas de la coma ionizado .Fue después del invento del telescopio cuando los astrónomos comenzaron a estudiar a los cometas con más detalle, advirtiendo entonces que la mayoría de estos tienen apariciones periódicas.

Origen: Los cometas provienen principalmente de dos lugares, la Nube de Oort, situada entre 50.000 y 100.000 UA del Sol, y el Cinturón de Kuiper, localizado más allá de la órbita de Neptuno.

Se cree que los cometas de largo periodo tienen su origen en la Nube de Oort, que lleva el nombre del astrónomo Jan Hendrik Cort. Esto significa que muchos de los cometas que se acercan al Sol siguen órbitas elípticas tan alargadas que sólo regresan al cabo de miles de años. Cuando alguna estrella pasa muy cerca del Sistema Solar, las órbitas de los cometas de la Nube de Oort se ven perturbadas: algunos salen despedidos fuera del Sistema Solar, pero otros acortan sus órbitas. Para explicar el origen de los cometas de corto periodo, como el Halley, Gerard Kuiper propuso la existencia de un cinturón de cometas situados más allá de Neptuno, el Cinturón de Kuiper.

Composición: Los cometas están compuestos de agua, hielo seco, amoníaco, metano, hierro, magnesio, sodio y silicatos. Debido a las bajas temperaturas de los lugares donde se hallan, estas sustancias que componen al cometa se encuentran congeladas. Llegan a tener diámetros de algunas decenas de kilómetros.El núcleo está recubierto de una capa de polvo que retiene el calor. Dentro de esta capa de polvo, existen huecos, algunos con hielo, y otros vacíos, existiendo también varios cráteres, alguno de 1 km de diámetro.

Tipos de cometas: Los cometas pueden clasificarse por el periodo orbital alrededor del Sol en dos tipos:

Cometas de periodo corto, que tienen una órbita alrededor del Sol no mayor que la que sigue el planeta Júpiter. Un ejemplo es el cometa Hencke, cuyo periodo orbital es de 3.3 años.

Cometas de periodo largo, como el Halley, por ejemplo, que recorren órbitas que sobrepasan en longitud la órbita de Neptuno. Hay cometas de periodo muy largo, que tardan miles de años en completar una órbita, e, incluso, cometas que solamente una vez se acercan al Sol, no volviendo a aparecer. Un ejemplo de cometa de periodo muy largo es el llamado cometa Donati, que apareció en 1858, con un periodo orbital que se estima en unos 2000 años.

La nube de Cort: La Nube de Cort es una gran nube esférica que rodea a todo el Sistema Solar extendiéndose hasta los 3 años luz. Esto es, hasta unos 28 billones de kms. Esta distancia se considera ya el límite físico de la influencia gravitatoria del Sol.

En 1950, el astrónomo Jan H. Oort infirió la existencia de esta nube ante la evidencia física de los cometas de periodo largo que nos visitan en el Sistema Solar interno. A partir del estudio orbital de unos 19 cometas de largo periodo.Se considera hoy que esta nube se extiende entre las 50.000 y las 180.000 UA.

Dentro de esta gigantesca nube, los cometas están separados por unas decenas de millones de kms, y la influencia gravitacional del Sol sobre estos objetos es muy débil, debido a la gran distancia. Este hecho hace que estos objetos sufran la interacción perturbadora de otras estrellas, de nubes moleculares gigantes, o, de estrellas fugaces, que pueden sacarlos de la nube impulsando hacia el Sistema Solar interno.

planetas gigantes

Planetas gigantes

Planetas Gigantes:Se destacan por su enorme masa y esta entre los planetas del Sistema Solar, también se caracterizan por tener baja densidad, cercana a 1 gr/cm3, anillos, varias lunas y composición, los planetas son Júpiter, Saturno, Urano Neptuno.

Júpiter: Se destaca entre los planetas del Sistema Solar por su enorme masa 2 ½ veces mayor que la de todos los demás juntos, 318 veces la masa terrestre y casi una milésima la masa del Sol. Se trata de un enorme óvalo de unos 40 x 10 mil km cuya coloración ha variado en el tiempo desde el rojo fuerte hasta tonalidades más claras. Las fotos muestran que se trata de un gigantesco remolino formado por corrientes de nubes moviéndose en sentido contra horario, que por estar en el hemisferio Sur corresponde a una rotación anticiclónica. La investigación espacial nos ha permitido observar de cerca las características físicas de algunos de sus satélites, sobre todo de los 4 mayores observados por Galileo en 1610 denominados,Europa,Ganímedes y Calixto

.Saturno: Se parece a Júpiter en muchos de sus características, pero su masa es poco más de 3 veces menor, e igual a 95 veces la masa terrestre. Su densidad es muy pequeña, sólo 0,7 g/cm3 por lo que una porción de ella flotaría en nuestros océanos.Los famosos anillos de Saturno están constituidos por fragmentos de hielo o rocas cubiertas de hielo con tamaños comprendidos entre centímetros y unos pocos metros.  Los anillos de Saturno se encuentran comprendidos dentro de ese límite, pues el más alejado dista 140, 600 km del planeta, lo que equivale a 2,3 radios de Saturno. Titán, el satélite mayor de Saturno es posiblemente el más interesante del Sistema Solar, aparte de la Luna. Se ha confirmado la presencia en Titán de una capa atmosférica más densa que lo previsto, compuesto aparentemente por nitrógeno, en un 99 % y metano en 1 %. La presión de esta atmósfera en la superficie teórica del satélite es de 1 ½ a 2 veces la terrestre, y la temperatura -215°C, pero este último valor corresponde a una altura de 50 km, donde se halla la más gruesa capa de nubes de nitrógeno condensado. Este satélite es objeto de una investigación directa por la Nave espacial Cassini.

Urano: Lo más notable de Urano es su rotación en sentido retrógrado, alrededor de un eje inclinado 82 grados con respecto al plano de la órbita. Algunos astrónomos han formulado la hipótesis de que esta situación pudo haber sido originada por un choque, que inclinó el eje de rotación del planeta más allá de 90°, invirtiendo de este modo el sentido de la rotación. En marzo 10 de 1977, al observarse una ocultación por Urano de la estrella SAO 158,687 se descubrió que el planeta está rodeado por un sistema de anillos extendidos a una altura desde unos 15,000 a unos 23,000 km sobre su superficie. La nave espacial Voyager II observó 10 anillos, el mayor de los cuales tiene un ancho de sólo 100 km.

Plutón: Las características de Plutón son semejantes a la de los planetas interiores, por ejemplo su tamaño, su masa, y tener un solo satélite, Caronte, descubierto en 1978.h Este satélite da una vuelta a Plutón en un período de 6,39 días, lapso igual al período de rotaón del planeta, por lo que estamos ante un caso de movimiento sincrónico como ocurre con la Luna y otros satélites. Parte de la órbita de Plutón es interior a la de Neptuno, pero como entre ambas existe una gran inclinación, no hay posibilidad de choque.

Neptuno: Las características físicas de Neptuno se asemejan a la de los otros planetas gigantes. Por medios espectroscópicos se ha determinado que están presentes su atmósfera el hidrógeno y el metano. También, desde la Voyager II se le descubrió un débil sistema de anillos. Los dos satélites mayores de Neptuno son Tritón y Nereida. El primero se caracteriza por su diámetro de 4 000 km, su movimiento retrógrado y la posibilidad de que tenga atmósfera. Nereida posee una órbita muy excéntrica, con un apoastro de casi 10 millones de km, por esta razón muchos consideran que es un asteroide capturado.