Fundamentos de Astronomía: El Sistema Solar, Leyes de Kepler y la Dinámica Tierra-Luna

El Sistema Solar: Componentes y Estructura

El Sistema Solar (S.S.) es el sistema en el que se encuentra la Tierra y otros objetos de su misma clasificación, los cuales giran en una órbita alrededor del Sol. Este sistema funciona también como hogar de varias regiones compuestas por objetos pequeños. Los cuerpos que conforman el S.S. son:

Cuerpos Principales del Sistema Solar

El Sol

El Sol es la estrella única y central del S.S. De él depende que se haga el día o la noche. Es considerado como la principal fuente de vida, ya que la energía que irradia es aprovechada por los seres fotosintéticos. Además, aporta la energía necesaria que mantiene en funcionamiento los procesos climáticos.

Planetas

Están organizados de menor a mayor distancia respecto al Sol:

1. Mercurio
2. Venus
3. Tierra
4. Marte
5. Júpiter
6. Saturno
7. Urano
8. Neptuno

Los planetas tienen suficiente masa para que su gravedad supere las fuerzas de un cuerpo rígido.

• Planetas Interiores: Tienen superficie sólida (rocosos).
• Planetas Exteriores: Contienen gases (Helio, Hidrógeno, Metano).

Satélites

De los planetas que existen en nuestro Sistema Solar, dos no tienen ningún satélite girando a su alrededor: Mercurio y Venus.

Planetas Enanos

Ejemplos: Plutón, Haumea, Makemake, Ceres. Están organizados de igual forma que los planetas principales. A diferencia de estos, los planetas enanos no han limpiado su órbita de otros objetos.

Otros Cuerpos Celestes

Cinturón de Asteroides

Es una región ubicada entre las órbitas de Marte y Júpiter. Alberga a los asteroides. Se formó en la nebulosa protosolar, al igual que el resto del S.S.

Los Cometas

Son cuerpos celestes formados por hielo, polvo y roca que orbitan alrededor del Sol. A diferencia de los asteroides, los materiales que componen a los cometas se convierten en estado gaseoso al acercarse al Sol. Incluso a gran distancia, desarrollan una atmósfera (coma) alrededor del núcleo.

El Cinturón de Kuiper

Es un conjunto de cuerpos (principalmente cometas) que orbitan alrededor del Sol. Pertenecen al grupo de los objetos transneptunianos.

Las Leyes de Kepler: El Movimiento Planetario

Las Leyes de Kepler describen el movimiento de los planetas alrededor del Sol.

1. Ley de las Órbitas (Ley de las Elipses)

Esta ley acabó con la idea, mantenida también por Copérnico, de que las órbitas debían ser circulares. Establece que los planetas giran alrededor del Sol en una trayectoria elíptica. El Sol se sitúa en uno de los focos de la elipse. Esta ley explica por qué hay días más largos que otros (debido a la variación de la distancia Tierra-Sol).

2. Ley de las Áreas

Demuestra la velocidad a la que se desplaza el planeta. Establece que la recta que une el planeta con el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales. Para que esto se cumpla, la velocidad del planeta debe aumentar a medida que se acerca al Sol. Esto requiere la fuerza que permite al Sol atraer a los planetas (gravedad).

3. Ley de los Periodos (Ley Armónica)

Relaciona los periodos de los planetas y se cumple con todos ellos. Establece que, para un planeta dado, el cuadrado de su periodo orbital es proporcional al cubo de su distancia media al Sol. Como consecuencia, los planetas se mueven tanto más despacio cuanto mayor es su órbita.

La Tierra y la Luna: Formación y Características

Formación de la Luna

La Teoría del Gran Impacto (o Big Splash) es la teoría más científica para explicar la formación de la Luna. Según esta teoría, se originó como resultado de una colisión entre la joven Tierra y un protoplaneta del tamaño de Marte.

La Luna

El nombre "Luna" significa luminosa. Es el quinto satélite más grande del S.S. y siempre muestra la misma cara hacia la Tierra.

Datos Clave de la Luna

• Periodo de Rotación: 27 días, 7 horas, 43.7 minutos.
• Dirección de Giro: Hacia el este.
• Periodo Orbital Sideral: 27 días, 7 horas, 43.1 minutos.
• Diámetro Ecuatorial: 3474 km.

Formación de la Tierra

Hace 4600 millones de años, la Tierra era una masa incandescente. La formación de la atmósfera primitiva se dio gracias a los gases emanados de fuertes erupciones de lava. Se enfrió poco a poco, pero el núcleo permanece activo y caliente.

Estructura Interna y Movimientos Terrestres

Composición del Núcleo

Elementos principales: Hierro (Fe) y Níquel (Ni).

Otros elementos: Cobalto, Cobre, Osmio, Iridio, Paladio, Oro.

Litosfera

Formada por la corteza y la parte superior del manto, es decir, toda la zona compuesta por rocas rígidas. Su grosor varía:

• 70 km en los océanos.
• 200 km en los continentes.

Nutación

Es la oscilación periódica del eje de rotación de la Tierra alrededor de su posición media en la esfera celeste. Esto se debe a las fuerzas externas de atracción gravitatoria ejercidas por la Luna y el Sol sobre la Tierra.

Precesión de los Equinoccios

Es el cambio lento y gradual en la orientación del eje de rotación de la Tierra, lo que provoca que la posición que indica el eje terrestre en la esfera celeste se desplace alrededor del polo de la eclíptica.