Distancia tierra sol.

INMENSIDAD DEL ESPACIO: DISTANCIA TIERRA SOL
por
J.A. Garcia Barreto
Instituto de Astronomia, Universidad Nacional Autonoma de Mexico
1 Resumen
El sistema solar es muy importante para el ser humano por la sencilla razon de que el
hombre habita en la Tierra que a su vez es un planeta que pertenece al sistema solar. La
estrella mas cercana a la Tierra es el Sol y el sistema planetario consta en su totalidad de
nueve planetas que giran alrededor del Sol.
El proposito de este proyecto es mostrar la inmensidad del espacio y la estabilidad
del sistema a traves de tener el Sol con los planetas internos: Mercurio, Venus, y Tierra
en una maqueta a una escala apropiada tanto para las dimensiones del Sol y planetas asi
como las distancias entre ellos.
2 Introduccion
La humanidad como habitantes del planeta Tierra ha siempre dedicado especial interes en
observar al sistema solar como parte del universo. La razon es sencilla: el sistema solar con
sus nueve planetas y el Sol son los objetos astronomicos mas cercanos a la Tierra. A simple
vista la estrella mas cercana a la Tierra la representa el Sol y varios de los objetos mas
brillantes en el cielo son los planetas interiores: Mercurio Venus y Marte. La observacion
de la Luna tambien ha sido vasta ya que despues del Sol es el objeto mas brillante de
noche. Asi, la humanidad ha observado el movimiento de los planetas interiores y del
Sol desde tiempos inmemoriables (egipcios, chinos, alrededor de 3500 anos A.C. hasta
los Mayas, alrededor de 1000 D.C.) hasta nuestros dias. El mayor avance observacional
fue en el Renacimiento cuando Galileo utilizo el telescopio para observar Jupiter y otros
planetas. En la actualidad se sabe que el sistema planetario es un sistema complejo con
muchos mas elementos que nueve planetas y el Sol. Muchos planetas tienen a su vez
satelites, existen los cometas, asteroides, meteoritos, los asi llamados planetas menores
y la banda de asteroides entre Marte y Jupiter. Las naves espaciales de los EUA han
mandado imagenes de muchos de los planetas externos: Jupiter, Saturno, Urano, Neptuno
y de sus satelites las cuales han ilustrado mejor la naturaleza de esos objetos. El proposito
de este proyecto es transmitir a la comunidad en general el concepto de las distancias
involucradas en el sistema solar y que se den cuenta de la inmensidad del espacio (gran
distancia) que existe entre un objeto celeste y otro.
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3 El Sistema Solar
El sistema solar es un sistema en donde el objeto central es el Sol. El Sol tiene una masa y
esta a su vez da lugar a un campo gravitacional y una fuerza de atraccion sobre todos los
demas elementos del sistema planetario. Los planetas, satelites, planetas menores, meteoritos, asteroides y cometas caerian directamente al sol debido a esta fuerza de atraccion
sino fuese porque todos esos cuerpos estan en un movimiento de traslacion, es decir, se
"mueven" alrededor del Sol. El sistema planetario es entonces un sistema que podriamos
decir que esta en equilibrio dinamico: los plantas y demas cuerpos celestes se mueven
alrededor del Sol y no caen hacia el. Cada planeta se mueve alrededor del Sol con velocidades diferentes. Asi Mercurio se mueve alrededor del Sol mas rapidamente que Venus,
Venus a su vez mas rapidamente que la Tierra, la Tierra mas rapidamente que Marte y
asi sucesivamente. A la trayectoria que sigue cada planeta en su movimiento alrededor
del Sol se le conoce como orbita. La teoria actual del sistema planetario es que el Sol es
el objeto central y todos los demas objetos se mueven alrededor de el. Las observaciones
de J. Kepler demostraron que las orbitas no son completamente arbitrarias sino que son
casi circulares, mas bien de forma eliptica, es decir, son un poco alargadas. Las orbitas
de los planetas alrededor del Sol estan casi todas en un plano que corresponderia al plano
trazado por el ecuador del Sol!. En realidad si pensamos que la orbita de la Tierra esta
completamente alineada con ese plano, las orbitas de los demas planetas solo estan inclinadas muy poco, menos de 5 grados con respecto a ese plano con la excepcion de la orbita
de Pluton que tiene una inclinacion de 17 grados. Las orbitas de los cometas si tienen una
inclinacion mucho mayor y diferente para cada uno de ellos.
4 Distancias Reales del Sistema Solar
En la actualidad se tiene una idea clara tanto del diametro de cada planeta asi como sus
distancia promedio al Sol. En la siguiente tabla se dan los diamteros de los planetas y la
distancia promedio al Sol. Se usa la distancia promedio al Sol debido a que como habiamos
mencionado las orbitas son elipticas y por lo tanto su distancia es menor en ciertos puntos
de su orbita y es mayor en otros puntos de dicha orbita.
5 Distancias con escala Diametro del Sol = 100 cm
Para obtener el objetivo del proyecto se ha pensado en tener una esacala del sistema
planetario apropiada. La escala permite apreciar el diametro del Sol y el de los planetas
Mercurio, Venus y Tierra en forma relativa y ademas su distancia al Sol. La escala escogida
es tal que el diametro del Sol es de 100 cm y con esa escala se calculan tanto los diametros
de los planetas asi como sus distancias.
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Table 1: Distancias Reales del Sistema Solar
Planeta
Diam.
Distancia al Sol
en km en millones de km
Sol
1391994
Mercurio
4850
57.9
Venus
12140
108.2
Tierra
12756
149.6
Marte
6790
227.9
Jupiter
142600
778.3
Saturno 120200
1427.0
Urano
49000
2869.6
Neptuno
50200
4496.6
Pluton
6400
5900.0
Table 2: Distancias con escala Diametro del Sol = 100 cm
Planeta
Diam. Distancia al Sol
en cm
en m
Sol
100
Mercurio 0.348
41.59
Venus
0.872
77.73
Tierra
0.916
107.47
Marte
0.487
163.72
Jupiter 10.244
559.13
Saturno 8.635
1025.14
Urano
3.520
2061.50
Neptuno 3.606
3230.33
Pluton
0.459
4238.52
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6 La Maqueta
La maqueta para este proyecto consistiria en la construccion del Sol y solo los planetas
Mercurio, Venus y Tierra en una tramo de terreno plano con las dimensiones sucientes
dadas en la tabla 2. Los planetas Marte, Jupiter, Saturno, Urano, Neptuno y Pluton no
estarian en la maqueta por requerirse una distancia muy grande aun en esta escala (casi 5
km). El Sol debera ser pintado de color amarillo y podra ser construido como una esfera
de cemento o cualquier otro material adecuado para estar en la interperie. Asi mismo los
planetas deberan ser esferas con el diametro indicado en la tabla 2 del mismo material
que el sol. Como ergonomia del sistema se considera que la gente apreciaria mejor este
proyecto si el Sol y los planetas se colocan en linea recta cada uno a una distancia del
suelo de tal forma que el ecuador de cada objeto este a un metro del suelo.
Como explicacion del proyecto se colocaria una placa justo junto al Sol indicando las
distancias reales del sistema Solar y las distancias y diametros en la maqueta. Junto a
cada planeta se colocaria una pequena placa indicando el nombre del planeta, su diametro
y distancia al Sol real y tambien su diametro y distancia al sol en esta escala.
7 La Estrella mas Cercana
Es interesante darse cuenta de la inmensidad del espacio con esta escala para los elementos
del sistema planetario. El planeta Pluton se encontraria a una distancia de 4238 metros (
a mas del 4 km del Sol si el Sol tuviese un diametro de 1 metro!).
Las estrellas mas cercana al Sol es el sistema doble conocido como Alpha Centauri a
una distancia real de 41.6 billones de kilometros. A la escala que estamos manejando para
el sistema planetario estas estrellas estarian a una distancia de 2988 km. Es decir, si el
Sol (con diametro de 1 m) se situara en la ciudad de Toluca, el sistema Alpha Centauri
estaria en la ciudad de Tijuana!. Los diametros de cada una de las estrellas del sistema
Alpha Centauri serian 1.23 m y 0.87 m. La separacion de estas estrellas entre si seria de
255 km. Ambas estrellas rotan alrededor del centro de masa de su sistema.
8 Bibliograa
Allen, C. W. 1973 Astrophysical Quantities, The Athlone Press, University of London,
Londres.
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