TEMA 1

1. DATOS BÁSICOS SISTEMA SOLAR
El Sistema Solar es un sistema planetario de la galaxia Vía Láctea que se encuentra en uno
de los brazos de ésta, conocido como el Brazo de Orión. Está formado por el Sol, que le da
su nombre, ocho planetas, cuerpos que orbitan a su alrededor y el espacio interplanetario
comprendido entre ellos
•
Estrellas: Cuando hablamos de estrellas en el Sistema Solar, lógicamente nos
referimos al Sol. El Sol contiene el 99.85% de toda la materia del Sistema Solar.
•
Planetas: Cuerpos que orbitan alrededor del Sol.
Para que un cuerpo sea considerado planeta debe cumplir con varias características: Orbitar
alrededor del Sol, tener suficiente masa para haber adquirido una forma esférica y haber
limpiado los alrededores de su orbita de planetesimales y asteroides ( grupo 2 )
El Sistema Solar consta de ocho planetas, que se clasifican, según su estructura, en
Planetas terrestres: pequeños, de superficie rocosa y sólida, y con una alta densidad. Los
Planetas terrestres son (en orden de cercanía con el sol): Mercurio, Venus, La Tierra y Marte
Planetas jovianos muy grandes, muy poco densos, y formados fundamentalmente por
gases como hidrógeno y helio. Un planeta joviano como Saturno, es tan poco denso, que
podría flotar en el agua. Los Planetas jovianos son: Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno
Hasta el 24 de agosto de 2006, Plutón había sido considerado como un planeta, el último en
el orden que hemos establecido, pero actualmente se le considera dentro de una categoría
inferior: la de planeta enano, que podríamos definir como un asteroide grande. Los planetas
constituyen el 0,135 % de la masa del sistema solar.
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Satélites: Cuerpos de tamaño variable que orbitan alrededor de los planetas. El
mejor ejemplo es la Luna, de la Tierra, pero hay planetas con muchos más satélites,
muchos de ellos mayores que la Luna. Por ejemplo, Júpiter (unos 4 satélites
grandes, y 12 más pequeños).
•
Asteroides: Los asteroides son objetos rocosos y de composición metálica o
carbonácea que orbitan alrededor del Sol pero que son demasiado pequeños para
ser con siderados como planetas. El tamaño de un asteroide puede variar desde el
de una piedra hasta el de una mole de mil kilómetros de diámetro (Ceres es el más
grande con casi 1000km de diámetro, auqnue actualmente se le considera como
planeta enano). La mayoría de los asteroides están contenidos dentro del cinturón
principal que existe entre las órbitas de Marte y Júpiter. Algunos tienen órbitas que
atraviesan la trayectoria de la Tierra, y muchos han llegado a chocar con nuestro
planeta en tiempos pasados. En estos casos, el asteroide pasa a llamarse meteorito.
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Cometas: Son cuerpos celestes constituidos por gases congelados que orbitan
siguiendo órbitas muy elípticas que los llevan muy cerca del Sol y los devuelve al
espacio profundo, frecuentemente más allá de la órbita de Plutón. Cuando un
cometa se aproxima al Sol, la superficie de su núcleo helado empieza a calentarse y
los volátiles se evaporan desarrollando colas enormes de material luminoso que se
extienden por millones de kilómetros desde la cabeza. Se cree que los cometas son
diminutos fragmentos que se desprenden de la Nube de Oort, una capa esférica de
elementos volátiles como hielo, metano, y amoníaco que se supone situada en los
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Sistema Solar
límites del Sistema Solar. Se estima que esta nube contiene entre uno y cien billones
de cometas.
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El medio interplanetario: Casi todo el sistema solar por volumen parece ser un
vacío nulo. Lejos de ser nada, este vacío de "espacio" comprende el medio
interplanetario. Incluye varias formas de energía y se compone de al menos dos
materiales: el polvo interplanetario y el gas interplanetario. Sería el 0.0000001 % de
la masa del Sistema solar.
2. EL SOL
El Sol es la estrella que junto con la Tierra y los demás planetas y cuerpos forma el Sistema
Solar. El Sol es la estrella más cercana a la Tierra y la que aparentemente brilla más.
La energía que nos llega del sol es aprovechada por los seres fotosintéticos que constituyen
la base de la cadena trófica. Por tanto, podemos decir que su radiación es la principal
fuente de energía de la vida.
Desde la Tierra sólo vemos la capa exterior. Se llama fotosfera y tiene una temperatura de
unos 6.000 ºC, con zonas más frías (4.000 ºC) que llamamos manchas solares.
El Sol puede dividirse en capas concéntricas. De dentro a fuera son:
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Núcleo: en esta zona se produce la fusión nuclear debido a su alta temperatura
(cada dos H forman un He desprendiéndose fotones en a reacción).
•
Zona Radiactiva: los fotones (partículas que transportan la energía) intentan
escapar al exterior pero este viaje puede tardar hasta 100.000 años ya que los
fotones son absorbidos y cambiados de dirección constantemente.
•
Zona Convectiva: en esta zona las columnas de gas caliente ascienden a la
superficie y cuando se enfrían vuelven a descender y así sucesivamente.
•
Fotosfera: es la parte del sol que nosotros vemos, mide unos 300 km. Su
temperatura ronda los 5.000ºC y es desde aquí desde donde se irradia la luz y el
calor al espacio. En esta capa aparecen las manchas solares, que son zonas con
una temperatura distinta.
•
Cromosfera: es una capa de color rojizo, con una baja densidad y una temperatura
de entre 200.000 y 500.000ºC. Está formada por gases enrarecidos y sólo se puede
ver en un eclipse de Sol.
•
Corona: capa de gran extensión, temperaturas altas y de bajísima densidad. Está
formada por gases y gigantescos campos magnéticos.
Viento Solar
El viento solar es un flujo de partículas que escapan de la atmósfera externa del sol a altas
velocidades y penetran en el Sistema Solar. Algunas de estas partículas cargadas quedan atrapadas
en el campo magnético terrestre girando en espiral. Las auroras boreales y australes son el resultado
de las interacciones de estas partículas con las moléculas de aire.
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Sistema Solar
3. ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR
Cualquier teoría del origen del Sistema Solar debe explicar las siguientes
características:
a) Las órbitas de todos los planetas son casi circulares y están aproximadamente
en el mismo plano, que es también el plano del Ecuador del Sol.
b) El Sol y los planetas giran en el mismo sentido (revolución directa)
c) La composición de los planetas se correlaciona aproximadamente con su
distancia al Sol, estando los cuerpos más densos y pequeños en el interior
(planeta interiores o terrestres) y los menos densos y más grandes en el exterior
(planetas gigantes).
d) Todos los cuerpos planetarios presentan huellas de impactos meteoríticos.
Muchos de los datos mecánicos, entre ellos los dos primeros, son conocidos desde
Copérnico, pero los rasgos geológicos son muy recientes. Por esto es sorprendente que la
teoría más aceptada sobre el origen del Sistema Solar se parezca tanto a la que
propusieron en el siglo XVIII KANT y LAPLACE, entre otros.
La Teoría nebular de KANT y LAPLACE, según la cual el Sistema Solar se formó a
partir de una nebulosa en rotación rápida, es la idea en que se basó la moderna Teoría
planetesimal, propuesta en la década de 1940. Veamos esta teoría en sus puntos básicos.
La teoría nebular explica el origen de las estrellas a partir de una nebulosa densa y
masiva. La cual sufre, debido a su propia masa, un colapso gravitatorio; es decir, a
comprimirse rápidamente hasta reducirse a un tamaño poco mayor que el de una estrella.
Al disminuir su tamaño, los
movimientos giratorios que pudieran
existir
inicialmente
tienden
a
incrementarse,
debido
a
la
conservación del momento angular,
como consecuencia la nebulosa va
adquiriendo una forma lenticular al
concentrase las partículas en el
plano de mayor fuerza centrífuga: el
plano ecuatorial.
Al aumentar la densidad, la temperatura aumenta hasta que, en la zona central, se
inician las reacciones termonucleares propias de las estrellas (H+H = He + En), en las
cercanías del centro todo el polvo se vaporiza.
En 1967, los astrónomos NorteAmericanos DAVIDSON y HARWIT llamaron
nebulosa crisálida a estas nebulosas discoidales con una estrella joven, que se caracterizan
por una fuerte emisión infrarroja. En estas nebulosas existen Fe y silicatos, que junto con el
H y He son las principales materia primas para la construcción de los planetas.
Así se cumple la condición (a) y la
primera parte de la (b).
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¿Cómo se pasó de una nube en rotación rápida a unos pocos planetas
individualizados?: Al enfriarse la nebulosa crisálida, el vapor formado en la fase de
contracción se condensa en una serie de materiales: primero los más refractarios (como el
Fe y los silicatos) y después los más volátiles (como el agua, amoniaco y metano). Como
las temperaturas son diferentes en cada zona del disco, en cada una predominará un tipo
de material.
En la órbita de los planetas interiores la temperatura era demasiado alta para que se
condensarán los volátiles, y por ello estos planetas se formaron con los elementos más
refractarios, dando lugar a planetas densos y pequeños. Así se explica la propiedad (c).
Los planetas, por supuesto, no se condensaron de una vez, sino a partir de bloques
de diversos tamaños (denominados planetesimales). Estos cuerpos chocaron entre sí
acoplándose unos a otros (acrección colisional) hasta que la mayoría adquirió órbitas
estables, coplanarias y casi circulares.
Este modelo es aplicable a los planetas interiores y a los asteroides, pero no a los
planetas gigantes, que están formados esencialmente por H2 y He, que no se condensan
hasta temperaturas próximas al cero absoluto. La mayor parte de los autores cree que
Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno se formaron como el Sol, o sea, por colapso gravitatorio
de una pequeña nebulosa discoidal, satélite de la mayor. No obstante la materia no fue en
ningún caso la suficiente como para alcanzar temperaturas que iniciasen reacciones
termonucleares, por lo que se quedaron en la categoría de planetas y no de estrellas. Los
satélites de estos planetas provendrían del disco de dichas nebulosas.
Cuando los planetas hubiesen crecido, por condensación, acrección y colapso hasta
tamaños próximos a los actuales, su capacidad de atracción de materiales sería muy alta,
favoreciendo los impactos sobre su superficie. Las huellas de estos impactos, punto (d),
están presentes en todos los cuerpos planetarios, excepto en aquellos donde los procesos
geológicos (erosión o vulcanismo) han borrado dichas huellas.
El calor producido por el impacto de los planetesimales, junto con el producido por la
desintegración de isótopos radioactivos de vida media-larga (K40, U235, Th232) y el viento
solar intenso de la fase inicial de Sol, produjo un aumento considerable de las temperaturas
de los planetas, por lo que estos se encontrarían parcialmente fundidos sufriendo una
diferenciación gravitatoria, que en el caso de la Tierra dio lugar a una variación
composicional en la vertical. Con un núcleo más denso y una corteza más ligera.
Mientras que los cuerpos pequeños se enfriarían rápidamente, los cuerpos grandes
conservarían parte de este calor a través del tiempo.
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