EL SISTEMA SOLAR David Fernández Lluch. Col·legi Mare de Déu de l’Esperança. Tutor: Josep Rivera. 2n de Batxillerat. Mi trabajo de investigación trata sobre astronomía y, en concreto, sobre el Sistema Solar. En un principio, podía decidir cualquier campo de esta ciencia y me incliné por el Sistema Solar porque, para mí, es la parte más interesante de la astronomía. Además los planetas del Sistema Solar se conocen y se llevan estudiando desde hace milenios. El trabajo está dividido en dos partes principales: Teoría y Práctica. Antes de Teoría, hay una muy breve parte de historia donde se explican los hechos más importantes de la astronomía relacionados con el Sistema Solar, como por ejemplo el descubrimiento de Urano, Neptuno y Plutón, y del cinturón de asteroides. La primera parte, la Teoría, comienza con la explicación de la formación del Sistema Solar. La hipótesis más aceptada sobre la formación de nuestro sistema es la que explica que éste se formó, en conjunto con el Sol, a partir de una nebulosa. Esta nube se colapsó por su propia gravedad y en su centro, la parte más densa, se formó el Sol. La temperatura en esta parte del disco planetario fue tan alta que sólo permitió la formación de elementos pesados como el hierro, provocando que Mercurio (el planeta más cercano al Sol) se formara en gran parte por este metal. Después de esta explicación, la siguiente parte del trabajo es nuestra estrella, el Sol. El Sol es, sin ninguna duda, el objeto más grande del Sistema Solar. El 99,78% de la masa del Sistema pertenece a la estrella. A pesar de esto, el Sol es una estrella de tamaño medio, en comparación con las otras estrellas de nuestra Galaxia, que está en la mitad de su vida. Mercurio es el planeta más cercano al Sol, el segundo más pequeño y el que tiene la densidad más alta, después de la Tierra. El nombre Mercurio proviene del dios del mismo nombre de la mitología romana. Según ésta, Mercurio era el mensajero de los dioses y el dios del comercio. Este pequeño planeta se parece bastante a la Luna porque los dos tienen cráteres creados por impactos. Además el diámetro de Mercurio es sólo un 40% mayor que el de la Luna. Pero Mercurio tiene acantilados de hasta 3 km de profundidad y varios centenares de kilómetros de largo, que se formaron cuando se enfrió el planeta. Como ya he dicho, Mercurio es el planeta que tiene la segunda densidad más alta del Sistema Solar debido a su gran núcleo de hierro. El clima del pequeño planeta es como el de un desierto, pero la diferencia entre las temperaturas mínimas y máximas es de centenares de grados. Por el día, las temperaturas alcanzan los 450ºC y por la noche los –180ºC. Mercurio es el planeta más difícil de observar de los cinco planetas visibles a simple vista. Esto es debido a que es el planeta más cercano a nuestra estrella y a que tiene una superficie oscura. El mejor momento para observar Mercurio es cuando se encuentra en la parte de la órbita más alejada del Sol, visto desde la Tierra. Si se observa con telescopio, Mercurio muestra fases como la Luna y Venus. Hay veces que se puede ver Mercurio por delante del disco solar. La próxima vez que ocurrirá esto será el 8 de Noviembre de 2006. Venus es el planeta más cercano a la Tierra y el segundo más próximo al Sol. Este planeta es sólo unos 650 km de diámetro menor que el nuestro. Venus, según la mitología, era la diosa de la belleza y del amor. Casi toda la información que se tiene sobre la superficie de Venus no procede de los telescopios ópticos sino del radar de la sonda espacial Magallanes, que orbita alrededor del planeta. Los teles71 copios no pueden estudiar la superficie porque todo Venus está cubierto de densas nubes. Lo que más destaca de la geología de Venus es que carece de campo magnético. La causa es que la rotación del planeta es muy lenta; un día en Venus son 243 días terrestres. Si el planeta tuviera océanos, se podrían distinguir dos grandes continentes: Isthar Terra y Aphrodite Terra. Isthar Terra se encuentra en el hemisferio norte, tiene el tamaño de Australia y alberga el punto más alto de Venus: los montes Maxwell, que miden 11 km de altura sobre las llanuras del planeta. Aphrodite Terra se encuentra próximo al ecuador y tiene un tamaño aproximado a la mitad de África. El clima en Venus es lo más parecido al infierno. Las temperaturas alcanzan los 464ºC, la presión atmosférica es 96 veces mayor que en la Tierra, se producen precipitaciones de ácido sulfúrico muy concentrado y los vientos en la parte alta de la atmósfera alcanzan los 360 km/h. La temperatura, la presión y los vientos están causados por la alta concentración de dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera, que provoca el efecto invernadero. Las lluvias de ácido sulfúrico se deben a las emisiones de óxidos de azufre que emitían los volcanes y que puede que aún lo hagan. Venus es el objeto más brillante del cielo después del Sol y la Luna. El planeta siempre está relativamente cerca del Sol y, por lo tanto, se ve al atardecer o al amanecer. Este planeta también consta de fases como la Luna y Mercurio. Hay veces que Venus se puede ver delante del Sol. Esto ocurrirá el 8 de junio de 2004 y el 6 de junio de 2012. No hace falta explicar nada de la Tierra porque la mayor parte de la información está relacionada con la geología y no con la astronomía. La Luna es el único satélite natural de nuestro planeta y está tan cerca de nosotros (384.400 km) que con unos prismáticos ya se pueden ver grandes rasgos de su superficie. Si se observa la Luna se puede apreciar que existen zonas oscuras y zonas claras. Las zonas claras pertenecen a la corteza más antigua del planeta y las zonas oscuras pertenecen a la corteza más joven, que se formó cuando afloró el magma del satélite a la superficie. Todos los cráteres que hay en la Luna son provocados por los impactos de meteoros. Marte es conocido por el color rojizo de su superficie, que está causado por los óxidos de hierro que contiene. El planeta es como si fuera un gran desierto, todo es roca y polvo. En cada polo del planeta hay un casquete polar, igual que en la Tierra. Según la mitología romana, Marte era el dios de la guerra. Marte alberga la mayor montaña de todo el Sistema Solar, el monte Olympus, que mide 600 km de ancho y 27 km de altura. Otro rasgo importante del planeta es que contiene un sistema de cañones de 4.000 km de longitud, una quinta parte de la circunferencia del planeta. La mayor parte de la débil atmósfera marciana está formada por dióxido de carbono. El planeta tiene dos satélites, Phobos (22 km de diámetro) y Deimos (12 km), que seguramente son asteroides capturados del cinturón. La observación de Marte es sencilla porque se puede distinguir fácilmente de las demás estrellas su color rojizo. Pero como Marte es la mitad del tamaño de la Tierra y está a más distancia de nosotros que Venus, sólo se pueden apreciar sus casquetes polares si se mira a través de un telescopio. El siguiente planeta es Júpiter. Éste es el mayor astro del Sistema Solar después del Sol. Pesa más del doble que todos los demás planetas juntos y es el que tiene la rotación más rápida: un día en Júpiter son unas diez horas terrestres. Según la mitología, Júpiter era el dios del cielo y del firmamento. Además era el dios supremo de la mitología romana. 72 La rápida rotación de Júpiter provoca que las nubes del planeta se distribuyan en franjas oscuras y claras. Estas franjas se pueden apreciar con un telescopio pequeño. La gran mancha roja es una gran tormenta que mide tres veces el tamaño de la Tierra. El color rojo de la mancha se debe al fósforo y los compuestos de carbono que la forman. Júpiter tiene un débil sistema de anillos. Lo más característico son sus cuatro satélites, que fueron descubiertos por Galileo. Estos satélites son Ío, Europa, Ganímedes y Calisto. El primero se caracteriza porque tiene una superficie que va del rojo al amarillo, causado por los compuestos de azufre que expulsan sus volcanes (los únicos que se conocen con certeza a parte de los de nuestro planeta). Europa es el más pequeño de los cuatro y toda su superficie es de hielo. Se ha descubierto un océano subterráneo debajo de esta capa. Ganímedes es el satélite más grande del Sistema Solar. Recientemente se ha descubierto que el satélite tiene una tenue atmósfera de oxígeno y un océano subterráneo. Calisto es el satélite más externo y el que menos brilla cuando se ve a través de unos prismáticos, porque tiene una superficie oscura. Júpiter es el planeta más interesante para observar porque su disco se ve bastante grande, por sus franjas de nubes, por la mancha roja, y por sus cuatro satélites. Si se mira con intervalos de 15 minutos, se puede apreciar que las nubes se han movido debido a la rápida rotación del planeta y que los satélites también se han desplazado debido a su rápida translación alrededor de Júpiter. Saturno se conoce por su impresionante sistema de anillos. Era el planeta más lejano que conocían los antiguos. Saturno tiene una atmósfera más tranquila que Júpiter. El planeta tiene la densidad más baja del Sistema Solar, incluso la densidad de éste es más baja que la del agua líquida. Esto se debe a que el planeta está formado principalmente por helio e hidrógeno, los dos elementos menos pesados de la tabla periódica. Saturno también es el planeta con más número de satélites. Hasta ahora se han descubierto 30. Según la mitología, Saturno era el dios de la agricultura. Lo más destacado de Saturno son sus anillos. Estos están separados por zonas vacías debido a la gravedad del planeta y todos se mantienen en un mismo plano por la influencia de la gravedad de los satélites que orbitan próximos a este plano. De los 30 satélites, el más destacable es Titán. Éste es el segundo satélite más grande del Sistema Solar y la temperatura en la superficie (-182 ºC) provoca que el metano y el etano se encuentren en forma gaseosa, líquida o sólida. Saturno es el planeta que más lento se mueve por el cielo de los cinco planetas visibles a simple vista. Si se observa con un telescopio se pueden apreciar sus anillos y el satélite Titán. El siguiente planeta, Urano, lo descubrió en 1781 William Herschel. Este planeta se caracteriza por tener el eje de rotación inclinado 98º de la vertical. Urano se puede ver a simple vista cuando su brillo es máximo y tiene un color verdoso debido a la concentración de metano de su atmósfera. Según la mitología griega, Urano era el dios del cielo. Además se ha observado que la atmósfera de Urano contiene pequeñas nubes blancas que están causadas por la rápida rotación del planeta. Urano tiene unos anillos muy finos y 17 lunas conocidas. La observación de Urano requiere un telescopio mediano y sólo se apreciará un pequeño disco verdoso. Neptuno es el planeta más exterior de los gigantes gaseosos y es prácticamente igual que Urano. Este planeta fue descubierto en 1846 y es de un color azulado. Según la mitología, Neptuno era el dios de las profundidades marinas. El planeta también tiene anillos y ocho lunas conocidas, de las cuales la más destacable es Tritón. Este satélite alberga la temperatura más baja del Sistema Solar: -253ºC. En su superficie aflora nitrógeno líquido en forma de géisers. Para observar Neptuno se necesita un buen telescopio debido a su lejanía con respecto a nuestro planeta. El último planeta del Sistema Solar, Plutón, también es el planeta más pequeño y el único que no lo ha visitado ninguna sonda espacial. Según la mitología romana, Plutón era el dios de los muertos y del infierno. Se cree que Plutón está recubierto por hielo de metano y que contiene un gran núcleo rocoso. 73 Plutón tiene un único satélite, Caronte, que actúa como un planeta doble, los dos giran alrededor de un eje común que se encuentra entre los dos astros. Plutón sólo se puede observar con grandes telescopios. Después de la explicación de los planetas del Sistema Solar, en el trabajo se explican los cometas y los asteroides, cosa que no resumiré por problemas de espacio. Lo siguiente es la segunda parte del trabajo, la práctica. En esta parte se explica el tipo de telescopio que usé, el tipo de cámara y los carretes. Además se incluye la hora, la fecha, la abertura y la exposición que se utilizó en cada fotografía de los cuatro carretes que revelé. El trabajo contiene las mejores fotos que se revelaron. A pesar de que sean las mejores fotos, todas excepto un par salen movidas o sobreexpuestas. La última parte del trabajo es un noticiario con los hechos relacionados con la astronomía que ocurrieron durante la realización del trabajo. Gracias a la realización de este trabajo de investigación he podido ampliar mis conocimientos sobre la astronomía y la astrofotografía. Antes de empezar a hacerlo, no sabía nada sobre fotografiar el cielo y lo que sabía sobre astronomía eran conceptos muy básicos. Para realizar la parte de teoría empecé por buscar alguna sociedad astronómica en Badalona o Barcelona. Encontré dos en esta última, ASTER y SADEYA (Sociedad Astronómica de España y América), y fui a la segunda. Allí me ofrecieron almanaques mensuales sobre astronomía y me ayudaron a intentar encontrar el adaptador de la cámara al telescopio. En cuanto a la información me compré un par de libros. También fui a las bibliotecas de Sant Adrià, Sant Roc, la biblioteca de la facultad de Física y Química y la de la Universitat de Barcelona. Además me compré cada mes una revista especializada en astronomía llamada “Tribuna de Astronomía y Universo”. También busqué información y fotografías en Internet, en la Enciclopedia Encarta’98 y en varios programas informáticos de astronomía. Cuando tuve que realizar la parte de astrofotografía me encontré con unos cuantos problemas como hallar la cámara adecuada y el adaptador de ésta al telescopio, y también encontrar el lugar apropiado para realizar las fotografías, porque aquí en la zona metropolitana hay demasiada contaminación luminosa y polución. Por último, quiero dar las gracias a todas las personas que me han ayudado en la confección del trabajo y a la realización de las fotografías. 74