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Introducción al sistema solar

(Sistema Solar) es el sistema estelar en el que nos encontramos ahora. Está formado por el sol, ocho planetas (originalmente nueve planetas, porque Plutón fue eliminado como planeta enano), 66 satélites (los 67 originales, los satélites de Plutón fueron eliminados) e innumerables asteroides, cometas y meteoritos. El orden de los planetas desde el sol hacia afuera es: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Mercurio, Venus, la Tierra y Marte que están más cerca del sol se llaman planetas terrestres. Las naves espaciales los han detectado a todos, y también han aterrizado en Marte y Venus, consiguiendo importantes resultados. Sus características comunes son alta densidad (>3,0 g/centímetro cúbico), tamaño pequeño, rotación lenta, pocos satélites, componentes internos compuestos principalmente de silicato (silicato) y una capa exterior sólida. Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno que están más lejos del sol se llaman planetas jovianos. Todos ellos tienen atmósferas muy espesas y las características de su superficie son difíciles de entender. Generalmente se infiere que todos tienen núcleos sólidos similares a los planetas terrestres. Hay más de 1.000.000 de asteroides (es decir, pequeños cuerpos irregulares compuestos de rocas) entre Marte y Júpiter. Se especula que pueden ser fragmentos de un planeta entre Marte y Júpiter, o pueden ser algunos fragmentos de piedra que no lograron acumularse en un planeta unificado. Los meteoritos existen entre planetas y están hechos de piedra o hierro.

Todos estos planetas giran en órbitas elípticas con el sol como centro, aunque a excepción de Mercurio, que está muy cerca de un círculo. Las órbitas de los planetas se encuentran más o menos en el mismo plano (llamado plano de la eclíptica y basado en el plano orbital de la Tierra). El plano de la eclíptica está inclinado a sólo 7 grados del ecuador solar. La órbita de Plutón está mayoritariamente desviada del plano de la eclíptica, con una inclinación de 17 grados. El diagrama de arriba muestra los tamaños relativos y las relaciones de las órbitas desde una perspectiva específica sobre el plano de la eclíptica (la no circularidad es obvia). Sus órbitas se mueven en la misma dirección (en el sentido contrario a las agujas del reloj, visto desde el polo norte del Sol). Por eso los científicos excluyen a Plutón de los nueve planetas. Lo mismo ocurre con la dirección de rotación, excepto en Venus y Urano.

La posición del sistema solar en el universo

El sistema solar está situado en el borde de la Vía Láctea, en el Brazo de Orión, el tercer brazo espiral de la Vía Láctea.

El sistema solar es un sistema celeste compuesto por el sol y los cuerpos celestes que orbitan alrededor de él bajo su gravedad. Incluye el sol, los ocho planetas y sus satélites, asteroides, cometas, meteoroides y material interplanetario. La Tierra donde vivimos los humanos es miembro del sistema solar.

Construcción del Sistema Solar

El centro del sistema solar es el sol. Aunque es sólo una estrella de tamaño pequeño a mediano, su masa representa el 99,85% del total. masa de todo el sistema solar; la masa restante incluye planetas y sus satélites, anillos planetarios, así como materiales interplanetarios como asteroides, cometas, objetos del cinturón de Kuiper, objetos transneptunianos, la teórica nube de Oort, polvo interplanetario, gas y partículas. La superficie total de todos los cuerpos celestes de todo el sistema solar es de aproximadamente 1.700 millones de kilómetros cuadrados. El sol utiliza su fuerte gravedad para controlar estrechamente todos los cuerpos celestes del sistema solar a su alrededor, haciendo que giren alrededor de sí mismo de manera ordenada. Al mismo tiempo, el sol mueve a todos los miembros del sistema solar alrededor del centro de la galaxia.

Hasta el momento se han descubierto ocho grandes planetas en el sistema solar. A veces se les llama los "ocho planetas". En orden de distancia al sol, estos ocho planetas son: el más cercano Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Mercurio, Venus, la Tierra y Marte también se conocen como planetas terrestres, Júpiter y Saturno también se conocen como planetas gigantes, y Urano y Neptuno también se conocen como planetas solares lejanos. Excepto Mercurio y Venus, todos los demás planetas tienen satélites. Entre Marte y Júpiter hay cientos de miles de asteroides de diferentes tamaños y formas. Los astrónomos llaman a esta zona cinturón de asteroides. Además, en el sistema solar hay más de 1.000 cometas, así como innumerables polvo, masas de hielo, escombros y otros pequeños cuerpos celestes.

Cada cuerpo celeste del sistema solar está compuesto principalmente por gases como hidrógeno, helio y neón, hielo (agua, amoniaco, metano) y rocas que contienen elementos como hierro, silicio y magnesio. Los planetas terrestres, la Tierra, la Luna, Marte, algunos satélites de Júpiter y los asteroides están compuestos principalmente de rocas; Júpiter y Saturno están compuestos principalmente de hidrógeno y helio, y sus núcleos pueden ser roca o hielo.

Origen y Evolución

Generalmente se cree que los sistemas planetarios son parte del proceso de formación estelar, pero algunos estudiosos creen que se formaron por la casi colisión de dos estrellas. La teoría más común es que el sistema solar se formó a partir de nebulosas.

El proceso básico de formación de estrellas es el siguiente:

1. La parte más densa del núcleo de la nebulosa se vuelve demasiado pesada, el centro de gravedad se vuelve inestable y comienza a romperse y colapsar.

Parte de la energía del centro de gravedad se convierte en rayos infrarrojos emitidos y el resto aumenta la temperatura del núcleo. El núcleo comienza a tomar la forma de un disco.

2. Cuando la densidad y la temperatura son lo suficientemente altas, comienza a producirse la combustión por fusión del deuterio y la presión de radiación hacia afuera disminuye (pero no se detiene) cerca del colapso de otros núcleos.

3. Otras materias primas siguen cayendo en esta protoestrella, y el efecto de su momento angular puede dar lugar a procesos bipolares.

4. Finalmente, el hidrógeno comienza a derretirse en el núcleo de la estrella y el material restante que lo rodea en el exterior se elimina.

La hipótesis de la nebulosa solar fue propuesta por Immanuel Kant en 1755. Dijo que la nebulosa solar giró lentamente, se condensó y aplanó gradualmente debido a la gravedad y, finalmente, formó estrellas y planetas. Laplace propuso un modelo similar en 1796.

La nebulosa solar comenzó con un diámetro de unas 100 UA y una masa dos o tres veces mayor que la del sol actual. En esta nebulosa, la materia más pesada cae hacia el centro y se acumula en grumos, que se convertirán en futuros planetas. La parte exterior de la nebulosa se está enfriando, por lo que los planetas interiores tienen muchos minerales pesados, mientras que los planetas exteriores son gas o hielo. El Sol original se formó hace unos 4.600 millones de años y los planetas se formaron en los siguientes 800 millones de años.

Movimiento del Sistema Solar

El sistema solar forma parte de la Vía Láctea. La Vía Láctea es una galaxia espiral con un diámetro de 100.000 años luz y que contiene más de 200 mil millones de estrellas. El Sol es una estrella típica de la Vía Láctea, situada aproximadamente a entre 25.000 y 28.000 años luz del centro de la galaxia. El sistema solar se mueve a una velocidad de unos 220 kilómetros por segundo y se necesitan 226 millones de años para completar una revolución en la galaxia.

Los ocho planetas del sistema solar están ubicados en órbitas casi circulares en casi el mismo plano, girando en la misma dirección alrededor del sol. A excepción de Venus, los demás planetas giran en el mismo sentido de su revolución.

La mayoría de los cometas orbitan alrededor del sol en la misma dirección. La mayoría de los cometas tienen órbitas elípticas y generalmente tienen un período orbital relativamente largo.

Exploración e Investigación

Debido al deseo de comprender su propio entorno de vida y los recursos cada vez más escasos de la Tierra, los seres humanos han estado realizando continuamente exploraciones e investigaciones espaciales a través de detectores espaciales desde 1959. sistema solar. Actualmente se centra principalmente en la detección de la Luna y Marte así como en la detección de asteroides y cometas.

1. La investigación a largo plazo sobre el sistema solar se ha diferenciado en varias disciplinas:

Química del sistema solar

Una rama importante de la química espacial, el estudio de cuerpos celestes en el sistema solar La composición química (incluida la fuente material, la abundancia de elementos y isótopos) y las propiedades físico-químicas, así como cuestiones de cronología y evolución química. La química del sistema solar está estrechamente relacionada con el origen del sistema solar.

Física del Sistema Solar

La disciplina que estudia las propiedades físicas, la composición química y el entorno cósmico de los planetas, satélites, asteroides, cometas, meteoros y materiales interplanetarios del sistema solar.

2. La ley de la gravedad en el sistema solar:

Las leyes que sigue la interacción gravitacional entre los cuerpos celestes en el sistema solar.

3. Cuestión de estabilidad del sistema solar:

Una de las cuestiones básicas en la evolución celeste y la mecánica celeste.

4. El sistema solar y otros sistemas planetarios

Aunque los estudiosos coinciden en que existen otros sistemas celestes similares al sistema solar, no fue hasta 1992 que se descubrieron otros sistemas planetarios. Hasta ahora se han descubierto decenas de sistemas planetarios, pero los materiales detallados aún son escasos. El descubrimiento de estos sistemas planetarios se basa en el efecto Doppler. Al observar los cambios periódicos en el espectro de las estrellas, se analizan los cambios en la velocidad de las estrellas y, en base a esto, podemos inferir si existen planetas y calcular su número. Masa y órbita de los planetas. Aplicando esta tecnología sólo se pueden encontrar planetas grandes del nivel de Júpiter, pero no planetas del tamaño de la Tierra.

Además, otro de los objetivos de la investigación sobre sistemas celestes similares al sistema solar es explorar si también existe vida en otros planetas.

Planeta Nueve

A finales del siglo XIX, muchos astrónomos especularon que había otros planetas además de Neptuno porque la órbita de Neptuno probada era diferente de la órbita calculada por la teoría. Llamaron a esta estrella "Planeta X", que significa planeta desconocido.

El astrónomo estadounidense Percival Lowell buscó planetas más allá de Neptuno dos veces en 1909 y 1913, pero no logró encontrarlos. Después de finales de 1915, Lowell publicó un artículo y escribió datos planetarios estimados. De hecho, ese año su observatorio tomó una fotografía de Plutón, pero no fue hasta 1930 que lo reconoció como planeta.

Pero la masa de Plutón es demasiado pequeña para explicar la órbita de Neptuno. Los astrónomos continuaron buscando "Planeta X", pero el nombre pasó a significar el décimo planeta, ya que X en latín significa 10. No fue hasta que la sonda Voyager 2 se acercó a Neptuno que se descubrió que la masa de Neptuno había sido calculada incorrectamente. Con la masa correcta y la influencia de Plutón, la órbita real de Neptuno coincide con la órbita calculada.

Según los cálculos de la órbita planetaria, un planeta de aproximadamente el mismo tamaño que la Tierra no puede estar a menos de 60 UA (actualmente Plutón se encuentra a unas 30 AU del sol).

Si efectivamente hay un décimo planeta, su órbita estará muy inclinada y es probable que sea un objeto de una galaxia exterior que está demasiado cerca del Sol y es atraído a su órbita por el Sol.

El estado de Plutón siempre ha sido controvertido en la comunidad astronómica. Algunos planetarios locales incluso han eliminado a Plutón de su estatus como uno de los nueve planetas.

Según la resolución de la Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional del 24 de agosto de 2006: Plutón es considerado un "planeta enano" en el sistema solar y ya no es considerado un planeta.

Desde el siglo XXI, los científicos han descubierto tres planetas más grandes en los confines más exteriores de Plutón. En orden, son los planetas "Sedna" descubierto en 2004, cuyo nombre en código es 2003 VB12;

2003 UB313 fue descubierto por científicos estadounidenses el 19 de julio de 2005. Los investigadores estiman que tiene un diámetro de 3.000 kilómetros. Es considerado por algunos como el décimo planeta más grande del sistema solar. Sin embargo, en 2006 la Unión Astronómica Internacional decidió incluirlo en la lista de planetas enanos.

"Planeta acuático"

Los astrónomos han descubierto que Mercurio, el planeta más cercano al sol, tiene algunas propiedades inexplicables. Los astrónomos sospecharon que podría ser causado por la gravedad de un planeta más cercano al Sol que Mercurio, y llamaron al planeta "Estrella Zhurong" (a menudo traducida como "Estrella Vulcan" en chino) en honor a un dios del fuego, pero de la astronomía. Los científicos llevan más de cincuenta años observando y aún no han encontrado este planeta.

La hipótesis de los "planetas acuáticos" ha sido descartada por la teoría general de la relatividad del científico Einstein. La teoría de la gravedad de la relatividad general explica los extraños movimientos de Mercurio, pero los astrónomos no han abandonado la búsqueda de "planetas acuáticos".

Clasificación de los planetas

Hay muchos cuerpos celestes en el sistema solar que contienen superficies sólidas y tienen un diámetro de más de 1 kilómetro, con una superficie total de 1.700 millones kilómetros cuadrados.

Algunas personas creen que el sol es en realidad la estrella principal de un sistema estelar binario, y que hay una estrella compañera llamada "Némesis" en un lugar distante. Esta hipótesis se utiliza para explicar algunas de las regularidades de las extinciones masivas en la Tierra. Se cree que su estrella compañera perturbará los asteroides y cometas del sistema, provocando que cambien sus órbitas y se precipiten hacia el sistema solar, aumentando las posibilidades de impactar. la Tierra y provocando extinciones biológicas periódicas.

·Formación de planetas

Los planetas similares a la Tierra se forman agregando partículas de material sólido en planetas diminutos mediante colisiones, y luego reuniendo planetas diminutos.

Los planetas similares a Júpiter comienzan con la adsorción mutua de agua y hielo. Cuando la masa es lo suficientemente grande, absorben aún más hidrógeno y metano para formar planetas gaseosos.

Los planetas del sistema solar se pueden dividir aproximadamente en dos categorías: planetas terrestres y planetas similares a Júpiter

·Planetas similares a la Tierra

Los miembros incluyen Mercurio , Venus, Tierra, Marte. Es un mundo rocoso pequeño y denso con una atmósfera relativamente escasa. Estructura interna: hay un núcleo metálico en el centro, rodeado por una corteza pedregosa. Hay bastantes hoyos en la superficie y la densidad promedio es de aproximadamente 3-5 g/cm3.

·Planetas gigantes

Los miembros incluyen Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Es un mundo gaseoso de gran volumen y masa, pero de baja densidad y con una atmósfera densa. La densidad media es de aproximadamente ≤1,75 g/cm3, la densidad de Saturno es de aproximadamente 0,7 g/cm3 y la masa de Júpiter es aproximadamente 318 veces la de la Tierra. Estructura: De adentro hacia afuera, hay un núcleo de roca, hidrógeno metálico líquido, hidrógeno molecular líquido, una atmósfera llena de gas en el centro y nubes arremolinadas en la superficie. También hay anillos planetarios y numerosos satélites rodeando a los ocho planetas principales del sistema solar, con el sol como centro, son: Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter y Saturno (Saturno), Urano, Neptuno.

·¿Quién es el planeta más lejano del sistema solar?

A partir del 11 de febrero de 1999, Plutón finalmente se convirtió en el planeta verdaderamente más lejano del sistema solar. Según cálculos de los astrónomos del JPL, Plutón será el planeta más alejado del sol en 228 años a partir de las 9:08 a. m., hora estándar internacional (UT) (17:08 hora estándar de las llanuras centrales).

El 18 de febrero de 1930, Clyde Tombaugh descubrió Plutón mientras estudiaba fotografías del cielo tomadas por el telescopio del Observatorio Lowell. El período orbital de Plutón es de 248 años, su inclinación orbital es de aproximadamente 17 grados y su excentricidad orbital es de aproximadamente 0,2480. Está compuesto principalmente de roca y hielo y tiene cuatro estaciones. Plutón tiene un solo satélite, Caronte, que fue descubierto en 1978.

Dado que la inclinación y excentricidad de la órbita de Plutón son mucho mayores que las de otros planetas, es decir, parte de la órbita de Plutón cerca del perihelio caerá dentro de la órbita de Neptuno, por lo que desde el 7 de febrero de 1979 hasta el 11 de febrero de 1999 en el 20 Hasta la fecha, Plutón ha estado más cerca del Sol que Neptuno.

Desde esta perspectiva, ¿Plutón chocará con Neptuno el 11 de febrero? La respuesta es: ¡no! ¿Por qué? Para que Plutón y Neptuno choquen, ambos deben alcanzar su intersección orbital al mismo tiempo. El período de encuentro de Plutón y Neptuno es de unos 497 años, es decir, por cada dos veces que Plutón orbita alrededor del sol, Neptuno ha orbitado alrededor del sol tres veces. Entonces, cada vez que Plutón pasa por una intersección orbital, Neptuno siempre irá a otro lugar y la posibilidad de una colisión es mínima. Además, la inclinación orbital de Plutón en relación con el plano de la eclíptica es mucho mayor que la de otros planetas, lo que es una de las razones por las que no se producirá ninguna colisión.

El diámetro de Plutón es de unos 2.300 kilómetros. Entre todos los planetas, es mucho más pequeño que los planetas terrestres (agua, oro, tierra, fuego), e incluso más pequeño que la luna su naturaleza es enorme; y Los planetas gaseosos similares a Júpiter (Júpiter, la Tierra, Urano y Neptuno) son diferentes, su inclinación orbital y excentricidad también son mucho mayores que las de otros planetas; Por lo tanto, algunos astrónomos creen que Plutón no debería pertenecer a la familia de los "planetas", sino que debería pertenecer al "cinturón de Kuiper". El cinturón de Kuiper se encuentra en el área fuera de las órbitas de Neptuno y Plutón. Los objetos del cinturón son mucho más pequeños que Plutón y la mayoría de ellos están compuestos de hielo. Pueden ser restos de la evolución temprana del sistema solar. Sin embargo, la forma de Plutón es esférica, que es ligeramente diferente de las formas irregulares de estos objetos del Cinturón de Cooper; y Plutón gira alrededor del Sol con mucha regularidad, por lo que después de mucha controversia, todavía se clasifica como "familia de planetas". Resolución de la Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional del 24 de agosto de 2006: Plutón es considerado un "planeta enano" en el sistema solar y ya no se lo considera un planeta.

Por lo que nuestro conocimiento de Plutón es muy limitado. El Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL), afiliado a la Administración Espacial de los Estados Unidos (NASA), está llevando a cabo actualmente un proyecto llamado "Pluto-Kuiper Express". Se espera que lance una nave espacial en 2004 después de 10 años. Plutón y Caronte y detectar objetos en el Cinturón de Cooper.

Según la resolución de la Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional del 24 de agosto de 2006: Plutón es considerado un "planeta enano" en el sistema solar y ya no es considerado un planeta. A partir de ese día, Plutón dejó de ser el planeta más lejano del sistema solar y Neptuno ocupó su lugar.