Sistema Solar - Concepto, formación y planetas

En realidad, el sistema planetario que llamamos solar es una diminuta parte de la vasta galaxia conocida como la Vía Láctea. Este sistema está compuesto por una estrella central, el sol, y una gran cantidad de objetos que lo orbitan, como planetas, satélites, asteroides, cometas, meteoritos y polvo cósmico. Los avances en nuestro conocimiento también nos han permitido detectar la presencia de campos magnéticos planetarios, rayos cósmicos de origen solar y galáctico, y el viento solar.

Introducción

En cuanto al origen del sistema solar, existen varias teorías que intentan explicarlo. Las teorías clásicas se basan principalmente en el análisis de los aspectos puramente mecánicos de las situaciones y movimientos involucrados. Por otro lado, las teorías modernas se enfocan más en las características de la composición química de los planetas. Es importante destacar que todas las teorías parten de la idea de que el sistema solar se formó a partir de la contracción de una nebulosa y la separación del sol, posiblemente por la aproximación o colisión con otra estrella.

¿Cuáles son los límites del sistema solar? Se estima que existe una nube de cometas llamada la nube de Oort, situada a una distancia intermedia entre el sol y la estrella más cercana, alfa centauri, que se encuentra a unos 4,3 años luz de distancia. Esta nube de cometas se extendería en un volumen que sería unos 10,000 millones de veces mayor que el volumen que ocupan los planetas solares, incluyendo a Plutón.

A comienzos de 2016, se presentó un estudio que sugiere la posible existencia de un noveno planeta en el sistema solar, el cual fue bautizado como Phattie de forma provisional. Se cree que su tamaño estaría entre el de Neptuno y la Tierra y que estaría compuesto principalmente de gases. La existencia de este planeta ha sido inferida a través del análisis del comportamiento de un grupo de objetos transneptunianos.

El Sistema Solar ocupa uno de los brazos espirales de la Vía Láctea, específicamente el llamado brazo de Orión, situado a una distancia aproximada de 25,800 años luz del núcleo galáctico. Nuestro sistema gira alrededor del centro galáctico a una velocidad de unos 250 km por segundo y tarda unos 225 millones de años en completar una órbita completa, lo que se conoce como un año galáctico. La mayoría de los planetas, satélites y asteroides orbitan alrededor del sol en la misma dirección y en órbitas casi circulares.

Actualmente sabemos que el Sistema Solar es un sistema planetario compuesto por una estrella central, el Sol, alrededor del cual giran varios planetas, planetas enanos y otros cuerpos celestes gracias a la fuerza de la gravedad. Según los cálculos de los científicos, este sistema se formó hace aproximadamente 4.6 mil millones de años, a partir del colapso gravitacional de una enorme nube molecular. La mayor parte de la masa se condensó en el centro y dio origen al Sol, mientras que el resto de la materia se utilizó para formar los planetas.

Formación y División del sistema solar

La Nube Interestelar Local, de la cual forma parte nuestro Sistema Solar, se encuentra en la Burbuja Local del brazo de Orión, situada a unos 28.000 años luz del centro luminoso de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Se estima que el Sistema Solar se formó hace unos 4.568 millones de años, a partir del colapso de una nube molecular que dio lugar a un disco protoplanetario, un conjunto caótico de materia que rodeaba el Sol en forma de anillos. A partir de ese disco, se formaron los diferentes planetas y objetos astronómicos de nuestro vecindario cósmico.

Después de un lapso de cincuenta millones de años, la protoestrella empezó a experimentar una creciente densidad de hidrógeno y una mayor presión en su núcleo, lo que permitió que la fusión termonuclear comenzara. Esta reacción generó un aumento de temperatura, velocidad, presión y densidad hasta alcanzar el equilibrio hidrostático, en el que la presión térmica equilibró la fuerza de la gravedad. En ese punto, el Sol inició su fase en la secuencia principal, que se estima durará unos diez mil millones de años.

El sistema solar seguirá más o menos igual hasta que todo el hidrógeno del núcleo del Sol se haya transformado en helio, lo cual sucederá en unos cinco mil millones de años. Cuando esto ocurra, la estrella abandonará la secuencia principal. El núcleo se contraerá y la producción de energía será mucho mayor que la actual. Las capas exteriores se expandirán hasta alcanzar unas doscientas sesenta veces el diámetro actual, convirtiéndose en una gigante roja.

Nuestro sistema solar se compone de una estrella de tamaño medio llamada el Sol y una serie de planetas, entre ellos Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y el planeta enano Plutón. Además, incluye una gran variedad de objetos celestes como satélites de los planetas, cometas, asteroides y meteoroides, así como el medio interplanetario. El Sol es una importante fuente de energía electromagnética, principalmente en forma de luz y calor, y se clasifica en distintas categorías para su estudio detallado.

• Primera categoría: Un planeta solar es un cuerpo celeste que gira alrededor del Sol y tiene la masa suficiente para mantener su equilibrio hidrostático y tener una forma redondeada. Además, se define como un planeta aquel que ha despejado su órbita de otros objetos. En nuestro Sistema Solar, existen cuatro planetas terrestres o internos (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) y cuatro gigantes gaseosos o externos (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno). A partir de la Tierra, todos los planetas tienen satélites que los orbitan.

• Segunda categoría: Un objeto clasificado como planeta enano es un cuerpo celeste que orbita alrededor del Sol y tiene suficiente masa para adquirir una forma esférica, pero no tiene la capacidad de eliminar otros cuerpos celestes de su camino orbital. Algunos ejemplos de planetas enanos son Plutón (previamente catalogado como planeta), Ceres (anteriormente considerado el asteroide más grande), Eris, Makemake y Haumea. Sin embargo, cabe destacar que esta lista puede cambiar en el futuro a medida que se descubran nuevos objetos y se actualicen las definiciones.

• Tercera categoría: Los objetos que orbitan alrededor del Sol, aparte de los planetas y planetas enanos, se clasifican como "cuerpos pequeños del Sistema Solar". Esta categoría incluye los asteroides, que se encuentran principalmente en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter y tienen formas irregulares; los objetos del cinturón de Kuiper, como Sedna y Quaoar; los cometas helados de la nube de Oort; y los meteoroides, que miden menos de 50 metros de diámetro.

Situado a una distancia de 150 millones de kilómetros de la Tierra, durante muchos siglos ha sido objeto de interrogantes por parte de pensadores y científicos. Los chinos fueron los primeros en descubrir que su superficie presentaba manchas, aunque no pudieron dar una explicación clara hasta que llegó Galileo. Por su parte, los griegos creían que el Sol era una esfera con un diámetro de 60 kilómetros, situada a 6.500 kilómetros de distancia.

Tras la época de Galileo, no se produjo ningún avance significativo en cuanto a la estructura y composición del sol. Sin embargo, a principios del siglo XX, el surgimiento de la espectroscopia hizo posible el estudio de la luz solar, lo que reveló la naturaleza material del sol. Hasta ese momento, se creía que el sol era un objeto sólido rodeado por una atmósfera de nubes luminosas. Incluso en el siglo pasado, esta creencia prevaleció.

El Sol es una estrella común en términos de sus propiedades físicas, incluyendo su masa, temperatura y composición química, así como su posición galáctica y velocidad espacial. A pesar de su importancia para nuestro sistema planetario, no es una estrella excepcional dentro de la Vía Láctea. En esencia, el Sol es una estrella solitaria, lo que significa que no está en un sistema binario o doble junto a otra estrella.

La estrella conocida como el Sol tiene una masa 333,000 veces mayor que la de la Tierra y su densidad media es de 1.41 veces la del agua. En el núcleo solar, la densidad es de aproximadamente 80 veces la del agua. Con un diámetro de 1,392,000 kilómetros, el Sol es aproximadamente 110 veces mayor que la Tierra. Su período de rotación completa es de 25.4 días en promedio, aunque varía según la latitud, siendo de casi 25 días en el ecuador y 34 días cerca de los polos. Debido a esta rotación diferencial, las capas superficiales del Sol se mezclan.

Los planetas

Mercurio: Este planeta se encuentra en la posición más cercana al Sol y es también el más pequeño de los planetas del sistema solar. Tiene un diámetro de 4,878 kilómetros, lo que equivale a una vez y media el tamaño de la luna, y su masa es de 0,056 veces la de la Tierra. Su órbita está inclinada en relación al plano de la eclíptica y la distancia al Sol varía desde 46 millones de kilómetros en el perihelio hasta casi 70 millones de kilómetros en el afelio. Debido a su cercanía al Sol, su observación resulta difícil.

Venus: Posee una estructura similar a la de la Tierra, especialmente en cuanto a sus dimensiones se refiere, ya que su diámetro es de 12,100 kilómetros, lo que lo hace ligeramente menor que el de nuestro planeta, que es de 12,756 kilómetros. Asimismo, su masa es de 0.815 veces la de la Tierra. Este planeta está cubierto por completo por una densa atmósfera de nubes. Además, Venus es el planeta más cercano a la Tierra, y durante el momento de la conjunción superior, la distancia entre ambos planetas puede alcanzar los 258 millones de kilómetros.

La tierra: El análisis radiométrico de las rocas expuestas en la superficie terrestre sugiere que la edad de la Tierra es de al menos 4,500 millones de años. El proceso de solidificación de la corteza terrestre fue muy lento y se debió principalmente a la presencia de potasio radiactivo en la misma. La corteza se divide en diversas placas tectónicas que se mueven sobre el magma durante largos períodos de tiempo, a menudo millones de años. La Tierra tiene una superficie cubierta por continentes e islas, además de diversos cuerpos de agua, como ríos y lagos, que, junto con los océanos, representan aproximadamente el 71% de la superficie terrestre y forman la hidrosfera.

Marte: Actualmente, se trata de uno de los objetos más fascinantes y estudiados por las sondas interplanetarias. Este cuerpo celeste tiene un tamaño de 6,796 kilómetros en su ecuador y 6,710 kilómetros en los polos, y su masa es solo una décima parte de la de la tierra. Su órbita, que se encuentra fuera de la de la Tierra, es altamente excéntrica. En su punto más cercano al Sol, su distancia es de 207 millones de kilómetros, mientras que, en el punto más lejano, alcanza los 249 millones de kilómetros.

Júpiter: El tamaño de Júpiter es aproximadamente 1300 veces mayor que el de la tierra, y su distancia media al sol es de 778 millones de kilómetros. Debido a la excentricidad de su órbita, se acerca a la tierra hasta los 600 millones de kilómetros durante la conjunción. Su periodo sideral es de 11,86 años y su periodo sinódico es de 399 días. Júpiter tiene una rotación mucho más rápida que la tierra, con un periodo de 9 horas y 55 minutos en el ecuador y de 9 horas y 50 minutos cerca de los polos.

Saturno: Con una envergadura de 9 veces la de la Tierra y una masa de 95,1 veces mayor, Saturno completa una vuelta alrededor del sol en un tiempo de 29 años y 167 días. Su diámetro en el ecuador es de 120,600 kilómetros y en el polo de 107,200 kilómetros, lo que lo hace aún más achatado que Júpiter. El planeta presenta un periodo de rotación de 10 horas y 39 minutos en su ecuador y de 10 horas y 40 minutos en la latitud de 600. Uno de los rasgos más sobresalientes de Saturno son sus magníficos anillos.

Urano: En 1781, William Herschel hizo el descubrimiento de Urano. Su órbita alrededor del sol es extremadamente lejana, con una distancia media de 2,870 millones de kilómetros y un período orbital de 84 años, 7 días y 9 horas. Tiene un diámetro de aproximadamente 51,200 kilómetros y tarda 17 horas y 14 minutos en completar una rotación completa. La masa de Urano es 14,58 veces mayor que la de la tierra, y su densidad media es 1,21 veces la del agua.

Neptuno: Urano se ubica a una distancia aproximada de 5,000 millones de kilómetros del sol, su periodo orbital es de 164 años y 280 días. La rotación del planeta sobre su eje, inclinado en un ángulo de 290 grados respecto al plano de su órbita, toma unas 16 horas y 3 minutos. Tiene un diámetro de 49,500 kilómetros, una masa que equivale a 17,26 veces la de la tierra y una densidad de 1,5. Además, su forma es muy achatada.

Plutón: Plutón, descubierto por C.W Tombaugh en 1930 mediante fotografías, ya no se clasifica como un planeta convencional, sino como un planeta enano. Plutón tiene una órbita muy excéntrica y su distancia del sol varía entre 4,4 y 7,4 mil millones de kilómetros. También cuenta con una luna, Caronte, que es más del doble de pequeña que Plutón. La exploración de Plutón ha sido limitada, pero en 2015, la nave espacial New Horizons proporcionó imágenes detalladas del planeta enano, lo que ha permitido a los científicos estudiar su superficie y características en mayor profundidad.