Sistema Solar

EL SISTEMA SOLAR

Los sistemas planetarios como el nuestro, se originan a partir de un disco que gira alrededor de una estrella, mediante fenómenos de acrecimiento (o agregación) de las partículas originarias, hasta formar los planetas, satélites y los cuerpos menores del sistema.
Nuestro “hogar”, La Tierra, se encuentra ubicado en un “barrio” que llamamos Sistema Solar....toma este nombre por que la estrella que nos acoge dentro de su campo gravitacional es El Sol.

El Sistema Solar es un conjunto formado por el Sol, ocho planetas (Plutón dejó de ser considerado como tal) y sus satélites (lunas), asteroides, cometas , meteoroides, polvo y gas interplanetario. Las dimensiones de este sistema se especifican en términos de distancia media de la Tierra al Sol, denominada unidad astronómica (UA). Una UA corresponde a 150 millones de kilómetros

1.- EL SOL: es una estrella característica de tamaño y luminosidad intermedios. La luz solar y otras radiaciones que emanan de él, se producen por la conversión del Hidrógeno en Helio en el interior denso y caliente del Sol . Aunque esta fusión nuclear convierte 600 millones de toneladas de hidrógeno por segundo, el Sol tiene tanta masa (2 × 1027 toneladas) que puede continuar brillando con su luminosidad actual durante 6.000 millones de años más. Esta estabilidad permite el desarrollo casi milagroso de la vida y la supervivencia en la Tierra.
A pesar de la gran estabilidad del Sol, se trata de una estrella sumamente activa. En su superficie aparecen y desaparecen, manchas solares oscuras lindando con intensos campos magnéticos en ciclos de 11 años. Los repentinos estallidos de partículas cargadas procedentes de las fulguraciones solares pueden provocar auroras y alterar las señales electromagnéticas de la Tierra; un continuo flujo de protones, electrones e iones abandona el Sol y se mueve por el Sistema Solar, formando espirales con la rotación del Sol. Este viento solar configura las colas de iones de los cometas.
Observación Solar: debemos advertir que nunca se debe mirar el Sol directamente, con lentes, binoculares ni telescopios.

2.- PLANETAS Y OTROS CUERPOS:

Los planetas, actualmente se consideran ocho, divididos en:
Planetas rocosos: Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Son los que orbitan, en ese orden más cerca del Sol. Se caracterizan por tener superficies de roca sólida, rodeando densos núcleos metálicos. Se les conoce además, como planetas terrestres, por tener en común, superficies similares a los de la Tierra.
Cinturón de asteroides: son pequeños cuerpos rocosos que orbitan alrededor del Sol, entre Marte y Júpiter, es una región de 550 millones de kilómetros en la que orbitan más de 18.000 asteroides. Algunos asteroides tienen incluso satélites que orbitan a su alrededor. Los asteroides fueron descubiertos primero en forma teórica, tal como sucedió con el descubrimiento de Neptuno y Plutón. En 1776, el astrónomo alemán Johann D. Titius predijo la existencia de un planeta entre Marte y Júpiter.En 1801 Giuseppe Piazi descubrió un cuerpo celeste orbitando a la distancia predicha anteriormente. El tamaño del objeto, bautizado como Ceres, era menor de lo esperado (1025 kilómetros), por lo que no se ajustaba completamente al modelo propuesto. Un año más tarde Heinrich Olbers (1758-1840) descubrió otro asteroide de similares características:Palas.En 1807, Heinrich Olbers sugirió que, en lugar de un planeta intermedio, existiesen más cuerpos residuales de un planeta mucho mayor. Hoy sabemos que esto no fue así, sino que estos asteroides son cuerpos que no llegaron a agregarse durante los comienzos del Sistema Solar para formar un planeta, posiblemente debido a la enorme fuerza gravitatoria del cercano Júpiter. Las naves que han navegado a través del cinturón de asteroides han demostrado que está prácticamente vacío y que las distancias que separan los unos de los otros son enormes.
Planetas Gaseosos: Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno. Se encuentran más lejos del Sol. Se conocen como debido a su similitud con el planeta Júpiter. Son mucho mayores que los terrestres, sin superficies rocosas y sin núcleos metálicos.
Plutón dejó de ser considerado un planeta por la Unión Astronómica Internacional, entre otras razones, por tratarse de un cuerpo rocoso pequeño (ubicado en una zona de planetas gaseosos gigantes) y con una órbita excéntrica. Se concluyó que era un cuerpo perteneciente al Cinturón de Kuiper y se le denominó “planeta enano”, por sus lunas , por que posee suficiente masa para tener “gravedad” que le permite mantener su forma esférica y por que orbita alrededor del sol.

3.- CINTURÓN DE KUIPER:

Miles de mundos congelados revolotean por el espacio más externo de nuestro

sistema solar. Estas esferas heladas de hielo y roca, a las cuales pertenecería Plutón , por tamaño y ubicación, orbitan alrededor del Sol, en una región distante llamada, el cinturón de Kuiper. Actualmente se le considera la fuente de los cometas de periodo corto. El cinturón de Kuiper se parece un poco al cinturón de asteroides, pero está mucho más lejos del Sol. Algunos de sus objetos son pequeños, otros tienen cientos de kilómetros de ancho, y otros son tan grandes como Plutón, ¡inclusive puede que los haya más grandes!. Estos orbitan entre 30 y 50 UA (1 UA = la distancia promedio entre la Tierra y el Sol) desde el Sol. Algunos astrónomos creen que el cinturón de Kuiper alcanza hasta 11 UA. ¡Los KBO (Kuiper Belt Object.) tardan unos 200 años o más en darle la vuelta al Sol!.
Ocasionalmente, la órbita de un objeto del Cinturón de Kuiper se verá perturbada por las interacciones de los planetas gigantes de tal forma que cruzará la de Neptuno. Entonces será muy probable que tenga un encuentro cercano con Neptuno, quien le expulsará del sistema solar o lo enviará en una órbita que cruce las de los otros planetas gigantes o incluso hacia el sistema solar interior
Algunos de los KBO más conocidos son: 1992 QB1, Orcus, Quaoar, Ixion, y Varuna. ¡Nombres raros para objetos extraños!.
Al cinturón de Kuiper se le puso este nombre en honor a Gerard Kuiper

4.- LA NUBE DE OORT :

La nube Oort se encuentra mucho más lejos del cinturón de Kuiper.
En 1950 Jan Oort se dio cuenta de que:
1. nunca se ha observado un cometa con una órbita que indique que proviene del espacio interestelar,
2. hay una fuerte tendencia a que el afelio de las órbitas de los cometas de periodo largo caiga a distancias de unas 50.000 UA, y
3. no hay ninguna dirección privilegiada desde donde vengan los cometas.
A partir de esto propuso que los cometas residen en una gigantesca nube en la zona exterior del sistema solar. A esa nube se la llama Nube de Oort. Las estadísticas indican que puede contener hasta un billón de cometas.
La Nube de Oort puede representar una fracción significativa de la masa del sistema solar, quizá tanto o más que Júpiter

. (Aunque esto es altamente especulativo; no sabemos cuántos cometas hay ni el tamaño que tienen.)

SISTEMAS PLANETARIOS

Estrella Joven en Orión.


Disco protoplanetario...la estrella al centro y los planetas comenzando a formarse en su periferia orbitaria.

Formación de un sistema planetario: decíamos que una estrella nace, por que en un determinado momento , una nube de gas y polvo interespacial, que se encuentra dentro de las galaxias, comienza a condensarse y a moverse en un sentido rotatorio.


Los elementos que forma las estrellas, provienen de la explosión de otros cuerpos estelares de generación anterior denominados supernovas.
El proceso de formación de una estrella, sucede dentro de una nube molecular, que es un objeto extraordinariamente opaco. Es por tanto invisible a nuestros ojos, aunque puede ser estudiado mediante observaciones de la radiación infrarroja y radio.
Gracias a este tipo de observaciones, los astrónomos han sido capaces de entender (todavía de forma incompleta) las etapas por los que pasa una estrella al nacer... y reconstruir por tanto, el nacimiento de nuestro Sol hace casi cinco mil millones de años.
Por otra parte, el proceso de formación de una estrella da lugar, no sólo a un objeto central denso (la protoestrella), sino que también, permite la creación de un disco de materia girando a su alrededor. Este disco contiene material que gira muy rápido, no concentrándose totalmente en la estrella, dando lugar al cabo de varios millones de años, a un sistema planetario como el que forman la Tierra y los demás planetas.


En estos primeros estadios, la protoestrella es un objeto muy activo, y produce un viento bipolar formado por dos chorros opuestos de material de alta velocidad. Estos chorros permiten a la estrella liberarse del exceso de giro (momento angular) aportado por el material del disco, que cae lentamente en espiral hacia la protoestrella. Los chorros, además, dispersan parte de la nube materna donde ha nacido la estrella y hacen que ésta, una vez formada, sea visible a nuestros ojos.

AGRUPACIONES ESTELARES

Las Pléyades. M-45


Cúmulo Globular : NGC 6397

Cúmulos estelares: las estrellas además de agruparse en parejas o tríos, lo hacen también en cúmulos, que pueden tener desde decenas a cientos de miles de astros. Los hay abiertos o galácticos, así llamados por que están relativamente próximos a la Tierra en el disco de la galaxia. Generalmente tienen decenas o cientos de miembros, por lo que se ven claramente. La mayoría de sus estrellas tienen menos edad que el Sol.
Las Pléyades también conocidas como las Siete hermanas o M 45 en la constelación de Tauro son muy conocidas, es factible visualizar unas seis o siete a simple vista, las demás se ven con telescopio e incluso binoculares.
No siempre es fácil separar las estrellas que están en primer o segundo plano, de los verdaderos miembros de un cúmulo.


Cúmulos globulares: en el cielo es posible ver unos cien cúmulos de estrellas globulares. Observadas con telescopios pequeños, semejan pequeñas bolas borrosas...pero en realidad están constituidas por miles de estrellas al observarlas con equipos poderosos. Ejemplo de ellos es 47 Tucanae...visible en el hemisferio Sur.
La mayoría de los cúmulos globulares que vemos, no pertenecen a nuestra galaxia, no están en ella , pues lo que percibimos es su halo o periferias. En el hemisferio Sur es posible ver una gran cantidad de éstos cúmulos....otro de ellos es Omega Centauro...un grán cúmulo oval de cientos miles de miembros – puede verse a simple vista.
Estrellas variables: son astros que cambian de luminosidad porque, o sufren variaciones en su tamaño, o expulsan materiales, o son pares cuyas órbitas se entrecruzan.

Una de estas estrellas es Mira Omicron (o) Ceti), cuya variación fue descubierta en 1596. Es una gigante roja de aproximadamente la misma masa del Sol, cuya luminosidad varía durante un período de once meses. En sus momentos de máximo esplendor se distingue a simple vista, para luego irse atenuando, haciendo más difícil su visualización y dando la impresión que desaparecerá para siempre. Pero luego el proceso se detiene y se invierte y nuevamente es posible verla a simple vista.
Eclipses entre binarias: son pares muy próximos cada uno de los cuales gira alrededor de otro en horas o días. Periódicamente se eclipsan mutuamente, vistos desde la Tierra, disminuyendo el brillo que se observa. La estrella más pequeña del par suele ser el más brillante y experimenta una disminución de su luminosidad cuándo su superficie se obscurece. Algol es una de ellas que se ubica en la constelación de Perseo (hemisferio Norte) cada 2,9 días el miembro más débil pasa por delante del más brillante y origina un eclipse que dura diez horas con disminución de su luminosidad.
Cefeidas: son variables llamadas así por que el prototipo de ellas se llama Delta Cephei en la constelación de Cefeo (Hemisferio Norte). Sus fluctuaciones se producen por un ciclo de transformaciones internas que provocan dilataciones y contracciones de su volumen. Cuándo la estrella se dilata, se apaga y cuándo se contrae, se ilumina. El fenómeno se produce en forma regular, como un reloj.

En este tipo de estrellas, las variaciones de temperatura pueden tener lugar a consecuencia de una serie de contracciones y expansiones radiales del propio cuerpo estelar. El período de pulsación de una cefeida sería proporcional al valor medio del radio que, a su vez, depende intrínsecamente de las características de la propia estrella. Según este modelo, la contracción de la estrella produce un aumento de temperatura en las regiones centrales y, por consiguiente, del número de reacciones nucleares, lo cual, a su vez, provoca un aumento global de la luminosidad. Luego, el aumento de energía liberada tiende a detener la contracción de la estrella y a producir una dilatación de las capas más externas. Después de la expansión, la estrella se enfría, con la consiguiente disminución de su luminosidad. Alcanzada cierta temperatura mínima, la expansión se detiene y el radio de la estrella se ajusta en torno a una posición de equilibrio. Así, pues, la luminosidad de una variable cefeida es inversamente proporcional a sus dimensiones, lo que significa que es máxima cuando el radio es mínimo, y viceversa.

Variables Cataclísmicas y Novas: estas estrellas se componen de una grande y y una pequeña y caliente – normalmente una enana blanca – que absorbe una corriente de gas de su hermana mayor. El gas capturado se calienta más a medida que la transferencia es mayor y finalmente culmina con una explosión temonuclear, lo que produce un aumento de luminosidad de diez magnitudes. Las estrellas no sufren cambios y se piensa que repiten el proceso en ciclos de miles de años.

2009 AÑO INTERNACIONAL DE LA ASTRONOMIA

Observatorio Elke. Penco. Chile

Betelgeuse en Orión

Galaxia del Sombrero

Aprovechando que este año ha sido proclamado por la ONU y la Unión Astronómica Internacional, como el Año Internacional de la Astronomía, he concurrido a diferentes eventos científicos que se han llevado a cabo tanto en mi ciudad Talcahuano, como en el observatorio Elke en la comuna de Penco, Región del Bío-Bío, Chile.

He recibido información especializada de astrónomos profesionales, los que han tenido la generosidad de entregar parte de sus conocimientos a grupos de aficionados, con el solo deseo de difundir ésta actividad , donde los amateurs como yo, tenemos un "universo" por descubrir.

Por eso es que he querido sumarme a ésta iniciativa, colaborando con algunos temas básicos que puedan servir como guía y estímulo, a otras personas que se interesen en el tema.

Definiciones Astronómicas



Estrella: es un cuerpo celeste compuesto por una gran masa de Hidrógeno, Helio y otros elementos en menor proporción...”todos en forma gaseosa”.
La gravedad atrae hacia adentro la materia gaseosa y la presión de los gases calientes los empuja hacia fuera, de lo que resulta un equilibrio estable.
La fuente de energía de la estrella radica en su núcleo, donde millones de toneladas de hidrógeno se funden formando helio.
Nuestro Sol es una estrella de unos cinco mil millones de años (cinco millardos) que solo ha consumido un pequeño porcentaje de su hidrógeno. Se puede decir que esta en la flor de su vida.

Clases de estrellas: El holandés Ejnar Hertzsprung y el norteamericano Henry Norris Russel, diseñaron el diagrama de Hertzsprung – Russel (HR) contrastando le temperatura de la superficie estelar con su luminosidad y considerando su distancia hasta la tierra, a objeto de clasificarlas.

Enanas rojas: en el extremo más pálido de la secuencia principal, del diagrama HR. están las estrellas más comunes....las enanas rojas. Son las más débiles por lo que es posible ver la más cercanas como Próxima Centauri (la más cercana a la Tierra).
Enanas blancas: más pequeñas que las enanas rojas generalmente rondan el tamaño de la tierra, pero con la masa del sol (peso). Son estrellas cuyos fuegos nucleares se han apagado.
Gigantes rojas: son estrellas considerablemente mayores y más brillantes, situándose por encima de la secuencia principal en el diagrama HR. La mayoría son de color naranja y también muy rojas, como la estrella R Leporis.
Súper gigantes: se ubican en la parte superior del diagrama HR. Visualmente desde la tierra son escasas. Betelgeuse en el hombro de Orión, tiene alrededor del mil millones de kilómetros de ancho y Rigel otra de las luminarias de la constelación de Orión, de color azul, es una de las estrellas súper gigantes más brillantes de las que podemos observar a simple vista.

Las estrellas y su evolución:
Las estrellas no son objetos inmutables. Nacen, envejecen y mueren, aunque estos procesos suceden tan lentamente que no son apreciables en escalas de tiempo humanas. El nacimiento de una estrella, por ejemplo, dura varios cientos de miles de años, y empieza cuando una región del medio interestelar se hace lo suficiente densa y masiva como para que la fuerza de la gravedad rompa el equilibrio en que se encontraba. Cuando esto sucede, el material inicia un proceso de contracción que solo termina al crearse una estrella, en cuyo interior la fuerza de la gravedad es equilibrada mediante la producción de energía por reacciones nucleares.
La materia prima que forma una estrella, es el polvo y las nubes de gas que se encuentra dispersos por las galaxias. Esta materia es perceptible, cuándo interceptan la luz que provienen de estrellas más lejanas.
Esta materia que forma las estrellas, proviene de la explosión de otros cuerpos estelares de generación anterior denominados supernovas.
Tras su nacimiento, las estrellas pasan gran parte de su vida como enanas de secuencia principal. Por ejemplo las tres que conforman el complejo Alfa centauro, la más brillante es casi como el Sol, puede tener una adolescencia de unos diez mil millones de años en la secuencia principal, a medida que consuma su hidrógeno del núcleo se hará cada vez más cálida y más brillante tornándose grande y roja comenzando a transformar el helio en carbón tornándose en gigante roja.

Es frecuente que las estrellas aparezca en parejas (vistas con telescopios), tríos o, incluso, en cúmulos...mientras que solo una minoría como el Sol, aparecen en solitario.
La mayoría de los sistemas binarios están íntimamente unidos ,tanto, que es difícil discriminar sin instrumentos como el espectrógrafo que analiza minuciosamente el espectro de colores de la luz para revelar las sintonías binarias.
Alfa Centauro constituye un buen ejemplo de estrellas dobles, aunque en verdad son tres. A simple vista se distingue una sola estrella – la tercera más brillante del cielo – con un telescopio se pueden observar por separado.

DIOS Y EL UNIVERSO II

Vista de la Tierra desde la Apollo XI...en órbita lunar.



En el ámbito de la filosofía cristiana, la Cosmología y la Antropología son una sola cosa. Estos dos conceptos están ligados: el cosmos y el hombre.
El dogma cristiano afirma : “el universo entero, a modo de un libro, está vuelto hacia el hombre , para que lea en su inmensidad, su realización histórica y su esencia sobrenatural. Una vez cumplido el plazo asignado a la humanidad, desde Adán hasta el último hombre, se detendrá el movimiento de los cielos y con esto, todo cambio y toda alteración en el mundo. Se detendrá el tiempo.... y la eternidad se adueñará de todas las cosas y entonces vendrá el reino del Creador”.
Por tanto, la creación del universo (Génesis) y su fin (Apocalipsis), están en función de la historia humana.
Por su parte, la ciencia también nos habla de un comienzo y de un final del universo. No reconoce una “creación” en los términos teológicos como ya explicábamos anteriormente, se teoriza que en determinado momento, en un punto del espacio se produjo una explosión a partir de la nada (big bang). También vaticina el fin del universo, ya sea, por el enfriamiento gradual del cosmos (Segunda ley de la Termodinámica), o por la contracción de él, debido a la acción gravitacional (big crunch) .
Ahora, utilizando lo que en filosofía se conoce como razón natural, o sea, la capacidad innata que posee el hombre para entender las cosas, es posible explicar que,... la realidad,...toda la naturaleza... incluido el hombre, debe haber tenido un origen ...o algo que lo creó. "De la pura nada ....nada puede emerger”. De ahí se deduce la existencia de algún ser que ha existido siempre.
Tenemos que leer el cielo, pues somos hijos del cosmos, tal es así, que una estrella nos da su energía y a través de ciertos procesos , nos alimentamos de ella.....Dentro de una inmensidad sobrecogedora, la tierra es una minúscula masa de un sistema solar , que gira y avanza por el espacio. Vulnerable a un sinfín de fenómenos cósmicos que pueden exterminar nuestra existencia en el planeta. Desde el choque con pequeños asteroides o la colisión contra algún cometa que se cruce en la trayectoria de la Tierra. Como también ser tragados por un hoyo negro o atraídos por otra galaxia.
El desarrollo del hombre en los tiempos, su perfeccionamiento y adaptación, ha sido y será fundamental para hacer frente a estos peligros, la tecnología que nace de la inspiración creativa y la inteligencia aplicada, será clave para seguir con vida.
Pero como vaticinan los expertos, también la humanidad está amenazada por el mismo hombre, a causa de las contradicciones en su actuar social a escala mundial,... como los desequilibrios de la globalización que propician los conflictos entre naciones,....la contaminación atmosférica y del medio ambiente, o el uso abusivo de sus recursos no renovables, entre otros motivos. ..Es dable pensar que en el futuro, el hombre podría enfrentarse con éxito a cualquier catástrofe o amenaza , siempre y cuando, vea a la tierra como su hogar, al cosmos como su patria y ..... su condición humana, a lo inmanente de un ser superior. Conservando siempre su cultura, espiritualidad y una escala de valores comunes que le permita vivir en sociedad formando una civilización sustentable.

DIOS Y EL UNIVERSO

Las teorías que explican el orígen del Universo, expresan que éste se originó en un punto donde se produjo una enorme explosión, denominada: "Big Bang". Hace unos 15.000 a 20.000 millones de años. Antes de ésto..... postulan..... no existía nada....por alguna razón o por una formidable casualidad sin causalidad...¡¡¡¡¡BAAANNNGG!!!!. billones de partículas sub-atómicas dieron comienzo a todo el cosmos, la materia, la energía, etc. que formó las estrellas, galaxias, el espacio-tiempo y todo lo que nos permiten ver nuestros ojos, en forma directa o mediante formidables telescopios ubicados en tierra o en satélites orbitales.

Este fenómeno explosivo del cual no se tiene una explicación de su orígen, se fué expandiendo como si le hubiesen colocado levadura....apareció el hidrógeno que se transformo en helio y éste fue formando toda la materia que conocemos. Así comenzaron a nacer las estrellas, agrupándose en galaxias y también se descubrió que todo éste conjunto estaba en expansión.

Las galaxias se están alejando unas de otras a una considerable velocidad...todo demostrado y aceptado.

Los descubrimientos suman y siguen....el hombre escudriña el espacio ocupando grandes cantidades de recursos , tecnología y esfuerzos personales.

¿Donde está Dios en éste ambiente?. Muchos de los científicos niegan su existencia y otros publícan que para avanzar en el conocimiento, se debe dejar de lado toda discusión teológica, prescindiendo de la idea de un ser superior.

Las grandes interrogantes que nos planteamos entonces son:.......¿será posible que todo éste fenómeno universal haya partido de la nada?..... ¿será posible que todo la materia del cosmos (incluido nuestro pequeñísimo planeta) no sean más que un despilfarro gigantesco de un momento aleatorio o del azar?. Las dudas descritas,aceptadas como verdades, dejan al hombre sin un sentido lógico de su existencia y desvalorizan los intentos de él, por desarrollarse dentro del concepto de humanidad.