Teoría heliocéntrica
La teoría heliocéntrica es el modelo astronómico que sostiene que la Tierra y los demás planetas giran alrededor del Sol. El heliocentrismo, fue propuesto en la antigüedad por el griego Aristarco de Samos, quien se basó en medidas sencillas de la distancia entre la Tierra y el Sol, determinando un tamaño mucho mayor para el Sol que para la Tierra.
Por esta razón, Aristarco propuso que era la tierra la que giraba alrededor del Sol y no a la inversa, como sostenía la teoría geocéntrica de Ptolomeo e Hiparco, comúnmente aceptada en esa época y en los siglos siguientes, acorde con la visión antropocéntrica imperante.
Pensadores heliocentristas
Aristarco de Samos
Aristarco de Samos (310 a. C.-230 a. C.)
Martianus Capella (siglo V d. C.)
Nicolás de Cusa (1401-1464)
Nicolás Copérnico (1473-1543)
Jerónimo Muñoz (1520 – 1591)
Tycho Brahe (1546-1601)
Giordano Bruno (1548-1600)
Galileo Galilei (1564-1642)
Johannes Kepler (1571-1630)
Sol
La estrella que, por el efecto gravitacional de su masa, domina el sistema planetario que incluye a la Tierra. Mediante la radiación de su energía electromagnética, aporta directa o indirectamente toda la energía que mantiene la vida en la Tierra, porque todo el alimento y el combustible procede en última instancia de las plantas que utilizan la energía de la luz del Sol.
Mercurio
El planeta más cercano al Sol. Se encuentra a una distancia aproximada del Sol de 58 millones de kilómetros, tiene un diámetro de 4.875 km, su volumen y su masa son semejantes a los de la Tierra y su densidad media es aproximadamente igual a la de la Tierra. Mercurio orbita alrededor del Sol cada 88 días (año del planeta). Los estudios de radar del planeta muestran que gira sobre su eje una vez cada 58,7 días o cada dos terceras partes de su periodo orbital; por tanto, gira una vez y media sobre su eje durante cada periodo orbital.
Venus
Segundo planeta desde el Sol. Es el objeto más brillante del cielo, después del Sol y la Luna. A este planeta se le llama el lucero del alba cuando aparece por el Este al amanecer y el lucero de la tarde cuando está situado al Oeste al atardecer.
En la antigüedad, al lucero de la tarde se le llamaba Hesperus y al lucero del alba Phosphorus o Lucifer. Debido a las distancias de las órbitas de Venus y la Tierra desde el Sol, Venus no es visible nunca más de tres horas antes del amanecer o tres horas después del ocaso.
Tierra
Tercer planeta desde el Sol y quinto en cuanto a tamaño de los nueve planetas principales. La distancia media de la Tierra al Sol es de 149.503.000 km. Es el único planeta conocido que tiene vida, aunque algunos de los otros planetas tienen atmósferas y contienen agua.
La Tierra no es una esfera perfecta, sino que tiene forma de pera. Cálculos basados en las perturbaciones de las órbitas de los satélites artificiales revelan que la Tierra es una esfera imperfecta porque el ecuador se engrosa 21 km; el polo norte está dilatado 10 m y el polo sur está hundido unos 31 metros.
Luna
Satélite natural de la Tierra (el término luna también se aplica algunas veces a los satélites de otros planetas del Sistema Solar). El diámetro de la Luna es de unos 3.476 km (aproximadamente una cuarta parte del de la Tierra) y su volumen es una quincuagésima parte del de la Tierra. La masa de la Tierra es 81 veces mayor que la de la Luna. Por tanto, la densidad media de la Luna es de sólo las tres quintas partes de la densidad de la Tierra, y la gravedad en la superficie es un sexto de la de la Tierra.
La Luna orbita la Tierra a una distancia media de 384.403 km y a una velocidad media de 3.700 km/h. Completa su vuelta alrededor de la Tierra, siguiendo una órbita elíptica, en 27 días, 7 horas, 43 minutos y 11,5 segundos según el tiempo sidéreo. Para cambiar de una fase a otra similar, o mes lunar, la Luna necesita 29 días, 12 horas, 44 minutos y 2,8 segundos. Como tarda en dar una vuelta sobre su eje el mismo tiempo que en dar una vuelta alrededor de la Tierra, en realidad, siempre es la misma cara de la Luna la que se ve desde la Tierra. Aunque aparece brillante a simple vista, sólo refleja en el espacio alrededor del 7% de la luz que recibe del Sol. Este poder de reflexión, o albedo, es similar al del polvo de carbón.
Marte
Planeta que recibe su nombre del dios romano de la guerra, es el cuarto desde el Sol y el séptimo en cuanto a masa. Marte tiene dos pequeños satélites con cráteres, Fobos y Deimos, que algunos astrónomos consideran que son asteroides capturados por el planeta muy al comienzo de su historia.
A simple vista, sin la utilización de un telescopio, Marte es un objeto rojizo (se le conoce también como el ‘planeta rojo’) de brillo muy variable. Cuando se halla más cerca de la Tierra (55 millones de kilómetros), es, después de Venus, el objeto más brillante en el cielo nocturno. Puede observarse más fácilmente cuando está en oposición (cuando se forma la línea Sol-Tierra-Marte) y cuando se encuentra cerca de la Tierra. La concurrencia de ambas circunstancias se produce cada 15 años, cuando el planeta llega al perihelio (su mayor acercamiento al Sol) casi en oposición.
Júpiter
Quinto planeta desde el Sol, y el mayor del Sistema Solar; es el primero de los llamados gigantes o exteriores. Recibió el nombre del rey de los dioses de la mitología romana. Júpiter es 1.400 veces más voluminoso que la Tierra, pero su masa es sólo 318 veces la de nuestro planeta. La densidad media de Júpiter es una cuarta parte de la densidad de la Tierra, lo que indica que este planeta gigante debe estar formado por gases más que por metales y rocas como la Tierra y otros planetas interiores.
Da una vuelta alrededor del Sol cada 11,9 años a una distancia orbital media de 778 millones de kilómetros (unas cinco veces la distancia del Sol a la Tierra). Tarda 9,9 horas en dar una vuelta alrededor de su eje. Esta rápida rotación produce un engrosamiento ecuatorial que se aprecia cuando se mira el planeta a través de un telescopio. La rotación no es uniforme. Las bandas que se ven en Júpiter se deben a la presencia de fuertes corrientes atmosféricas que reflejan los diferentes periodos de rotación en las distintas latitudes.
Estas bandas se aprecian más debido a las tonalidades pastel de las nubes. Este colorido se observa también en la llamada Gran Mancha Roja, un ciclón gigantesco de forma oval con matices que varían desde el rojo ladrillo hasta el rosa. Los colores proceden de rastros de compuestos formados por la luz ultravioleta, las tormentas y el calor. Algunos de estos compuestos pueden ser similares a los de las moléculas orgánicas que se desarrollaron en la Tierra como preludio del origen de la vida.
Los cometas
Cuerpo celeste de hielo y roca, relativamente pequeño, que gira alrededor del Sol. Cuando un cometa se acerca al Sol, parte del hielo se convierte en gas. Este gas y partículas de polvo se desprenden y originan una cola larga y luminosa que caracteriza a los cometas.
Un cometa consta de un claro núcleo, de hielo y roca, rodeado de una atmósfera nebulosa llamada cabellera o coma. El astrónomo estadounidense Fred Whipple describió en 1949 el núcleo, que contiene casi toda la masa del cometa, como una “bola de nieve sucia” compuesta por una mezcla de hielo y polvo.
Hay diversos datos que sustentan la teoría de la bola de nieve. De los gases y partículas meteóricas observados que se expulsan para formar la cabellera y la cola de los cometas, la mayor parte de los gases son moléculas fragmentarias o radicales de los elementos más comunes en el espacio: hidrógeno, carbono, nitrógeno y oxígeno. Los radicales, por ejemplo CH, NH y OH, provienen de la rotura de algunas de las moléculas estables CH4 (metano), NH3 (amoníaco) y H2O (agua), que pueden permanecer en el núcleo como hielos o como compuestos más complejos y muy fríos.
Saturno
Sexto planeta desde el Sol y el segundo más grande del Sistema Solar. La peculiaridad más conocida de Saturno es la de estar rodeado de un sistema de anillos, descubierto en 1610 por Galileo utilizando uno de los primeros telescopios. Galileo no comprendió que los anillos estuvieran separados del cuerpo central del planeta, así que los describió como “asas” (ansae).
Fue el astrónomo holandés Christiaan Huygens el primero en describirlos correctamente. En 1655, para no perder su derecho de prioridad mientras verificaba sus propuestas, Huygens escribió un anagrama que, cuando se ordenaba, formaba una sentencia latina cuya traducción dice así: “Está circundado por un delgado anillo achatado, inclinado hacia la eclíptica y sin tocar en ningún punto al planeta”. Los anillos, que se nombraron por el orden en que se descubrieron, se conocen como los anillos D, C, B, A, F, G y E. Hoy se sabe que contienen más de 100.000 pequeños anillos, todos ellos girando en torno al planeta.
Urano
Séptimo planeta en cuanto a distancia al Sol, que gira fuera de la órbita de Saturno y dentro de la órbita de Neptuno. Es de sexta magnitud, por lo que es poco observable a simple vista. Urano fue descubierto accidentalmente en 1781 por el astrónomo británico William Herschel y originariamente se le llamó Georgium Sidus (Estrella de Jorge) en honor a su mecenas real, Jorge III. Más tarde, durante un tiempo se le llamó Herschel en honor a su descubridor. El nombre Urano, que propuso por vez primera el astrónomo alemán Johann Elert Bode, se comenzó a utilizar a finales del siglo XIX.
Urano tiene un diámetro de 52.200 km y su distancia media al Sol es de 2.870 millones de kilómetros. Tarda 84 años en completar una órbita y 17 horas y 15 minutos en una rotación completa sobre su eje, que está inclinado 8° con relación al plano de la órbita del planeta alrededor del Sol. La atmósfera de Urano está compuesta fundamentalmente de hidrógeno y helio, con algo de metano.
A través del telescopio, el planeta aparece como un disco verde azulado con un pálido contorno verde. En comparación con la Tierra, Urano tiene una masa 14,5 veces mayor, un volumen 67 veces mayor y una gravedad 1,17 veces mayor. No obstante, el campo magnético de Urano sólo es una décima parte más fuerte que el de la Tierra, con un eje inclinado 55° en relación con el eje de rotación. La densidad de Urano es aproximadamente 1,2 veces la del agua.
Neptuno
Es el cuarto planeta en cuanto a tamaño y el octavo en cuanto a distancia al Sol. El descubrimiento de Neptuno fue uno de los éxitos de la astronomía matemática. En 1846, para explicar las alteraciones en la órbita de Urano, el astrónomo francés Urbain Le Verrier calculó la existencia y la posición de un planeta nuevo.
El mismo año, el astrónomo alemán Johann Gottfried Galle descubrió el planeta a 1° de esa posición. La posición de Neptuno fue calculada, por otra parte, por el matemático británico John Couch Adams, pero los observadores británicos no actuaron con suficiente celeridad para anunciar el descubrimiento del planeta.
La distancia media de Neptuno al Sol es de 4.500 millones de kilómetros y su diámetro lineal medio es de aproximadamente 49.400 km, o sea, cerca de 3,8 veces el de la Tierra. Su volumen es aproximadamente 72 veces, su masa 17 veces y su densidad media 0,31 la de la Tierra o 1,7 veces la del agua. El albedo del planeta es alto: refleja el 84% de la luz que recibe. El periodo de rotación es de cerca de 16 horas y el periodo sideral de revolución es de 164,79 años. Su campo magnético está inclinado más de 50° respecto al eje de rotación. La magnitud estelar media del planeta es de 7,8 y casi nunca es visible a simple vista, aunque se puede observar con un pequeño telescopio, apareciendo como un pequeño disco azul verdoso.
Los científicos creen que Neptuno debe tener alguna fuente interna de calor ya que la temperatura de su superficie es similar a la de Urano, que está a más de 1.500 km más cerca del Sol. La atmósfera se compone fundamentalmente de hidrógeno y helio, pero la presencia de más del 3% de metano da al planeta su sorprendente color azul. Su climatología se caracteriza, en términos generales, por sus violentas tormentas y sus vientos, los más fuertes del Sistema Solar, con velocidades de más de 1.400 km/h.
Planeta enano
En la misma resolución del 24 de agosto de 2006, la Unión Astronómica Internacional incluyó también la definición de otra nueva categoría de cuerpos dentro del Sistema Solar: los planetas enanos. Los objetos celestes que pertenecen a esta clase no son satélites y cumplen las dos primeras condiciones de la definición de planeta, pero no la tercera; es decir, un planeta enano es un cuerpo celeste (a) que orbita alrededor del Sol, (b) que tiene suficiente masa para que su propia gravedad supere las fuerzas de cuerpo rígido y alcance una forma de equilibrio hidrostático (casi redonda), y (c) que no ha “despejado” las inmediaciones de su órbita.
Es el caso de Plutón, Ceres y Eris, un cuerpo celeste descubierto en 2005 al que se nombró provisionalmente como 2003 UB313.
A los objetos del Sistema Solar que no son planetas, ni planetas enanos, ni satélites, se les denominó “cuerpos pequeños del Sistema Solar”; son la mayor parte de los asteroides y los objetos transneptunianos, los cometas y los meteoroides.
Asteroide
Uno de los numerosos cuerpos rocosos pequeños que giran en órbitas elípticas en torno al Sol, la mayoría entre las órbitas de Marte y Júpiter (en lo que se conoce como el “cinturón de asteroides”).
La masa total de todos los asteroides del Sistema Solar es mucho menor que la de la Luna. Los cuerpos más grandes son más o menos esféricos, pero los que tienen diámetros menores de 160 km suelen presentar formas alargadas e irregulares. La mayoría, independientemente de su tamaño, tardan de 5 a 20 horas en completar un giro sobre su eje. Algunos asteroides tienen ‘compañeros’.
En 1993 la sonda espacial de la NASA Galileo, en su viaje hacia Júpiter, detectó por primera vez la presencia de un satélite en torno a un asteroide, el 243 Ida, y en la actualidad ya se han descubierto más de 30 de estos pequeños cuerpos.
Algunos científicos piensan que los asteroides pudieran ser los restos de un planeta que resultó destruido. Pero se cree que lo más probable es que ocupen el lugar en el Sistema Solar en donde se podría haber formado un planeta de tamaño considerable, lo que no ocurrió por las influencias disruptivas de Júpiter.
Quizá en un principio existieran unas pocas docenas de asteroides que posteriormente se fragmentaron por colisiones mutuas hasta producir el número actual.
Los llamados asteroides Troyanos están situados en dos nubes, una que gira 60° por delante de Júpiter, en el plano de su órbita, y la otra 60° por detrás. En 1977, el asteroide Quirón fue descubierto en una órbita entre la de Saturno y la de Urano. A comienzos de la década de 1990 se descubrió que unos 75 asteroides (los asteroides de Amor) cruzaban la órbita de Marte, unos 50 (los asteroides de Apolo) cruzaban la órbita de la Tierra y menos de 10 (los asteroides de Atón) tienen órbitas menores que la de la Tierra. Uno de los mayores asteroides interiores es Eros, de forma alargada, con una longitud de unos 34 km. Un extraño asteroide de Apolo, Faetón, de unos 5 km de ancho, se acerca al Sol más que cualquier otro asteroide conocido (20,9 millones de kilómetros). También se le relaciona con el regreso anual de la corriente de meteoros de Géminis.