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El Sistema Solar

El sistema solar

Es un conjunto de cuerpos celestes que orbitan alrededor de una sola estrella, el Sol, siguiendo unas trayectorias conocidas como orbitas elípticas. Posee una estructura perfecta, de manera que los planetas y demás elementos pueden moverse dentro de sus órbitas, manteniendo una distancia entre ellos que evita que se choquen.

Planetas del sistema solar
Representación de los Planetas en órbita del sistema solar

El sistema solar es un sistema relativamente pequeño entre los muchos que existen en la galaxia donde nos encontramos. El sistema solar se encuentra en una esquina solitaria de la galaxia que hemos llamado Vía Láctea. Esta galaxia contiene cientos de millones de estrellas, entre las cuales nuestro Sol es una estrella relativamente mediana. Ahora bien, en el Universo, de acuerdo con los cálculos de los científicos modernos, existen cientos de miles de millones de galaxias, de diversas formas y tamaños. Nuestro sistema solar se encuentra ubicado en un sub-brazo de la espira Orión, a una distancia de 32.000 años luz del centro de la Galaxia, demorándose 250 millones de años en dar una vuelta a la Galaxia, girando a una velocidad de 240 kilómetros por segundo.

Orígenes del sistema solar

No se conoce con exactitud la manera como se formó nuestro sistema planetario. Sin embargo, las soposiciones o hipótesis más destacadas al respecto son: la nebular, la de la estrella intrusay la de la captura casual.

Hipótesis nebular

Esta hipótesis se origina en el siglo XVIII, con Descartes, aunque Emanuel Swedenborg, Emanuel Kant y Pierre-Simon Laplace, avanzarían en su formulación. Esta explicación sigue ampliandose y es la más aceptada. Hace 4.500 millones de años una nube de gases y polvo cós­mico, que se denomina nebulosa, colapsó, presumiblemente por efecto de la explosión de una estrella supernova cercana. Los materiales de la nube (hidrógeno, helio, nitrógeno, oxígeno y metales en polvo) se condensaron y empezaron a chocar entre ellos generando calor. Este calor se concentró en un centro dando origen al Sol, mientras que en torno a él se formó un disco de polvo cósmico cuyos granos, al colisionar y acrecentarse, se trans­formaron en planetas.

Esta teoría, aunque ha sido respaldada por numerosos hallazgos científicos, tiene problemas que ponen en duda su capacidad explicativa. Algunos de ellos se refieren a la existencia de planetas en "lugares equivocados", como Urano y Neptuno, que se encuentran en regiones del sistema solar donde su formación parece muy poco probable, según lo afirman algunos científicos.


Las diferentes etapas de la formación del sistema solar: contracción de una nube de hidrógeno y de helio, aplanamiento del sistema, la formación de planetesimales, puesta en marcha de las las reacciones nucleares al centro, aparición del sistema bajo su forma actual.

Hipótesis de la estrella intrusa

Según esta hipótesis, una estrella intrusa o errante, pasó tan cerca del Sol, que por efecto de la atracción de la gravedad, le arrancó miles de trozos. Estos entraron en órbita solar y fueron paulatinamente enfriándose y agrupándose hasta formar los actuales planetas, satélites y demás cuerpos del sistema.

Hipótesis de la captura casual

Supone que el Sol errante por la Vía Láctea, fue capturando dentro de su campo gravitacional otros cuerpos sólidos fríos que luego se volvieron planetas. De haber sido así, las actuales órbitas planetarias serían totalmente desordenadas. En verdad, en nuestro sistema, los plantetas giran sobre un mismo plano aproximado. Si el origen de nuestro sistema fuera como el descrito por esta hipótesis, las órbitas actuales de los planetas, y por lo tanto de la Tierra, serían del estilo de la órbita de un cometa.

Composición 

El sistema solar está conformado por el Sol, que da nombre a este sistema, por ocho planetas que orbitan a su alrededor: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno; por un conjunto de otros cuerpos menores llama­dos planetas enanos (Plutón, Eris, Makemake, Haumea y Ceres) y por asteroides, cometas, lunas y meteoritos.

Está dividido en tres partes: la zona interior que contiene los cuatro primeros planetas; la zona exterior que comprende los cuatro planetas restantes; y la zona transneptuniana, donde se encuentra una serie de planetas enanos y otros cuerpos celestes. Del total de la masa que tiene el sistema solar, el 98,2% pertenece al Sol, y el 1,8% se distribuye en los demás cuerpos celestes que conforman el sistema.

El Sol

El Sol no es un cuerpo sólido sino una bola de gases incandescentes compuesta principalmente por hidrógeno y helio. El Sol constituye el 99% de la masa del sistema solar. Está ubicado a 150 millones de kilómetros de la Tierra. Al igual que los planetas que lo rodean, el Sol también gira sobre sí mismo, da vueltas alrededor del centro de la Vía Láctea, a 250 Km/s, con lo cual da la vuelta completa cada 22 millones de años.

El Sol
, la estrella más próxima a la Tierra, genera energía por las reacciones nucleares que se desarrollan en su interior, proporcionando la luz y el calor que hacen posible la vida en nuestro planeta. El tamaño, la fuerza de gravedad y la distancia entre la tierra y el Sol procuran condiciones óptimas para la evolución de la vida.

Sol El Sol

Formación del Sol

El Sol nació hace aproximadamente 4.500 millones de años, es decir, su origen va de la mano del origen del sistema solar. Es considerado una estrella tipo G. Su composición es de 75% de hidrógeno, 23% de helio y 2% de otros elementos como carbono, nitrógeno y azufre. Este astro gigante tiene un tamaño de casi 100 veces el diámetro de la Tierra y una forma esférica, un poco achatada en sus polos. Se formó cuando  una nube de polvo y gas, girando en un torbellino, se contrajo atrayendo la materia hacia el centro. Cuando la temperatura del centro se elevó a 1.000.000°C, se produjo una fusión nuclear, que creó energía y liberó un flujo continuo de calor y luz. La cantidad de radiación solar que llega a la Tierra está afectada por las variaciones de la órbita terrestre, y la inclinación y oscilación del eje de la Tierra.

Manchas solares

Las manchas solares son regiones de la superficie visible del Sol, llamada fotosfera, con una temperatura de unos 6000 oC, en donde el campo magnético es más intenso ocasionando que se inhiba o reduzca el flujo de calor. Esto hace que se formen estas áreas más frías y se vean más oscuras que el resto del Sol.

La energía solar se crea en el interior del Sol, donde la temperatura llega a los 15 millones de grados, con una presión altísima, que provoca reacciones nucleares. Se liberan protones (núcleos de higrógeno), que se funden en grupos de cuatro para formar particulas alfa (núcleos de helio). Cada partícula alfa pesa menos de cuatro protones juntos. La diferencia se expulsa en forma de energía a la superficie. Un gramo de materia solar libera tanta energía como la combustión de 2.5 millones de litros de gasolina. El Sol también absorbe materia. Es tan grande que a menudo atrae a los asteroides y cometas que pasan cerca. Naturalmente, cuando caen al Sol, se desintegran.

Tormentas solares

Las tormentas solares son explosiones que ocurren en la superficie del Sol, aveces tan violentas que pueden afectar los satélites de comunicación y las redes eléctricas. Estas erupciones liberan partículas que quedan atrapadas en el campo magnético de la Tierra y ocasionan extrañas y coloridas luces en el cielo de los polosque se conocen como auroras.

En la siguiente imagen se observa la estructura del sol, así como la de cualquier otra estrella.


Estructura del sol

Fin del Sol

Los científicos calculan que el Sol tal como hoy lo conocemos durará otros 4.500 millones de años. Desde ese momento, comenzará a aumentar de tamaño, absorbiendo todo lo que encuentre a su paso en busca de combustible. En este proceso desaparecerán la Tierra y los demás planetas. Luego, al no contar con más combustible, reducirá su tamaño hasta convertirse en un agujero negro probablemente.

Ciclo de vida del Sol

La velocidad de la luz

La velocidad de la luz es de trescientos mil kilómetros por segundo (300.000 km/s).

Un año-luz (A.L.) es la distancia recorrida por la luz en un año a razón de trescientos mil kilómetros por segundo. Un simple cálculo nos hace ver que un día equivale a 86.400 segundos y un año a treinta millones de segundos aproximadamente; por lo tanto, un año-luz equivale aproximadamente, a ¡diez billones de kilómetros! Según los cálculos de la ciencia, la estrella más próxima a nosotros, Centauri, está a una distancia de cuatro años-luz (40 billones de kilómetros). La más brillante del cielo, la llamada Sirio, dista de nosotros unos nueve años-luz.

Con los modernos telescopios se ha logrado «penetrar» en el cielo hasta «profundidades» que se miden en miles de millones de años-luz (unos veinte mil trillones de kilómetros).

Composición Hidrógeno, Helio
Diámetro (millones de Km.) 1´392.000
Temperatura núcleo 15 millones 0C
Temperatura superficie 5.770 0C
Período de rotación (ecuador) 25 días
Período de rotación (polos) 34 días
Masa (respecto a la Tierra) 332.946*
Volumen (respecto a la Tierra)  1´303.600*
Gravedad (respecto a la Tierra) 27,9*
Inclinación axial 7,250
* = A que el Sol es ese número de veces mayor que el planeta Tierra.
Referencia:
COBOS, F. (2010). Hipertexto Sociales. Editorial Santillana.