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informacion del sistema solar e universo

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informacion del sistema solar e universo

Mensaje por alan d el Dom Ene 15, 2012 5:34 am

hola a todos, aquí iré dejando informacion de nuestro misterioso sistema solar e universo, y obviamente son bienvenidos a agregar informacion tanbien, saludos!

SISTEMA SOLAR


El Sistema Solar es un sistema planetario de la Vía Láctea que se encuentra en uno de los brazos de ésta, conocido como el Brazo de Orión. Según las últimas estimaciones, el Sistema se encuentra a unos 28 mil años luz del centro de la Vía Láctea.1
Está formado por una única estrella llamada Sol, que da nombre a este Sistema, más ocho planetas que orbitan alrededor de la estrella: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno; más un conjunto de otros cuerpos menores: planetas enanos (Plutón, Eris, Makemake, Haumea y Ceres), asteroides, satélites naturales, cometas, así como el espacio interplanetario comprendido entre ellos.


Características generales

Los planetas y los asteroides orbitan alrededor del Sol, en la misma dirección siguiendo órbitas elípticas en sentido antihorario si se observase desde el polo norte del Sol. El plano aproximado en el que giran los planetas se denomina plano de la eclíptica. Algunos objetos orbitan con un acusado grado de inclinación respecto de éste, como Plutón, que posee una inclinación con respecto al eje de la eclíptica de 17º, así como una parte importante de los objetos del cinturón de Kuiper. Según sus características, los cuerpos que forman parte del Sistema Solar se clasifican en:

Sol. Una estrella de tipo espectral G2 que contiene más del 99% de la masa del sistema. Con un diámetro de 1.400.000 km, se compone, de un 75% de hidrógeno, un 20% de helio y el 5% de oxígeno, carbono, hierro y otros elementos.

Planetas. Divididos en planetas interiores (también llamados terrestres o telúricos) y planetas exteriores o gigantes. Entre estos últimos Júpiter y Saturno se denominan gigantes gaseosos mientras que Urano y Neptuno suelen nombrarse como gigantes helados. Todos los planetas gigantes tienen a su alrededor anillos.

Planetas enanos. Se trata de cuerpos cuya masa les permite tener forma esférica, pero no es la suficiente para haber atraído o expulsado a todos los cuerpos a su alrededor. Cuerpos como Plutón (hasta 2006 considerado noveno planeta del Sistema Solar), Ceres, Makemake, Eris y Haumea están dentro de esta categoría.

Satélites. Cuerpos mayores orbitando los planetas, algunos de gran tamaño, como la Luna, en la Tierra, Ganímedes, en Júpiter o Titán, en Saturno.

Asteroides. Cuerpos menores concentrados mayoritariamente en el cinturón de asteroides entre las órbitas de Marte y Júpiter, y otra más allá de Neptuno. Su escasa masa no les permite tener forma regular.

Objetos del cinturón de Kuiper. Objetos helados exteriores en órbitas estables, los mayores de los cuales serían Sedna y Quaoar.

Cometas. Objetos helados pequeños provenientes de la Nube de Oort.
El espacio interplanetario en torno al Sol contiene material disperso procedente de la evaporación de cometas y del escape de material proveniente de los diferentes cuerpos masivos. El polvo interplanetario (especie de polvo interestelar) está compuesto de partículas microscópicas sólidas. El gas interplanetario es un tenue flujo de gas y partículas cargadas formando un plasma que es expulsado por el Sol en el viento solar. El límite exterior del Sistema Solar se define a través de la región de interacción entre el viento solar y el medio interestelar originado de la interacción con otras estrellas. La región de interacción entre ambos vientos se denomina heliopausa y determina los límites de influencia del Sol. La heliopausa puede encontrarse a unas 100 UA (15.000 millones de kilómetros del Sol).
Los sistemas planetarios detectados alrededor de otras estrellas parecen muy diferentes del Sistema Solar, si bien, con los medios disponibles, sólo es posible detectar algunos planetas de gran masa entorno a otras estrellas. Por tanto, no parece posible determinar hasta qué punto el Sistema Solar es característico o atípico entre los sistemas planetarios del Universo.

datos del sol y de los planetas de nuestro sistema solar


SOL


El Sol (del latín sol, solis, a su vez de la raíz proto-indoeuropea sauel-)3 es una estrella del tipo espectral G2 que se encuentra en el centro del Sistema Solar y constituye la mayor fuente de energía electromagnética de este sistema planetario.4 La Tierra y otros cuerpos (incluidos otros planetas, asteroides, meteoroides, cometas y polvo) orbitan alrededor del Sol.4 Por sí solo, representa alrededor del 98,6 por ciento de la masa del Sistema Solar. La distancia media del Sol a la Tierra es de aproximadamente 149.600.000 kilómetros, o 92.960.000 millas, y su luz recorre esta distancia en 8 minutos y 30 segundos. La energía del Sol, en forma de luz solar, sustenta a casi todas las formas de vida en la Tierra a través de la fotosíntesis, y determina el clima de la Tierra y la meteorología.
Es la estrella del sistema planetario en el que se encuentra la Tierra; por tanto, es el astro con mayor brillo aparente. Su visibilidad en el cielo local determina, respectivamente, el día y la noche en diferentes regiones de diferentes planetas. En la Tierra, la energía radiada por el Sol es aprovechada por los seres fotosintéticos, que constituyen la base de la cadena trófica, siendo así la principal fuente de energía de la vida. También aporta la energía que mantiene en funcionamiento los procesos climáticos. El Sol es una estrella que se encuentra en la fase denominada secuencia principal, con un tipo espectral G2, que se formó entre 4.567,90 y 4.570,10 millones de años y permanecerá en la secuencia principal aproximadamente 5000 millones de años más. El Sol, junto con todos los cuerpos celestes que orbitan a su alrededor, incluida la Tierra, forman el Sistema Solar.
A pesar de ser una estrella mediana (aún así, es más brillante que el 85% de las estrellas existentes en nuestra galaxia), es la única cuya forma se puede apreciar a simple vista, con un diámetro angular de 32' 35" de arco en el perihelio y 31' 31" en el afelio, lo que da un diámetro medio de 32' 03". La combinación de tamaños y distancias del Sol y la Luna son tales que se ven, aproximadamente, con el mismo tamaño aparente en el cielo. Esto permite una amplia gama de eclipses solares distintos (totales, anulares o parciales).



DATOS DEL SOL
diametro / 1.392.000 km

diametro relativo (ds/Dt0) / 109

superficie / 6,0877 x 10 km2

volumen / 1,4122 x 10 km3

masa / 1,9891 x10(30)kg

masa relativa a la de la tierra / 332946x

densidad / 1411 kg/m3

densidad relativa al agua / 1,41x

gravedad en la superficie / 274 m/s2 (27,9g)

temperatura maxima de la superficie / 5.778 K

temperatura maxima de la corona / 1-2x10(elevado al 6) K1

temperatura del nucleo / 1,36 x10(elevado al 7) K

luminosidad (Ls) / 3,827 x10(elevado al 26) W


datos ortibales


periodo de rotacion

en el ecuador / 27d 6h 36min

A 30° de latitud / 28d 4h 48min

A 60° de latitud / 30d 19h 12min

A 75° de latitud / 31d 19h 12min

distancia maxima al centro de la galaxia / ~2.5×10(elevado17) km
~26,000 años luz

periodo orbital alrededor del centro galactico / 2,25 - 2,50 x10(elevado8) años(elevado2)

velocidad maxima / ~2.20 km/s


COMPOSICIO DE LA FOTOSFERA


Hidrógeno / 73,46%
Helio / 24,85%
Oxígeno / 0,77%
Carbono / 0,29%
Hierro / 0,16%
Neón / 0,12%
Nitrógeno / 0,09%
Silicio / 0,07%
Magnesio / 0,05%
Azufre / 0,04%





Nacimiento y muerte del Sol

El Sol se formó hace 4.650 millones de años y tiene combustible para 5.500 millones más. Después, comenzará a hacerse más y más grande, hasta convertirse en una gigante roja. Finalmente, se hundirá por su propio peso y se convertirá en una enana blanca, que puede tardar un billón de años en enfriarse. Se formó a partir de nubes de gas y polvo que contenían residuos de generaciones anteriores de estrellas. Gracias a la metalicidad de dicho gas, de su disco circumestelar surgieron, más tarde, los planetas, asteroides y cometas del Sistema Solar. En el interior del Sol se producen reacciones de fusión en las que los átomos de hidrógeno se transforman en helio, produciéndose la energía que irradia. Actualmente, el Sol se encuentra en plena secuencia principal, fase en la que seguirá unos 5000 millones de años más quemando hidrógeno de manera estable.
Llegará un día en que el Sol agote todo el hidrógeno en la región central al haberlo transformado en helio. La presión será incapaz de sostener las capas superiores y la región central tenderá a contraerse gravitacionalmente, calentando progresivamente las capas adyacentes. El exceso de energía producida hará que las capas exteriores del Sol tiendan a expandirse y enfriarse y el Sol se convertirá en una estrella gigante roja. El diámetro puede llegar a alcanzar y sobrepasar al de la órbita de la Tierra, con lo cual, cualquier forma de vida se habrá extinguido. Cuando la temperatura de la región central alcance aproximadamente 100 millones de kelvins, comenzará a producirse la fusión del helio en carbono mientras alrededor del núcleo se sigue fusionando hidrógeno en helio. Ello producirá que la estrella se contraiga y disminuya su brillo a la vez que aumenta su temperatura, convirtiéndose el Sol en una estrella de la rama horizontal. Al agotarse el helio del núcleo, se iniciará una nueva expansión del Sol y el helio empezará también a fusionarse en una nueva capa alrededor del núcleo inerte -compuesto de carbono y oxígeno y que por no tener masa suficiente el Sol no alcanzará las presiones y temperaturas suficientes para fusionar dichos elementos en elementos más pesados- que lo convertirá de nuevo en una gigante roja, pero ésta vez de la rama asintótica gigante y provocará que el astro expulse gran parte de su masa en la forma de una nebulosa planetaria, quedando únicamente el núcleo solar que se transformará en una enana blanca y, mucho más tarde, al enfriarse totalmente, en una enana negra. El Sol no llegará a estallar como una supernova al no tener la masa suficiente para ello.
Si bien se creía en un principio que el Sol acabaría por absorber además de Mercurio y Venus a la Tierra al convertirse en gigante roja, la gran pérdida de masa que sufrirá en el proceso hizo pensar por un tiempo que la órbita terrestre -al igual que la de los demás planetas del Sistema Solar- se expandiría posiblemente salvándola de ese destino.5 Sin embargo, un artículo reciente postula que ello no ocurrirá y que las interacciones mareales así como el roce con la materia de la cromosfera solar harán que nuestro planeta sea absorbido.6 Otro artículo posterior también apunta en la misma dirección

ESTRUCTURA DEL SOL

Como toda estrella, el Sol posee una forma esférica, y a causa de su lento movimiento de rotación, tiene también un leve achatamiento polar. Como en cualquier cuerpo masivo, toda la materia que lo constituye es atraída hacia el centro del objeto por su propia fuerza gravitatoria. Sin embargo, el plasma que forma el Sol se encuentra en equilibrio, ya que la creciente presión en el interior solar compensa la atracción gravitatoria, lo que genera un equilibrio hidrostático. Estas enormes presiones se producen debido a la densidad del material en su núcleo y a las enormes temperaturas que se dan en él gracias a las reacciones termonucleares que allí acontecen. Existe, además de la contribución puramente térmica, una de origen fotónico. Se trata de la presión de radiación, nada despreciable, que es causada por el ingente flujo de fotones emitidos en el centro del Sol.
Casi todos los elementos químicos terrestres (aluminio, azufre, bario, cadmio, calcio, carbono, cerio, cobalto, cobre, cromo, estaño, estroncio, galio, germanio, helio, hidrógeno, hierro, indio, magnesio, manganeso, níquel, nitrógeno, oro, oxígeno, paladio, plata, platino, plomo, potasio, rodio, silicio, sodio, talio, titanio, tungsteno, vanadio, circonio y zinc) y diversos compuestos (como el cianógeno, el óxido de carbono y el amoniaco) han sido identificados en la constitución del astro rey, por lo que se ha concluído que, si nuestro planeta se calentara hasta la temperatura solar, tendría un espectro luminoso casi idéntico al Sol. Incluso el helio fue descubierto primero en el Sol y luego se constató su presencia en nuestro planeta.8
El Sol presenta una estructura en capas esféricas o en "capas de cebolla". La frontera física y las diferencias químicas entre las distintas capas son difíciles de establecer. Sin embargo, se puede determinar una función física que es diferente para cada una de las capas. En la actualidad, la astrofísica dispone de un modelo de estructura solar que explica satisfactoriamente la mayor parte de los fenómenos observados. Según este modelo, el Sol está formado por: 1) núcleo, 2) zona radiante, 3) zona convectiva, 4) fotosfera, 5) cromosfera, 6) corona, 7) manchas solares, 8 ) granulación y 9) viento solar.


NUCLEO DEL SOL
Ocupa unos 139 000 km del radio solar, 1/5 del mismo, y es en esta zona donde se verifican las reacciones termonucleares que proporcionan toda la energía que el Sol produce. El Sol está constituido por un 81 por ciento de hidrógeno, 18 por ciento de helio, y el 1 por ciento restante se reparte entre otros elementos. En su centro se calcula que existe un 49 por ciento de hidrógeno, 49 por ciento de helio y un 2 por ciento que se distribuye en otros elementos que sirven como catalizadores en las reacciones termonucleares. A comienzos de la década de los años 30 del siglo XX, el físico austriaco Fritz Houtermans (1903-1966) y el astrónomo inglés Robert d'Escourt Atkinson (1898-1982) unieron sus esfuerzos para averiguar si la producción de energía en el interior del Sol y en las estrellas se podía explicar por las transformaciones nucleares. En 1938 Hans Albrecht Bethe (1906-2005), en los Estados Unidos, y Carl Friedrich von Weizsäcker (1912-2007), en Alemania, simultánea e independientemente, encontraron el hecho notable de que un grupo de reacciones en las que intervienen el carbono y el nitrógeno como catalizadores constituyen un ciclo, que se repite una y otra vez, mientras dura el hidrógeno. A este grupo de reacciones se les conoce como ciclo de Bethe o del carbono, y es equivalente a la fusión de cuatro protones en un núcleo de helio. En estas reacciones de fusión hay una pérdida de masa, esto es, el hidrógeno consumido pesa más que el helio producido. Esa diferencia de masa se transforma en energía, según la ecuación de Einstein (E = mc2), donde E es la energía, m la masa y c la velocidad de la luz. Estas reacciones nucleares transforman el 0,7 por ciento de la masa afectada en fotones, con una longitud de onda cortísima y, por lo tanto, muy energéticos y penetrantes. La energía producida mantiene el equilibrio térmico del núcleo solar a temperaturas aproximadamente de 15 millones de kelvins.


Zona convectiva


Esta región se extiende por encima de la zona radiactiva, y en ella los gases solares dejan de estar ionizados y los fotones son absorbidos con facilidad y se convierten en un material opaco al transporte de radiación. Por lo tanto, el transporte de energía se realiza por convección, de modo que el calor se transporta de manera no homogénea y turbulenta por el propio fluido. Los fluidos se dilatan al ser calentados y disminuyen su densidad. Por lo tanto, se forman corrientes ascendentes de material desde la zona caliente hasta la zona superior, y simultáneamente se producen movimientos descendentes de material desde las zonas exteriores frías. Así, a unos 200 000 km bajo la fotosfera del Sol, el gas se vuelve opaco por efecto de la disminución de la temperatura; en consecuencia, absorbe los fotones procedentes de las zonas inferiores y se calienta a expensas de su energía. Se forman así secciones convectivas turbulentas, en las que las parcelas de gas caliente y ligero suben hasta la fotosfera, donde nuevamente la atmósfera solar se vuelve transparente a la radiación y el gas caliente cede su energía en forma de luz visible, y se enfría antes de volver a descender a las profundidades. El análisis de las oscilaciones solares ha permitido establecer que esta zona se extiende hasta estratos de gas situados a la profundidad indicada anteriormente. La observación y el estudio de estas oscilaciones solares constituyen el campo de trabajo de la heliosismología.

FOTOSFERA


La fotosfera es la zona visible donde se emite luz visible del Sol. La fotosfera se considera como la «superficie» solar y, vista a través de un telescopio, se presenta formada por gránulos brillantes que se proyectan sobre un fondo más oscuro. A causa de la agitación de nuestra atmósfera, estos gránulos parecen estar siempre en agitación. Puesto que el Sol es gaseoso, su fotosfera es algo transparente: puede ser observada hasta una profundidad de unos cientos de kilómetros antes de volverse completamente opaca. Normalmente se considera que la fotosfera solar tiene unos 100 o 200 km de profundidad.
Aunque el borde o limbo del Sol aparece bastante nítido en una fotografía o en la imagen solar proyectada con un telescopio, se aprecia fácilmente que el brillo del disco solar disminuye hacia el borde. Este fenómeno de oscurecimiento del centro al limbo es consecuencia de que el Sol es un cuerpo gaseoso con una temperatura que disminuye con la distancia al centro. La luz que se ve en el centro procede en la mayor parte de las capas inferiores de la fotosfera, más caliente y por tanto más luminosa. Al mirar hacia el limbo, la dirección visual del observador es casi tangente al borde del disco solar por lo que llega radiación procedente sobre todo de las capas superiores de la fotosfera, más frías y emitiendo con menor intensidad que las capas profundas en la base de la fotosfera.
Un fotón tarda un promedio de 10 días desde que surge de la fusión de dos átomos de hidrógeno, en atravesar la zona radiante y un mes en recorrer los 200 000 km de la zona convectiva, empleando tan sólo unos 8 minutos y medio en cruzar la distancia que separa la Tierra del Sol. No se trata de que los fotones viajen más rápidamente ahora, sino que en el exterior del Sol el camino de los fotones no se ve obstaculizado por los continuos cambios, choques, quiebros y turbulencias que experimentaban en el interior del Sol.
Los gránulos brillantes de la fotosfera tienen muchas veces forma hexagonal y están separados por finas líneas oscuras. Los gránulos son la evidencia del movimiento convectivo y burbujeante de los gases calientes en la parte exterior del Sol. En efecto, la fotosfera es una masa en continua ebullición en el que las células convectivas se aprecian como gránulos en movimiento cuya vida media es tan solo de unos nueve minutos. El diámetro medio de los gránulos individuales es de unos 700 a 1000 km y resultan particularmente notorios en los períodos de mínima actividad solar. Hay también movimientos turbulentos a una escala mayor, la llamada "supergranulación", con diámetros típicos de unos 35 000 km. Cada supergranulación contiene cientos de gránulos individuales y sobrevive entre 12 a 20 horas. Fue Richard Christopher Carrington (1826-1875), cervecero y astrónomo aficionado, el primero en observar la granulación fotosférica en el siglo XIX. En 1896 el francés Pierre Jules César Janssen (1824-1907) consiguió fotografiar por primera vez la granulación fotosférica.

El signo más evidente de actividad en la fotosfera son las manchas solares. En los tiempos antiguos se consideraba al Sol como un fuego divino y, por consiguiente, perfecto e infalible. Del mismo modo se sabía que la brillante cara del Sol estaba a veces nublada con unas manchas oscuras, pero se imaginaba que era debido a objetos que pasaban en el espacio entre el Sol y la Tierra. Cuando Galileo (1564-1642) construyó el primer telescopio astronómico, dando origen a una nueva etapa en el estudio del Universo, hizo la siguiente afirmación "Repetidas observaciones me han convencido, de que estas manchas son sustancias en la superficie del Sol, en la que se producen continuamente y en la que también se disuelven, unas más pronto y otras más tarde". Una mancha solar típica consiste en una región central oscura, llamada "umbra", rodeada por una "penumbra" más clara. Una sola mancha puede llegar a medir hasta 12 000 km (casi tan grande como el diámetro de la Tierra), pero un grupo de manchas puede alcanzar 120 000 km de extensión e incluso algunas veces más. La penumbra está constituida por una estructura de filamentos claros y oscuros que se extienden más o menos radialmente desde la umbra. Ambas (umbra y penumbra) parecen oscuras por contraste con la fotosfera, simplemente porque están más frías que la temperatura media de la fotosfera. Así, la umbra tiene una temperatura de 4000 K, mientras que la penumbra alcanza los 5600 K, inferiores en ambos casos a los 6000 K que tienen los gránulos de la fotosfera. Por la ley de Stefan-Boltzmann, en que la energía total radiada por un cuerpo negro (como una estrella) es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura efectiva (E = σT4, donde σ = 5,67051·10−8 W/m2·K4), la umbra emite aproximadamente un 32% de la luz emitida por un área igual de la fotosfera y análogamente la penumbra tiene un brillo de un 71% de la fotosfera. La oscuridad de una mancha solar está causada únicamente por un efecto de contraste; si pudiéramos ver a una mancha tipo, con una umbra del tamaño de la Tierra, aislada y a la misma distancia que el Sol, brillaría una 50 veces más que la Luna llena. Las manchas están relativamente inmóviles con respecto a la fotosfera y participan de la rotación solar. El área de la superficie solar cubierta por las manchas se mide en términos de millonésima del disco visible.


CROMOSFERA

La cromosfera es una capa exterior a la fotosfera visualmente mucho más transparente. Su tamaño es de aproximadamente 10,000 km, y es imposible observarla sin filtros especiales, pues es eclipsada por el mayor brillo de la fotosfera. La cromosfera puede observarse durante un eclipse solar en un tono rojizo característico y en longitudes de onda específicas, notablemente en Hα, una longitud de onda característica de la emisión por hidrógeno a muy alta temperatura.
Las prominencias solares ascienden ocasionalmente desde la fotosfera, alcanzan alturas de hasta 150,000 km y producen erupciones solares espectaculares.


CORONA SOLAR

La corona solar está formada por las capas más tenues de la atmósfera superior solar. Su temperatura alcanza los millones de kelvin, una cifra muy superior a la de la capa que le sigue, la fotosfera, siendo esta inversión térmica uno de los principales enigmas de la ciencia solar reciente. Estas elevadísimas temperaturas son un dato engañoso y consecuencia de la alta velocidad de las pocas partículas que componen la atmósfera solar. Sus grandes velocidades son debidas a la baja densidad del material coronal, a los intensos campos magnéticos emitidos por el Sol y a las ondas de choque que rompen en la superficie solar estimuladas por las células convectivas. Como resultado de su elevada temperatura, desde la corona se emite gran cantidad de energía en rayos X. En realidad, estas temperaturas no son más que un indicador de las altas velocidades que alcanza el material coronal que se acelera en las líneas de campo magnético y en dramáticas eyecciones de material coronal (EMCs). Lo cierto es que esa capa es demasiado poco densa como para poder hablar de temperatura en el sentido usual de agitación térmica.
Todos estos fenómenos combinados ocasionan extrañas rayas en el espectro luminoso que hicieron pensar en la existencia de un elemento desconocido en la tierra al que incluso denominaron coronium hasta que investigaciones posteriores en 1942 concluyeron que se trataban de radiaciones producidas por átomos neutros de oxígeno de la parte externa de la misma corona, así como de hierro, níquel, calcio y argón altamente ionizados (fenómenos imposibles de obtener en laboratorios).9
La corona solar solamente es observable desde el espacio con instrumentos adecuados que anteponen un disco opaco para eclipsar artificialmente al Sol o durante un eclipse solar natural desde la Tierra. El material tenue de la corona es continuamente expulsado por la fuerte radiación solar dando lugar a un viento solar. Así pues, se cree que las estructuras observadas en la corona están modeladas en gran medida por el campo magnético solar y las células de transporte convectivo.
En 1970 el físico sueco Hannes Alfven obtuvo el premio Nobel. Él estimó que había ondas que transportaban energía por líneas del campo magnético que recorre el plasma de la corona solar. Pero hasta hoy no se había podido detectar la cantidad de ondas que eran necesarias para producir dicha energía.
Pero imágenes de alta definición ultravioleta, tomadas cada 8 segundos por el satélite de la NASA Solar Dymanics Observatory (SDO), han permitido a científicos como Scott McIntosh y a sus colegas del Centro Nacional Estadounidense de Investigación Atmosférica, detectar gran cantidad de estas ondas. Las mismas se propagan a gran velocidad (entre 200 y 250 kilómetros por segundo) en el plasma en movimiento. Ondas cuyo flujo energético se sitúa entre 100 y 200 vatios por kilómetro cuadrado "son capaces de proveer la energía necesaria para propulsar a los rápidos vientos solares y así compensar las pérdidas de calor de las regiones menos agitadas de la corona solar", estiman los investigadores.
Sin embargo, para McIntosh esto no es suficiente para generar los 2.000 vatios por metro cuadrado que se necesitan para abastecer a las zonas activas de la corona. Es por esto que se requiere de instrumentos con mayor capacidad temporal y espacial para estudiar todo el espectro de energía irradiada en las regiones activas de nuestra estrella.



Eyección de masa coronal


La eyección de masa coronal (CME) es una onda hecha de radiación y viento solar que se desprende del Sol en el periodo llamado Actividad Máxima Solar. Esta onda es muy peligrosa ya que daña los circuitos eléctricos, los transformadores y los sistemas de comunicación. Cuando esto ocurre, se dice que hay una tormenta solar.

Cada 11 años, el Sol entra en un turbulento ciclo (Actividad Máxima Solar) que representa la época más propicia para que el planeta sufra una tormenta solar. Dicho proceso acaba con el cambio de polaridad solar (no confundir con el cambio de polaridad terrestre).

El próximo máximo solar ocurrirá en el año 2011.10

Una potente tormenta solar es capaz de paralizar por completo la red eléctrica de las grandes ciudades, una situación que podría durar semanas, meses o incluso años.

Las tormentas solares pueden causar interferencias en las señales de radio, afectar a los sistemas de navegación aéreos, dañar las señales telefónicas e inutilizar satélites por completo.

El 13 de marzo de 1989, la ciudad de Québec, en Canadá, fue azotada por una fuerte tormenta solar. Como resultado de ello, seis millones de personas se vieron afectadas por un gran apagón que duró 90 segundos. La red eléctrica de Montreal estuvo paralizada durante más de nueve horas. Los daños que provocó el apagón, junto con las pérdidas originadas por la falta de energía, alcanzaron los cientos de millones de dólares.

Entre los días 1 y 2 de septiembre de 1859, una intensa tormenta solar afectó a la mayor parte del planeta. Las líneas telegráficas de los Estados Unidos y el Reino Unido quedaron inutilizadas y se provocaron varios incendios. Además, una impresionante aurora boreal, fenómeno que normalmente sólo puede observarse desde las regiones árticas, pudo verse en lugares tan alejados entre sí como Roma o Hawái.






Importancia de la energía solar en la Tierra


La mayor parte de la energía utilizada por los seres vivos procede del Sol, las plantas la absorben directamente y realizan la fotosíntesis, los herbívoros absorben indirectamente una pequeña cantidad de esta energía comiendo las plantas, y los carnívoros absorben indirectamente una cantidad más pequeña comiendo a los herbívoros.
La mayoría de las fuentes de energía usadas por el hombre derivan indirectamente del Sol. Los combustibles fósiles preservan energía solar capturada hace millones de años mediante fotosíntesis, la energía hidroeléctrica usa la energía potencial de agua que se condensó en altura después de haberse evaporado por el calor del Sol, etc.
Sin embargo, el uso directo de energía solar para la obtención de energía no está aún muy extendido debido a que los mecanismos actuales no son suficientemente eficaces.

LOS PELIGROS DEL SOL



tanbien hay otros peligros que nos afectan tanbien pero a diferencia de esos videos, nos afectan hoy en dia, por lo general es en verano cuando mas hay que cuidarse de la radiación solar, es esa epoca que mucha gente anda ligera de ropa para refrescarse , pero no es consciente de los peligros del sol.
si uno no se cuida con protectores solares adecuados o tener siempre la cabeza cubierta y beber mucho liquido , podremos sufrir de golpes de calor, desmayos, etc . por lo general a los que mas suele afectar es a los mayores de edad, y a los niños pequeños, por eso es recomendable siempre no salir afuera a exponerse al sol durante las 10 am hasta las 6 de la tarde, ( esto ultimo puede variar según el pais, en argentina se suele recomendar eso ) , y beber mucho liquido.
y otra cosa importante que me olvidaba es la importancia de tener un protector solar para la piel, ya que si no se cuida adecuadamente, podemos correr un alto % de contraer cáncer de piel.
otro dato que se tenia era que la gente con mas % de contraer cancer de piel, era la gente de piel pálida/blanca, ya que esa gente de por si, son las que mas quieren tener exposición solar para cambiar su tonalidad de piel por así decirlo.
esta ultima informacion la pueden encontrar en cualquier lado que seguramente lo explicara mejor que yo, y vale aclarar que si tienen animales o no, tanbien cuidenlos, ya que ellos tanbien sufren como nosotros, siempre tienen que tener un refugio (con sombra) , comida, y agua fresca. ( se puede tener mas informacion consultando a su veterinario cercano, o simplemente buscando por internet, )


corto la información y sigo , ( esto lo hago por si se me llega a cortar Internet, o la luz, o algún otro incidente, seria malo para la salud, que después de haber puesto tanta información y tratar de ordenarla prolijamente , se te pierda todo en un parpadeo, saludos )




Última edición por alan d el Miér Ene 25, 2012 7:20 am, editado 2 veces

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Re: informacion del sistema solar e universo

Mensaje por alan d el Dom Ene 15, 2012 6:51 am

MERCURIO
Mercurio es el planeta del Sistema Solar más próximo al Sol y el más pequeño (a excepción de los planetas enanos). Forma parte de los denominados planetas interiores o rocosos y carece de satélites. Se conocía muy poco sobre su superficie hasta que fue enviada la sonda planetaria Mariner 10 y se hicieron observaciones con radares y radiotelescopios.
Antiguamente se pensaba que Mercurio siempre presentaba la misma cara al Sol, situación similar al caso de la Luna con la Tierra; es decir, que su periodo de rotación era igual a su periodo de traslación, ambos de 88 días. Sin embargo, en 1965 se mandaron impulsos de radar hacia Mercurio, con lo cual quedó definitivamente demostrado que su periodo de rotación era de 58,7 días, lo cual es 2/3 de su periodo de traslación. Esto no es coincidencia, y es una situación denominada resonancia orbital.
Al ser un planeta cuya órbita es interior a la de la Tierra, Mercurio periódicamente pasa delante del Sol, fenómeno que se denomina tránsito astronómico (ver tránsito de Mercurio). Observaciones de su órbita a través de muchos años demostraron que el perihelio gira 43" de arco más por siglo de lo predicho por la mecánica clásica de Newton. Esta discrepancia llevó a un astrónomo francés, Urbain Le Verrier, a pensar que existía un planeta aún más cerca del Sol, al cual llamaron Planeta Vulcano, que perturbaba la órbita de Mercurio. Ahora se sabe que Vulcano no existe; la explicación correcta del comportamiento del perihelio de Mercurio se encuentra en la Teoría General de la Relatividad.


ELEMENTOS ORBITALES

inclinacion / 7,004°

excentricidad / 0,20563069

periodo oribtal sideral / 87d 23,23 h

periodo orbital sinodico / 115,88 dias

velocidad orbital media / 47,8725 km/s

radio orbital medio / 0,387 UA 57.894.376 km

satelites / 0


CARACTERISTICAS FISICAS


masa / 3,302 x10(ele23) kg

densidad / 5,43 g/cm (ele3)

area de superficie / 7,5 x 10(ele7) km2

diametro / 4.879,4 km

gravedad / 3,7 m/S2

velocidad de escape / 4,25 km/s


CARACTERISTICAS ATMOSFERICAS
presion / vestigios

temperatura

dia 623 k (350 C°)
noche 103 K ( -170 C°)
minima 90 k ( -183 C°)
media 440 k ( 166 C°)
maxima 700 k ( 427 C°)


COMPOSICION

potasio / 31,7%
sodio / 24,9%
oxigeno / 9,5%
argón / 7,0%
helio / 5,9%
oxigeno molecular / 5,6%
nitrógeno / 5,2%
dióxido de carbono / 3,6%
agua / 3,4%
hidrogeno / 3,2%



COMPARACION DE TAMAÑO CON LA TIERRA


Estructura interna

Mercurio es uno de los cuatro planetas sólidos o rocosos; es decir, tiene un cuerpo rocoso como la Tierra. Este planeta es el más pequeño de los cuatro, con un diámetro de 4879 km en el ecuador. Mercurio está formado aproximadamente por un 70% de elementos metálicos y un 30% de silicatos. La densidad de este planeta es la segunda más grande de todo el sistema solar, siendo su valor de 5.430 kg/m3, sólo un poco menor que la densidad de la Tierra. La densidad de Mercurio se puede usar para deducir los detalles de su estructura interna. Mientras la alta densidad de la Tierra se explica considerablemente por la compresión gravitacional, particularmente en el núcleo, Mercurio es mucho más pequeño y sus regiones interiores no están tan comprimidas. Por tanto, para explicar esta alta densidad, el núcleo debe ocupar gran parte del planeta y además ser rico en hierro,1 material con una alta densidad.2 Los geólogos estiman que el núcleo de Mercurio ocupa un 42% de su volumen total (el núcleo de la Tierra apenas ocupa un 17%). Este núcleo estaría parcialmente fundido,3 4 lo que explicaría el campo magnético del planeta.
Rodeando el núcleo existe un manto de unos 600 km de grosor. La creencia generalizada entre los expertos es que en los principios de Mercurio un cuerpo de varios kilómetros de diámetro (un planetesimal) impactó contra él deshaciendo la mayor parte del manto original, dando como resultado un manto relativamente delgado comparado con el gran núcleo.5 (Otras teorías alternativas se discuten en la sección Formación de Mercurio).


Historia geológica de Mercurio


Cuando Mercurio se formó hace más de 4 mil millones de años recibió un pesado bombardeo que finalizó hace 3,8 mil millones de años. Durante este período de intensa craterización, la superficie registró todos estos impactos. Otros masivos como el que formó la Cuenca de Caloris fueron rellenados por el material magmático del planeta formando planicies suaves como las presentes en la Luna. Una vez que el planeta se fue enfriando y se contrajo, se produjeron grietas por toda su superficie que se superponen a otras estructuras como cráteres y las suaves planicies; un claro indicio que las grietas son más recientes. El período de vulcanismo en Mercurio terminó cuando la compresión del manto se ajustó lo suficiente como para evitar la salida de la lava a la superficie. Probablemente esto pasó en un período que se ubica entre los primeros 700 u 800 millones de años de su historia.
Desde entonces sólo han sucedido impactos de cometas y asteroides aislados.



Características generales de la superficie

Figura 1 Detalle
Con una densidad superficial de 5,44 g/cm3 la superficie de Mercurio (Figura 1) está muy craterizada, la cantidad de cráteres sobre la superficie está distribuida uniformemente. El hecho de que la superficie presente la abundante cantidad de cráteres se debe a que por tener una atmósfera tan débil permite la entrada de los meteoritos sin ser desintegrados, Mercurio ha ido acumulando impactos desde su creación hace más de 4 mil millones de años. Por esta razón, tanto su superficie como la de la Luna y Marte que atestiguan un registro de impacto son importantes para la determinación de la duración de este período de craterización, que fue muy intenso hasta los 3 mil millones de años.

Detalle
Además de cráteres de diámetros que van desde cientos de metros hasta cientos de kilómetros, existen otros de tamaños descomunales, como es el caso del cráter Caloris (Figura 2), con un diámetro de 1.300 km, es la mayor estructura en la superficie de Mercurio. Este cráter de impacto fue tan violento que produjo la salida de lava del manto y creó un anillo concéntrico alrededor del cráter con alturas que llegan los 2 km. Las consecuencias de Caloris son también impresionantes: a él se le atribuyen las fracturas y escarpes del lado opuesto del planeta.
Este tipo de cráteres, los cuales fueron rellenados por el material magmático, en la geología lunar se los conoce como mares.
Como en la Luna, los cráteres de Mercurio presentan las características típicas de impacto: el material deyectado (o eyecta) que forma depósitos alrededor del cráter en forma de prolongaciones lineales que se las conoce como radios (o rayos) y cuya luminosidad es más intensa por ser terreno relativamente más joven que la superficie circundante.




La atmósfera de Mercurio
La existencia de una atmósfera en un planeta reviste una gran importancia para la geología, ya que los procesos erosivos del viento, los cambios de temperatura, humedad, etc contribuyen a la modificación del terreno y al deterioro de los materiales.
La atmósfera de Mercurio se disipó brevemente después de su formación hace más de 4 mil millones de años, la causa de su extinción fue el viento solar. Sin embargo todavía tiene los remanentes de una muy tenue atmósfera de 10-15 bar (que puede considerarse inexistente). La existencia de una atmósfera permitiría mantener una temperatura más o menos estable a pesar de las variaciones de luminosidad entre el día y la noche, por tal motivo, las fluctuaciones en los cuerpos sin atmósferas (o con la presencia de atmósferas muy débiles) es importante. En Mercurio la temperatura superficial durante el día es de 420°C, mientras que durante la noche llega cae estrepitosamente hasta los –180°C.
Debido a los bruscos cambios de temperatura, el tipo de interacción sobre la superficie estaría relacionado a la agitación térmica producida sobre los materiales.



Órbita y rotación
La órbita de Mercurio es la más excéntrica de los planetas menores, con la distancia del planeta al Sol en un rango entre 46 millones y 70 millones de kilómetros. Tarda 88 días terrestres en dar una traslación completa. Presenta además una inclinación orbital (con respecto al plano de la eclíptica) de 7°.
En la imagen anexa se ilustran los efectos de la excentricidad, mostrando la órbita de Mercurio sobre una órbita circular que tiene el mismo semieje. La elevada velocidad del planeta cuando está cerca del perihelio hace que cubra esta mayor distancia en un intervalo de sólo cinco días. El tamaño de las esferas, inversamente proporcional a la distancia al Sol, es usado para ilustrar la distancia variable heliocéntrica. Esta distancia variable al Sol, combinada con la rotación planetaria de Mercurio de 3:2 alrededor de su eje, resulta en complejas variaciones de la temperatura de su superficie, pasando de los -185°C durante las noches hasta los 430 °C durante el día.
La oblicuidad de la eclíptica es de solo 0,01° (grados sexagesimales), unas 300 veces menos que la de Júpiter, que es el segundo planeta en esta estadística, con 3,1° (en la Tierra es de 23,5°). De esta forma un observador en el ecuador de Mercurio durante el mediodía local nunca vería el Sol más que 0.01° al norte o al sur del cenit. Análogamente, en los polos el sol nunca pasa 0.01° por


Amanecer doble
En Mercurio existe el fenómeno de los amaneceres dobles, donde el Sol sale, se detiene, se esconde nuevamente casi exactamente por donde salió y luego vuelve a salir para continuar su recorrido por el cielo; esto solo ocurre en algunos puntos de la superficie: por el mismo procedimiento, en el resto del planeta se observa que el Sol aparentemente se detenga en el cielo y realice un movimiento de giro. Esto es porque aproximadamente cuatro días antes del perihelio, la velocidad angular orbital de Mercurio iguala su velocidad angular rotatoria, lo que hace que el movimiento aparente del Sol cese; justo en el perihelio, la velocidad angular orbital de Mercurio excede la velocidad angular rotatoria. De esta forma se explica este movimiento aparente retrógrado del Sol. Cuatro días después del perihelio, el Sol vuelve a tomar un movimiento aparente normal pasando por estos puntos.



Resonancia orbital

Durante muchos años se pensó que la misma cara de Mercurio miraba siempre hacia el Sol, de forma sincrónica, similar a como lo hace la Luna. No fue hasta 1965 cuando observaciones por radio (ver Observación con Grandes Telescopios) descubrieron una resonancia orbital de 2:3, rotando tres veces cada dos años mercurianos; la excentricidad de la órbita de Mercurio hace esta resonancia estable en el perihelio, cuando la marea solar es más fuerte, el Sol está todavía en el cielo de Mercurio. La razón por la que los astrónomos pensaban que Mercurio giraba de manera sincrónica era que siempre que el planeta estaba en mejor posición para su observación, mostraba la misma cara. Ya que Mercurio gira en un 3:2 de resonancia orbital, un día solar (la duración entre dos tránsitos meridianos del Sol) son unos 176 días terrestres. Un día sideral es de unos 58,7 días terrestres.
Simulaciones orbitales indican que la excentricidad de la órbita de Mercurio varía caóticamente desde 0 (circular) a 0,47 a lo largo de millones de años. Esto da una idea para explicar la resonancia orbital mercuriana de 2:3, cuando lo más usual es 1:1, ya que esto es más razonable para un periodo con una excentricidad tan alta.

videos


cuando uno quiere encontrar informacion de lo que sea, por ejem: ( la tierra, el cuerpo humano, volcanes , etc) se puede encontrar en cualquier lado , aunque ojo, ya que hay varios lugares que te indican datos erroneos o datos que son verdaderos y otros no, y eso ala larga te puede confundir, por lo general , cuando uno quiere buscar informacion de en este caso "el sistema solar", uno puede encontrarla en libros, documentales, o en la internet, etc, ( osea en cualquier lado tanbien )aunque por lo general algunas informaciones como este tema por ejem, el unico lugar mas detallado que te explica todo es en enciclopedias, documentales, ( como en discovery channel , history channel , etc )
a lo que voy es que si uno quiere buscar mas informacion, de estos temas en general , lo mejor es ver documentales e enciclopedias, o incluso wiki, o incluso la pagina de la nasa, o algun otro sitio que sepamos que nos brindan datos verdaderos, saludos

pd : y como dije anteriormente, corto y sigo, para evitar algun problema cardiaco a causa de un fallo de conexion etc.. Muy feliz

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Re: informacion del sistema solar e universo

Mensaje por alan d el Dom Ene 15, 2012 7:32 am

VENUS


Venus es el segundo planeta del Sistema Solar en orden de distancia desde el Sol, y el tercero en cuanto a tamaño, de menor a mayor. Recibe su nombre en honor a Venus, la diosa romana del amor. Se trata de un planeta de tipo rocoso y terrestre, llamado con frecuencia el planeta hermano de la Tierra, ya que ambos son similares en cuanto a tamaño, masa y composición, aunque totalmente diferentes en cuestiones térmicas y atmosféricas. La órbita de Venus es una elipse con una excentricidad de menos del 1%, formando la órbita más circular de todos los planetas; apenas supera la de Neptuno. Su presión atmosférica es 94 veces superior a la terrestre; es por tanto la mayor presión atmosférica de todos los planetas rocosos. A pesar de no estar más cerca del sol que Mercurio, Venus posee la atmósfera más caliente, pues esta atrapa mucho más calor del sol, debido a que está compuesta principalmente por gases invernadero, como el dióxido de carbono. Este planeta además posee el día más largo del sistema solar: 243 días terrestres, y su movimiento es retrógrado, es decir, gira en el sentido de las manecillas del reloj, contrario al movimiento de los otros planetas. Por ello, en un día venusiano el sol sale por el oeste y se oculta por el este.
Al encontrarse Venus más cercano al Sol que la Tierra, siempre se puede encontrar, aproximadamente, en la misma dirección del Sol (su mayor elongación es de 47,8°), por lo que desde la Tierra se puede ver sólo unas cuantas horas antes del orto, en unos meses del año, o después del ocaso, en el resto del año. A pesar de ello, cuando Venus es más brillante, puede ser visto durante el día, siendo uno de los tres únicos cuerpos celestes que pueden ser vistos de día a simple vista, además de la Luna y el Sol. Venus es normalmente conocido como la estrella de la mañana (Lucero del Alba) o la estrella de la tarde (Lucero Vespertino) y, cuando es visible en el cielo nocturno, es el segundo objeto más brillante del firmamento, tras la Luna.

CARACTERISTICAS FISICAS


diametro ecuatorial / 12.103,6km

area superficial / 4,60 x 10(ele8) km2

masa / 4,869 x10(ele24) kg

densidad media / 5,24 g/cm3

gravedad superficial / 8,87 m/s2

periodo de rotacion / -243,0187 dias

temperatura superficial

minima / 228 K -45,15° C
media / 737 K 463,85° C
maxima / 773 K 499,85° C


compocicion

dioxido de carbono / 96%
nitrogeno / 3%
dioxido de azufre / 0,015%
vapor de agua / 0,002%
monoxido de carbono / 0,0017%
argon / 0,007%
helio / 0,0012%
neon / 0,0007%


COMPARACION DE TAMAÑO CON LA TIERRA


ORBITA

Aunque todas las órbitas planetarias son elípticas, la órbita de Venus es la más parecida a una circunferencia, con una excentricidad inferior a un 1%.
El ciclo entre dos elongaciones máximas (período orbital sinódico) dura 584 días. Después de esos 584 días Venus aparece en una posición a 72° de la elongación anterior. Dado que hay 5 períodos de 72° en una circunferencia, Venus regresa al mismo punto del cielo cada 8 años (menos dos días correspondientes a los años bisiestos). Este periodo se conocía como el ciclo Sothis en el Antiguo Egipto.
En la conjunción inferior, Venus puede aproximarse a la Tierra más que ningún otro planeta. El 16 de diciembre de 1850 alcanzó la distancia más cercana a la Tierra desde el año 1800, con un valor de 39.514.827 kilómetros (0,26413854 UA). Desde entonces nunca ha habido una aproximación tan cercana. Una aproximación casi tan cercana será en el año 2101, cuando Venus alcanzará una distancia de 39.541.578 kilómetros (0,26431736 UA).


Rotación

Venus gira sobre sí mismo lentamente en un movimiento retrógrado, en el mismo sentido de las manecillas del reloj, de Este a Oeste en lugar de Oeste a Este como el resto de los planetas (excepto Urano), tardando en hacer un giro completo sobre sí mismo 243,0187 días terrestres. No se sabe el porqué de la peculiar rotación de Venus. Si el Sol pudiese verse desde la superficie de Venus aparecería subiendo desde el Oeste y posándose por el Este, con un ciclo día-noche de 116,75 días terrestres1 y un año venusiano de 1,92 días venusianos.
Además de la rotación retrógrada, los periodos orbital y de rotación de Venus están sincronizados de manera que siempre presenta la misma cara del planeta a la Tierra cuando ambos cuerpos están a menor distancia. Esto podría ser una simple coincidencia pero existen especulaciones sobre un posible origen de esta sincronización como resultado de efectos de marea afectando a la rotación de Venus cuando ambos cuerpos están lo suficientemente cerca.


Atmósfera

Venus posee una atmósfera densa y cálida con presiones en la superficie de 90 bar. La atmósfera consiste principalmente de dióxido de carbono (96.5% en volumen) y nitrógeno (3.5%). Visualmente el planeta está completamente cubierto por una densa y elevada capa de nubes compuesta por gotas de ácido sulfúrico. La densa atmósfera de CO2 produce un efecto invernadero desbocado alcanzandose temperaturas de 482ºC en la superficie del planeta. El calor de la superficie permanece atrapado por la densa atmósfera. Venus posee de hecho temperaturas superiores a Mercurio.
Los vientos en el nivel de la nube son rápidos (350 km/h) y soplan hacia el Este y decrecen en profundidad siendo prácticamente inexistentes en la superficie. El origen de esta superrotación atmosférica no se conoce con precisión.
La radiación solar casi no alcanza la superficie del planeta. La densa capa de nubes refleja al espacio la mayoría de la luz del Sol y la mayor parte de la luz que atraviesa las nubes es absorbida por la atmósfera. Esto impide a la mayor parte de la luz del Sol que caliente la superficie. El albedo bolométrico de Venus es de aproximadamente el 60%, y su albedo visual es aún mayor, lo cual concluye que, a pesar de encontrarse más cercano al Sol que la Tierra, la superficie de Venus no se calienta ni se ilumina como era de esperar por la radiación solar que recibe. En ausencia del efecto invernadero, la temperatura en la superficie de Venus podría ser similar a la de la Tierra. El enorme efecto invernadero asociado a la inmensa cantidad de CO2 en la atmósfera atrapa el calor provocando las elevadas temperaturas de este planeta.
Los fuertes vientos en la parte superior de las nubes pueden alcanzar los 350 km/h, aunque a nivel del suelo los vientos son mucho más lentos. A pesar de ello, y debido a la altísima densidad de la atmósfera en la superficie de Venus, incluso estos flojos vientos ejercen una fuerza considerable contra los obstáculos. Las nubes están compuestas principalmente por gotas de dióxido de azufre y ácido sulfúrico, y cubren el planeta por completo, ocultando la mayor parte de los detalles de la superficie a la observación externa. La temperatura en la parte superior de las nubes (a 70 km sobre la superficie) es de -45 °C. La medida promedio de temperatura en la superficie de Venus es de 464 °C. La temperatura de la superficie nunca baja de los 400 °C, lo que lo hace el planeta más caliente del sistema solar.



Geología de Venus


Venus tiene una lenta rotación retrógrada, lo que significa que gira de Este a Oeste, en lugar de hacerlo de Oeste a Este como lo hacen la mayoría de los demás planetas mayores (Urano también tiene una rotación retrógrada, aunque el eje de rotación de Urano, inclinado 97,86°, prácticamente descansa sobre el plano orbital). Se desconoce por qué Venus es diferente en este aspecto, aunque podría ser el resultado de una colisión con un asteroide en algún momento del pasado remoto. Además de esta inusual rotación retrógrada, el período de rotación de Venus y su órbita están casi sincronizados, de manera que siempre presenta la misma cara a la Tierra cuando los dos planetas se encuentran en su máxima aproximación (5.001 días venusianos entre cada conjunción inferior). Esto podría ser el resultado de las fuerzas de marea que afectan a la rotación de Venus cada vez que los planetas se encuentran lo suficientemente cercanos, aunque no se conoce con claridad el mecanismo.
Venus tiene dos mesetas principales a modo de continentes, elevándose sobre una vasta llanura. La meseta Norte se llama Ishtar Terra y contiene la mayor montaña de Venus (aproximadamente dos kilómetros más alta que el Monte Everest), llamada Maxwell Montes en honor de James Clerk Maxwell. Ishtar Terra tiene el tamaño aproximado de Australia. En el hemisferio Sur se encuentra Aphrodite Terra, mayor que la anterior y con un tamaño equivalente al de Sudamérica. Entre estas mesetas existen algunas depresiones del terreno, que incluyen Atalanta Planitia, Guinevere Planitia y Lavinia Planitia. Con la única excepción del Monte Maxwell, todas las características distinguibles del terreno adoptan nombres de mujeres mitológicas.
La densa atmósfera de Venus provoca que los meteoritos se desintegren bruscamente en su descenso a la superficie, aunque los más grandes pueden llegar a la superficie, originando un cráter si tienen suficiente energía cinética. A causa de esto, no pueden formarse cráteres de impacto más pequeños de 3,2 kilómetros de diámetro.
Aproximadamente el 90% de la superficie de Venus parece consistir en un basalto recientemente solidificado (en términos geológicos) con muy pocos cráteres de meteoritos. Las formaciones más antiguas presentes en Venus no parecen tener más de 800 millones de años, siendo la mayor parte del suelo considerablemente más joven (no más de algunos cientos de millones de años en su mayor parte), lo cual sugiere que Venus sufrió un cataclismo que afectó a su superficie no hace mucho tiempo en el pasado geológico.
El interior de Venus es probablemente similar al de la Tierra: un núcleo de hierro de unos 3.000 km de radio, con un manto rocoso que forma la mayor parte del planeta. Según datos de los medidores gravitatorios de la sonda Magallanes, la corteza de Venus podría ser más dura y gruesa de lo que se había pensado. Se piensa que Venus no tiene placas tectónicas móviles como la Tierra, pero en su lugar se producen masivas erupciones volcánicas que inundan su superficie con lava «fresca». Otros descubrimientos recientes sugieren que Venus todavía está volcánicamente activo.El campo magnético de Venus es muy débil comparado con el de otros planetas del Sistema Solar. Esto se puede deber a su lenta rotación, insuficiente para formar el sistema de «dinamo interno» de hierro líquido. Como resultado de esto, el viento solar golpea la atmósfera de Venus sin ser filtrado. Se supone que Venus tuvo originalmente tanta agua como la Tierra pero que, al estar sometida a la acción del Sol sin ningún filtro protector, el vapor de agua en la alta atmósfera se disocia en hidrógeno y oxígeno, escapando el hidrógeno al espacio por su baja masa molecular. El porcentaje de deuterio (un isótopo pesado del hidrógeno que no escapa tan fácilmente) en la atmósfera de Venus parece apoyar esta teoría. Se supone que el oxígeno molecular se combinó con los átomos de la corteza (aunque grandes cantidades de oxígeno permanecen en la atmósfera en forma de dióxido de carbono). A causa de esta sequedad, las rocas de Venus son mucho más pesadas que las de la Tierra, lo cual favorece la formación de montañas mayores, profundos acantilados y otras formaciones.
Durante algún tiempo se creyó que Venus poseía un satélite natural llamado Neith, llamado así por la diosa Sais del Antiguo Egipto, cuyo velo ningún mortal podía levantar. Fue aparentemente observado por primera vez por Giovanni Cassini en 1672. Otras observaciones esporádicas continuaron hasta 1892, pero estos avistamientos fueron desacreditados (eran en su mayor parte estrellas tenues que parecían estar en el lugar correcto en el momento correcto), y hoy se sabe que Venus no tiene ningún satélite, si bien el asteroide 2002 VE68 casi lo es.



Observaciones históricas

Venus es el astro más característico en los cielos de la mañana y de la tarde de la Tierra (después del Sol y la Luna), y es conocido por el hombre desde la prehistoria. Uno de los documentos más antiguos que sobreviven de la biblioteca babilónica de Ashurbanipal, datado sobre el 1600 a. C., es un registro de 21 años del aspecto de Venus (que los primeros babilonios llamaron Nindaranna). Los antiguos sumerios y babilonios llamaron a Venus «Dil-bat» o «Dil-i-pat»; en la ciudad mesopotámica de Akkad era la estrella de la madre-diosa Ishtar, y en chino su nombre es «Jīn-xīng» (金星), el planeta del elemento metal. Venus se consideró como el más importante de los cuerpos celestes observados por los mayas, que lo llamaron «Chak ek» (la gran estrella). Los antiguos griegos pensaban que las apariciones matutinas y vespertinas de Venus eran dos cuerpos diferentes, y les llamaron Hesperus cuando aparecía en el cielo del oeste al atardecer y Phosphorus cuando aparecía en el cielo del este al amanecer.Al encontrarse la órbita de Venus entre la Tierra y el Sol, desde la Tierra se pueden distinguir sus diferentes fases de una forma parecida a las de la Luna. Galileo Galilei fue la primera persona en observar las fases de Venus en diciembre de 1610, una observación que sostenía la entonces discutida teoría heliocéntrica de Copérnico. También anotó los cambios en el tamaño del diámetro visible de Venus en sus diferentes fases, sugiriendo que éste se encontraba más lejos de la Tierra cuando estaba lleno y más cercano cuando se encontraba en fase creciente. Estas observaciones proporcionaron una sólida base al modelo heliocéntrico.
Venus es más brillante cuando el 25% de su disco (aproximadamente) se encuentra iluminado, lo que ocurre 37 días antes de la conjunción inferior (en el cielo vespertino) y 37 días después de dicha conjunción (en el cielo matutino). Su mayor elongación y altura sobre el horizonte se produce aproximadamente 70 días antes y después de la conjunción inferior, momento en el que muestra justo media fase; entre estos intervalos, Venus es visible durante las primeras o últimas horas del día si el observador sabe dónde buscarlo. El período de movimiento retrógrado es de veinte días en cada lado de la conjunción inferior.
En raras ocasiones, Venus puede verse en el cielo de la mañana y de la tarde el mismo día. Esto sucede cuando se encuentra en su máxima separación respecto a la eclíptica y al mismo tiempo se encuentra en la conjunción inferior; entonces desde uno de los hemisferios terrestres se puede ver en los dos momentos. Esta oportunidad se presentó recientemente para los observadores del Hemisferio Norte durante unos días sobre el 29 de marzo de 2001, y lo mismo sucedió en el Hemisferio Sur el 19 de agosto de 1999. Estos eventos de repiten cada ocho años conforme al ciclo sinódico del planeta.
En el siglo XIX, muchos observadores atribuyeron a Venus un período de rotación aproximado de 24 horas. El astrónomo italiano Giovanni Schiaparelli fue el primero en predecir un período de rotación significativamente menor, proponiendo que la rotación de Venus estaba bloqueada por el Sol (lo mismo que propuso para Mercurio). Aunque realmente no es verdad para ninguno de los dos cuerpos, era una estimación bastante aproximada. La casi resonancia entre su rotación y la mayor aproximación a la Tierra ayudó a crear esta impresión, ya que Venus siempre parece dar la misma cara cuando se encuentra en la mejor posición para ser observado. El período de rotación de Venus fue observado por primera vez durante la conjunción de 1961 con radar desde una antena de 26 metros en Goldstone, California, desde el observatorio de radioastronomía Jodrell Bank en el Reino Unido y en las instalaciones de espacio profundo de la Unión Soviética de Yevpatoria. La precisión fue refinada en las siguientes conjunciones, principalmente desde Goldstone y Yevpatoria. El hecho de que la rotación era retrógrada no fue confirmado sino hasta 1964.
Antes de las observaciones de radio de los años sesenta, muchos creían que Venus contenía un entorno como el de la Tierra. Esto era debido al tamaño del planeta y su radio orbital, que sugerían claramente una situación parecida a la de la Tierra, así como por la gruesa capa de nubes que impedían ver la superficie. Entre las especulaciones sobre Venus estaban las de que éste tenía un entorno selvático o que poseía océanos de petróleo o de agua carbonatada. Sin embargo, las observaciones mediante microondas en 1956 por C. Mayer et al, indicaban una alta temperatura de la superficie (600 K). Extrañamente, las observaciones hechas por A.D. Kuzmin en la banda milimétrica indicaban temperaturas mucho más bajas. Dos teorías en competición explicaban el inusual espectro de radio: una de ellas sugería que las altas temperaturas se originaban en la ionosfera y la otra sugería una superficie caliente.

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Re: informacion del sistema solar e universo

Mensaje por alan d el Dom Ene 15, 2012 9:47 am

antes de decir algo de marte, aclaro que no pongo nada de la tierra, ya que puse y estoy poniendo y segire poniendo cosas de la tierra en otro post,(datos de la tierra) por eso no tiene caso poner algo de la tierra aca, saludos

MARTE


Marte, apodado a veces como el Planeta rojo, es el cuarto planeta del Sistema Solar. Forma parte de los llamados planetas telúricos (de naturaleza rocosa, como la Tierra) y es el planeta interior más alejado del Sol. Es, en muchos aspectos, el más parecido a la Tierra.
Tycho Brahe midió con gran precisión el movimiento de Marte en el cielo. Los datos sobre el movimiento retrógrado aparente ("lazos")nota 1 permitieron a Kepler hallar la naturaleza elíptica de su órbita y determinar las leyes del movimiento planetario conocidas como leyes de Kepler.
Forma parte de los planetas superiores a la Tierra, que son aquellos que nunca pasan entre el Sol y la Tierra. Sus fases (porción iluminada vista desde la Tierra) están poco marcadas, hecho que es fácil de demostrar geométricamente. Considerando el triángulo Sol-Tierra-Marte, el ángulo de fase es el que forman el Sol y la Tierra vistos desde Marte. Alcanza su valor máximo en las cuadraturas cuando el triángulo STM es rectángulo en la Tierra. Para Marte, este ángulo de fase no es nunca mayor de 42°, y su aspecto de disco giboso es análogo al que presenta la Luna (3,5 días antes o después de la Luna llena). Esta fase, visible con un telescopio de aficionado, no logró ser vista por Galileo, quien sólo supuso su existencia. Es llamado Marte al igual que el dios de la guerra de la mitología romana Marte


CARACTERISTICAS FISICAS


masa / 6,4185 x 10(ele23) kg

volumen / 1,6318 x 10(ele) km3

densidad / 3.9335 + 0.0004 g/cm3

area de superficie / 144 798 500 km2

diametro / 6.794,4 km

diametro angular / 3,5 - 25,1"

gravedad / 3,711 m/S2

periodo de rotacion / 24,6229 horas


CARACTERÍSTICAS ATMOSFERICAS


presion / 0,636(0,4-0,87) kpa

temperatura

minima 186 K, -87°C
media 227 K, -46 °C
maxima 268 K, -5°C(ele1)

composicion

CO2 / 95,32%
nitrogeno / 2,7%
argon / 2,7%
oxigeno / 0,13%
CO / 0,08%
vapor de agua / 0,021%
oxido nitroso / 0,01%
neon / 2,5
agua pesada / 0,85 ppm
cripton / 0,3 ppm
xenon / 0,08
formaldehido / 0,13 ppm
ozono / 0,03 ppm
peroxido de hidrogeno / 0,018 ppm
metano / 0,01 ppm


FOTO DE COMPARACION DE TAMAÑO CON LA TIERRA



Características físicas

Tiene forma ligeramente elipsoidal, con un diámetro ecuatorial de 6.794 km y polar de 6.750 km. Medidas micrométricas muy precisas han mostrado un achatamiento de 0,01; tres veces mayor que el de la Tierra. A causa de este achatamiento, el eje de rotación está afectado por una lenta precesión debida a la atracción del Sol sobre el abultamiento ecuatorial del planeta. La precesión lunar, que en la Tierra es dos veces mayor que la solar, no tiene su equivalente en Marte.
Con este diámetro, su volumen es de 15 centésimas el terrestre y su masa solamente de 11 centésimas. En consecuencia, la densidad es inferior a la de la Tierra: 3,94 en relación con el agua. Un cuerpo transportado a Marte pesaría 1/3 de su peso en la Tierra, debido a la poca fuerza gravitatoria.

ORBITA

Se conoce con exactitud lo que tarda la rotación de Marte debido a que las manchas que se observan en su superficie, oscuras y bien delimitadas, son excelentes puntos de referencia. Fueron observadas por primera vez en 1659 por Christiaan Huygens que asignó a su rotación la duración de un día. En 1666, Giovanni Cassini la fijó en 24 h 40 min, valor muy aproximado al verdadero. Trescientos años de observaciones de Marte han dado por resultado establecer el valor de 24 h 37 min 22,7 s para el día sideral (el período de rotación de la Tierra es de 23 h 56 min 4,1 s). La rotación de Marte es en el mismo sentido antihorario que lo hace la Tierra.3
De la duración del día sideral se deduce fácilmente que el día solar tiene en Marte una duración de 24 h 39 min 35,3 s.
El día solar medio o tiempo entre dos pasos consecutivos del Sol medio por el meridiano del lugar, dura 24 h 41 min 18,6 s. El día solar en Marte tiene, igual que el de la Tierra, una duración variable, lo cual se debe a que los planetas siguen órbitas elípticas alrededor del Sol que no se recorren con uniformidad. No obstante, en Marte la variación es mayor por su elevada excentricidad.
Para mayor comodidad en sus trabajos, los responsables de las misiones norteamericanas de exploración de Marte por sondas automáticas han decidido unilateralmente dar al día marciano el nombre de sol, sin preocuparse por el hecho de que esa palabra significa "suelo" en francés y designa en castellano la luz solar o, escrito con mayúscula, el astro central de nuestro sistema planetario.


La órbita de Marte es muy excéntrica (0,09): entre su afelio y su perihelio, la distancia del planeta al Sol difiere en unos 42,4 millones de kilómetros. Gracias a las excelentes observaciones de Tycho Brahe, Kepler se dio cuenta de esta separación y llegó a descubrir la naturaleza elíptica de las órbitas planetarias consideradas hasta entonces como circulares.


Oblicuidad orbital
Los polos de Marte están señalados por dos casquetes polares de color blanco deslumbrante, que han facilitado mucho la determinación del ángulo que forma el ecuador del planeta con el plano de su órbita, ángulo equivalente para Marte a la oblicuidad de la eclíptica en la Tierra. Las medidas hechas por Camichel sobre clichés obtenidos en el observatorio francés del Pic du Midi, han dado para este ángulo 24° 48’. Desde la exploración espacial se acepta un valor de 25,19°[cita requerida], un poco mayor que la oblicuidad de la eclíptica (23° 27’), motivo por el cual, Marte tiene períodos estacionales similares a los de la Tierra, aunque sus estaciones son más largas, dado que un año marciano es casi dos veces más largo que un año terrestre.

Si dentro de esa órbita se dibuja la de la Tierra, cuya elipse es mucho menos alargada, puede observarse también que la distancia de la Tierra a Marte se halla sujeta a grandes variaciones. En el momento de la conjunción, es decir, cuando el Sol está situado entre ambos planetas, la distancia entre éstos puede ser de 399 millones de kilómetros y el diámetro aparente de Marte es de 3,5". Durante las oposiciones más favorables esa distancia queda reducida a menos de 56 millones de kilómetros y el diámetro aparente de Marte es de 25", alcanzando una magnitud de -2,8 (siendo entonces el planeta más brillante con excepción de Venus). Dada la pequeñez del globo marciano, su observación telescópica presenta interés especialmente entre los períodos que preceden y siguen a las oposiciones.



OPOSICIONES MARCIANAS



Para los planetas exteriores a la Tierra, es decir Marte, Júpiter, Saturno, etc., existen dos posibles tipos de alineaciones entre la Tierra el planeta y el Sol. Por ejemplo, tal y como se presenta en la figura siguiente, cuando el planeta exterior el Sol y la Tierra se encuentran alineados con el Sol entre ambos planetas, se dice que el planeta exterior se encuentra en conjunción con el Sol. En esta situación es cuando el planeta se encuentra más alejado de la Tierra y por lo tanto presenta el menor diámetro aparente. Como además desde el punto de vista de la Tierra el planeta se encuentra muy cerca del Sol en el cielo, durante la conjunción es imposible observarlo.

La otra alineación posible es aquella en la que la Tierra se encuentra entre el Sol y el planeta exterior. En este caso se dice que el planeta se encuentra en oposición. Es evidente que durante la oposición el planeta presenta la menor distancia a la Tierra. Las condiciones de observación también son las mejores, ya que el planeta culmina en el cielo a media noche, y es por tanto cuando mejor puede observarse.

La distancia de la Tierra a Marte durante las oposiciones con el planeta rojo es muy variable debido a la gran excentricidad de la órbita marciana. En las oposiciones favorables como la indicada por B en la figura, Marte se encuentra a unos 55 millones de kilómetros de la Tierra y presenta unos 25” de diámetro aparente, mientras que en la oposición desfavorable A, los planetas quedan separados unos 100 millones de kilómetros, y Marte sólo presenta cerca de la mitad de tamaño aparente (unos 15”). Las oposiciones favorables se producen en el mes de agosto, mientras que las desfavorables lo son en febrero. A las oposiciones favorables también se les denomina “perihelicas”, ya que Marte se encuentra en su perihelio orbital, a 206 millones de kilómetros del Sol. Por la misma razón, las oposiciones desfavorables también reciben el nombre de “afhélicas”, en las que Marte se sitúa a casi 250 millones del Sol.



Geología
La ciencia que estudia la superficie de Marte se llama areografía ( no confundir con aerografía) (de Ares, dios de la guerra entre los griegos).
Marte es un mundo mucho más pequeño que la Tierra. Sus principales características, en proporción con las del globo terrestre, son las siguientes: diámetro 53%, superficie 28%, masa 11%. Como los océanos cubren alrededor del 70% de la superficie terrestre y Marte carece de mares las tierras de ambos mundos tienen aproximadamente la misma superficie.
La superficie de Marte presenta características morfológicas tanto de la Tierra como de la Luna: cráteres de impacto, campos de lava, volcanes, cauces secos de ríos y dunas de arena. Su composición es fundamentalmente basalto volcánico con un alto contenido en óxidos de hierro que proporcionan el característico color rojo de la superficie. Por su naturaleza, se asemeja a la limonita, óxido de hierro muy hidratado. Así como en las cortezas de la Tierra y de la Luna predominan los silicatos y los aluminatos, en el suelo de Marte son preponderantes los ferrosilicatos. Sus tres constituyentes principales son, por orden de abundancia, el oxígeno, el silicio y el hierro. Contiene: 20,8% de sílice, 13,5% de hierro, 5% de aluminio, 3,8% de calcio, y también titanio y otros componentes menores.

Desde la Tierra, mediante telescopios, se observan unas manchas oscuras y brillantes que no se corresponden a accidentes topográficos sino que aparecen si el terreno está cubierto de polvo oscuro (manchas de albedo). Éstas pueden cambiar lentamente cuando el viento arrastra el polvo. La mancha oscura más característica es Syrtis Major, una pendiente menor del 1% y sin nada resaltable.

La superficie de Marte presenta también unas regiones brillantes de color naranja rojizo, que reciben el nombre de desiertos, y que se extienden por las tres cuartas partes de la superficie del planeta, dándole esa coloración rojiza característica o, mejor dicho, el de un inmenso pedregal, ya que el suelo se halla cubierto de piedras, cantos y bloques.

Un enorme escalón, cercano al ecuador, divide a Marte en dos regiones claramente diferenciadas: un norte llano, joven y profundo y un sur alto, viejo y escarpado, con cráteres similares a las regiones altas de la Luna. En contraste, el hemisferio norte tiene llanuras mucho más jóvenes, y con una historia más compleja. Parece haber una brusca elevación de varios kilómetros en el límite. Las razones de esta dicotomía global son desconocidas.

Hay cráteres de impacto distribuidos por todo Marte, pero en el hemisferio sur hay una vieja altiplanicie de lava basáltica semejante a los mares de la Luna, sembrada de cráteres de tipo lunar. Pero el aspecto general del paisaje marciano difiere al que presenta nuestro satélite como consecuencia de la existencia de atmósfera. En concreto, el viento cargado de partículas sólidas produce una ablación que, en el curso de los tiempos geológicos, ha arrasado muchos cráteres. Éstos son, por consiguiente, mucho menos numerosos que en la Luna y la mayor parte de ellos tienen las murallas más o menos desgastadas por la erosión. Por otra parte, los enormes volúmenes de polvo arrastrados por el viento cubren los cráteres menores, las anfractuosidades del terreno y otros accidentes poco importantes del relieve. Entre los cráteres de impacto destacados del hemisferio sur está la cuenca de impacto Hellas Planitia, la cual tiene 6 km de profundidad y 2.000 km de diámetro. Muchos de los cráteres de impacto más recientes tienen una morfología que sugiere que la superficie estaba húmeda o llena de barro cuando ocurrió el impacto.

El campo magnético marciano es muy débil, unas 2 milésimas del terrestre y con una polaridad invertida respecto a la Tierra.


GEOGRAFIA



La superficie de Marte conserva las huellas de grandes cataclismos que no tienen equivalente en la Tierra:
Una característica del hemisferio norte, es la existencia de un enorme abultamiento que contiene el complejo volcánico de Tharsis. En él se encuentra el Monte Olimpo, el mayor volcán del Sistema Solar. Tiene una altura de 25 km (más de dos veces y media la altura del Everest sobre un globo mucho más pequeño que el de la Tierra) y su base tiene una anchura de 600 km. Las coladas de lava han creado un zócalo cuyo borde forma un acantilado de 6 km de altura. Hay que añadir la gran estructura colapsada de Alba Patera. Las áreas volcánicas ocupan el 10% de la superficie del planeta. Algunos cráteres muestran señales de reciente actividad y tienen lava petrificada en sus laderas. A pesar de estas evidencias, no fue hasta mayo de 2007 cuando el Spirit, descubrió, con un grado alto de certeza, el primer depósito volcánico signo de una antigua actividad volcánica en la zona denominada Home Plate [2], (una zona con lecho rocoso de unos dos metros de altura y fundamentalmente basáltica, que debió formarse debido a flujos de lava en contacto con el agua líquida), situada en la base interior del cráter Gusev. Una de las mejores pruebas es la que los investigadores llaman "bomb sag" (la marca de la bomba). Cuando se encuentran la lava y el agua, la explosión lanza trozos de roca por el aire. Uno de esos trozos que explotan en el aire vuelve a caer y se encaja en depósitos más blandos.Cercano al Ecuador y con una longitud de 2.700 km, una anchura de hasta 500 km y una profundidad de entre 2 y 7 km, Valles Marineris es un cañón que deja pequeño al Cañón del Colorado. Se formó por el hundimiento del terreno a causa de la formación del abultamiento de Tharsis.4
Hay una clara evidencia de erosión en varios lugares de Marte tanto por el viento como por el agua. Existen en la superficie largos valles sinuosos que recuerdan lechos de ríos (actualmente secos pues el agua líquida no puede existir en la superficie del planeta en las actuales condiciones atmosféricas). Esos inmensos valles pueden ser el resultado de fracturas a lo largo de las cuales han corrido raudales de lava y, más tarde, de agua.
La superficie del planeta conserva verdaderas redes hidrográficas, hoy secas, con sus valles sinuosos entallados por las aguas de los ríos, sus afluentes, sus brazos, separados por bancos de aluviones que han subsistido hasta nuestros días. Todos estos detalles de la superficie sugieren un pasado con otras condiciones ambientales en las que el agua causó estos lechos mediante inundaciones catastróficas. Algunos sugieren la existencia, en un pasado remoto, de lagos e incluso de un vasto océano en la región boreal del planeta. Todo parece indicar que fue hace unos 4.000 millones de años y por un breve período, en la denominada era Noeica.
Al igual que la Luna y Mercurio, Marte no presenta tectónica de placas activa, como la Tierra. No hay evidencias de movimientos horizontales recientes en la superficie tales como las montañas por plegamiento tan comunes en la Tierra. No obstante la Mars Global Surveyor en órbita alrededor de Marte ha detectado en varias regiones del planeta extensos campos magnéticos de baja intensidad. Este hallazgo inesperado de un probable campo magnético global, activo en el pasado y hoy desaparecido, puede tener interesantes implicaciones para la estructura interior del planeta.




el monte olimpo, desde la orbita de marte




Características atmosféricas


Ionograma de la ionosfera marciana realizado por el radar MARSIS de la Mars Express.

La atmósfera de Marte es muy tenue, con una presión superficial de sólo 7 a 9 hPa frente a los 1033 hPa de la atmósfera terrestre. Esto representa una centésima parte de la terrestre. La presión atmosférica varía considerablemente con la altitud, desde casi 9 hPa en las depresiones más profundas, hasta 1 hPa en la cima del Monte Olimpo. Su composición es fundamentalmente: dióxido de carbono (95,3%) con un 2,7% de nitrógeno, 1,6% de argón y trazas de oxígeno molecular (0,15%) monóxido de carbono (0,07%) y vapor de agua (0,03%). La proporción de otros elementos es ínfima y escapa su dosificación a la sensibilidad de los instrumentos hasta ahora empleados. El contenido de ozono es 1000 veces menor que en la Tierra, por lo que esta capa, que se encuentra a 40 km de altura, es incapaz de bloquear la radiación ultravioleta.
La atmósfera es lo bastante densa como para albergar vientos muy fuertes y grandes tormentas de polvo que, en ocasiones, pueden abarcar el planeta entero durante meses. Este viento es el responsable de la existencia de dunas de arena en los desiertos marcianos. La nubes pueden presentarse en tres colores: blancas, amarillas y azules. Las nubes blancas son de vapor de agua condensada o de dióxido de carbono en latitudes polares. Las amarillas, de naturaleza pilosa, son el resultado de las tormentas de polvo y están compuestas por partículas de tamaño en torno a 1 micra. La bóveda celeste marciana es de un suave color rosa salmón debido a la dispersión de la luz por los granos de polvo muy finos procedentes del suelo ferruginoso.
En invierno, en las latitudes medias, el vapor de agua se condensa en la atmósfera y forma nubes ligeras de finísimos cristales de hielo. En las latitudes extremas, la condensación del anhídrido carbónico forma otras nubes que constan de cristales de nieve carbónica.
La débil atmósfera marciana produce un efecto invernadero que aumenta la temperatura superficial unos 5 grados; mucho menos que lo observado en Venus y en la Tierra.
La atmósfera marciana ha sufrido un proceso de evolución considerable por lo que es una atmósfera de segunda generación. La atmósfera primigenia, formada poco después que el planeta, ha dado paso a otra, cuyos elementos provienen de la actividad geológica del planeta. Así, el vulcanismo vierte a la atmósfera determinados gases, entre los cuales predominan el gas carbónico y el vapor de agua. El primero queda en la atmósfera, en tanto que el segundo tiende a congelarse en el suelo frío. El nitrógeno y el oxígeno no son producidos en Marte más que en ínfimas proporciones. Por el contrario, el argón es relativamente abundante en la atmósfera marciana. Esto no es de extrañar: los elementos ligeros de la atmósfera (hidrógeno, helio, etc.) son los que más fácilmente se escapan en el espacio interplanetario dado que sus átomos y moléculas alcanzan la velocidad de escape; los gases más pesados acaban por combinarse con los elementos del suelo; el argón, aunque ligero, es lo bastante pesado como para que su escape hidrodinámico hacia el espacio interplanetario sea difícil y, por otra parte, al ser un gas neutro o inerte, no se combina con los otros elementos por lo que va acumulándose con el tiempo.En los inicios de su historia, Marte pudo haber sido muy parecido a la Tierra. Al igual que en nuestro planeta la mayoría de su dióxido de carbono se utilizó para formar carbonatos en las rocas. Pero al carecer de una tectónica de placas es incapaz de reciclar hacia la atmósfera nada de este dióxido de carbono y así no puede mantener un efecto invernadero significativo.
No hay cinturón de radiación, aunque sí hay una débil ionosfera que tiene su máxima densidad electrónica a 130 km de altura.
Aunque no hay evidencia de actividad volcánica actual, recientemente la nave europea Mars Express y medidas terrestres obtenidas por el telescopio Keck desde la Tierra han encontrado trazas de gas metano en una proporción de 10 partes por 1000 millones. Este gas sólo puede tener un origen volcánico o biológico. El metano no puede permanecer mucho tiempo en la atmósfera; se estima en 400 años el tiempo en desaparecer de la atmósfera de Marte, ello implica que hay una fuente activa que lo produce. La pequeña proporción de metano detectada, muy poco por encima del límite de sensibilidad instrumental, impide por el momento dar una explicación clara de su origen, ya sea volcánico y/o biológico.6 La misión del aterrizador Mars Science Laboratory incluirá equipo para comparar las proporciones de los isótopos C-12, C-13, y C-14 presentes en dióxido de carbono y en metano, para así determinar el origen del metano.


OBSERVACIÓN DE MARTE


Cristiaan Huygens hizo las primeras observaciones de áreas oscuras en la superficie de Marte en 1659, y también fue uno de los primeros en detectar los casquetes polares. Otros astrónomos que contribuyeron al estudio de Marte fueron G. Cassini (calculó en 1666 la rotación del planeta en 24 horas y 40 minutos y en 1672 dedujo la existencia de una atmósfera en el planeta), W. Herschel (descubrió la oblicuidad del eje de rotación de Marte y observó nubes marcianas), y J. Schroeter.

En 1837 los astrónomos alemanes Beer y Mädler publicaron el primer mapamundi de Marte, con datos obtenidos de sus observaciones telescópicas, al que seguirían los del británico Dawes a partir de 1852.


Mapa de Dawes
El año 1877 presentó una oposición muy cercana a la Tierra, y fue un año clave para los estudios de Marte. El astrónomo estadounidense A. Hall descubrió los satélites Fobos y Deimos, mientras el astrónomo italiano G. Schiaparelli se dedicó a cartografiar cuidadosamente Marte; en efecto, hoy en día, se usa la nomenclatura inventada por él para los nombres de las regiones marcianas (Syrtis Major; Mare Tyrrhenum; Solis Lacus, etc.). Schiaparelli también creyó observar unas líneas finas en Marte, a las cuales bautizó como canali. El problema fue que esta palabra se tradujo al inglés como "canals", palabra que implica algo artificial.

Dibujos de los canales marcianos según observaciones de Giovanni Schiaparelli


El agua en Marte

El punto de ebullición depende de la presión y si ésta es excesivamente baja, el agua no puede existir en estado líquido. Eso es lo que ocurre en Marte: si ese planeta tuvo abundantes cursos de agua fue porque contaba también con una atmósfera mucho más densa que proporcionaba también temperaturas más elevadas. Al disiparse la mayor parte de esa atmósfera en el espacio, y disminuir así la presión y bajar la temperatura, el agua desapareció de la superficie de Marte. Ahora bien, subsiste en la atmósfera, en estado de vapor, aunque en escasas proporciones, así como en los casquetes polares, constituidos por grandes masas de hielos perpetuos.
Todo permite suponer que entre los granos del suelo existe agua congelada, fenómeno que, por lo demás, es común en las regiones muy frías de la Tierra. En torno de ciertos cráteres marcianos se observan unas formaciones en forma de lóbulos cuya formación solamente puede ser explicada admitiendo que el suelo de Marte está congelado. También se dispone de fotografías de otro tipo de accidente del relieve perfectamente explicado por la existencia de un gelisuelo. Se trata de un hundimiento del suelo de cuya depresión parte un cauce seco con la huella de sus brazos separados por bancos de aluviones.
Se encuentra también en paredes de cráteres o en valles profundos donde no incide nunca la luz solar, accidentes que parecen barrancos formados por torrentes de agua y los depósitos de tierra y rocas transportados por ellos. Sólo aparecen en latitudes altas del hemisferio Sur.
La comparación con la geología terrestre sugiere que se trata de los restos de un suministro superficial de agua similar a un acuífero. De hecho, la sonda Mars Reconnaissance Orbiter ha detectado grandes glaciares enterrados con extensiones de docenas de kilómetros y profundidades del orden de 1 kilómetro, los cuales se extienden desde los acantilados y las laderas de las montañas y que se hallan a latitudes más bajas de lo esperado. Esa misma sonda también ha descubierto que el hemisferio norte de Marte tiene un mayor volumen de agua helada.7
Otra prueba a favor de la existencia de grandes cantidades de agua en el pasado marciano, en la forma de océanos que cubrían una tercera parte del planeta ha sido dada por el espectrómetro de rayos gamma de la sonda Mars Odyssey, el cual ha delimitado lo que parece ser las líneas de costa de dos antiguos oceános.8
También subsiste agua marciana en la atmósfera del planeta, aunque en proporción tan ínfima (0,01%) que, de condensarse totalmente sobre la superficie de Marte, formaría sobre ella una película líquida cuyo espesor sería aproximadamente de la centésima parte de un milímetro. A pesar de su escasez, ese vapor de agua participa de un ciclo anual. En Marte, la presión atmosférica es tan baja que el vapor de agua se solidifica en el suelo, en forma de hielo, a la temperatura de –80 °C. Cuando la temperatura se eleva de nuevo por encima de ese límite el hielo se sublima, convirtiéndose en vapor sin pasar por el estado líquido.
El análisis de algunas imágenes muestra lo que parecen ser gotas de agua líquida que salpicaron las patas de la sonda Phoenix tras su aterrizaje.


Primavera en Marte: las imágenes del casquete polar norte (izquierda) se tomaron con el Telescopio Espacial Hubble, mientras que los mapas de la derecha se crearon a partir de datos de espectroscopía de neutrones tomados por la sonda Mars Odyssey, Los mapas e imágenes muestran la recesión del casquete polar estacional desde comienzos hasta finales de la primavera. Los mapas revelan el espesor de la capa de hielo de dióxido de carbono (hielo seco), que desciende a medida de que el hemisferio norte se va exponiendo a la luz durante la primavera y verano. Las imágenes y mapas se extienden desde el polo hasta 50º de latitud norte.

Casquetes polares


a superficie del planeta presenta diversos tipos de formaciones permanentes, entre las cuales las más fáciles de observar son dos grandes manchas blancas situadas en las regiones polares, una especie de casquetes polares del planeta. Cuando llega la estación fría, el depósito de hielo perpetuo empieza por cubrirse con una capa de escarcha debido a la condensación del vapor de agua atmosférico. Luego, al seguir bajando la temperatura desaparece el agua congelada bajo un manto de nieve carbónica que extiende al casquete polar hasta rebasar a veces el paralelo de los 60°. Ello es así porque se congela parte de la atmósfera de CO2. Recíprocamente en el hemisferio opuesto, la primavera hace que la temperatura suba por encima de –120 °C, lo cual provoca la sublimación de la nieve carbónica y el retroceso del casquete polar; luego, cuando el termómetro se eleva a más de – 80 °C, se sublima, a su vez, la escarcha; sólo subsisten entonces los hielos permanentes, pero ya el frío vuelve y éstos no sufrirán una ablación importante.
La masa de hielo perpetuo tiene un tamaño de unos 100 km de diámetro y unos 10 m de espesor. Así pues los casquetes polares están formados por una capa muy delgada de hielo de CO2 ("hielo seco") y quizá debajo del casquete Sur haya hielo de agua. En cien años de observación el casquete polar Sur ha desaparecido dos veces por completo, mientras el Norte no lo ha hecho nunca.
Los casquetes polares muestran una estructura estratificada con capas alternantes de hielo y distintas cantidades de polvo oscuro.
La masa total de hielo del casquete polar Norte equivale a la mitad del hielo que existe en Groenlandia. Además el hielo del polo Norte de Marte se asienta sobre una gran depresión del terreno estando cubierto por "hielo seco".
El 19 de junio de 2008 la NASA afirmó que la sonda Phoenix debió haber encontrado hielo al realizar una excavación cerca del Polo Norte de Marte. Unos trozos de material sublimaron después de ser descubiertos el 15 de junio por un brazo de robot.10 11
El 31 de julio de 2008 la NASA confirma que una de las muestras de suelo marciano introducidas en uno de los hornos del TEGA (Thermal and Evolved-Gas Analyzer), un instrumento que forma parte de la sonda, contenía hielo de agua.


Géisers en el polo sur

urante 1998-1999, el sistema orbital Mars Global Surveyor de la NASA detectó manchas oscuras en las dunas de la capa de hielo del polo sur, entre las latitudes 60°- 80°. La peculiaridad de estas manchas, es que el 70% de ellas recurre anualmente en el mismo lugar del año anterior. Las manchas de las dunas aparecen al principio de cada primavera y desaparecen al principio de cada invierno, por lo que un equipo de científicos de Budapest, ha propuesto que estas manchas podrían ser de origen biológico y de carácter extremófilo.13 14
Por su parte, la NASA ha concluído que las manchas son producto de erupciones frías de géisers, los cuales son alimentados no por energía geotérmica sino por energía solar. Científicos de la NASA explican que la luz del sol calienta el interior del hielo polar y lo sublima a una profundidad máxima de 1 metro, creando una red de túneles horizontales con gas de dióxido de carbono (CO2) bajo presión. Eventualmente, el gas escapa por una fisura y acarrea consigo partículas de arena basáltica a la superficie



Climatología
No se dispone todavía de datos suficientes sobre la evolución térmica marciana. Por hallarse Marte mucho más lejos del Sol que la Tierra, sus climas son más fríos, y tanto más por cuanto la atmósfera, al ser tan tenue, retiene poco calor: de ahí que la diferencia entre las temperaturas diurnas y nocturnas sea más pronunciada que en nuestro planeta. A ello contribuye también la baja conductividad térmica del suelo marciano.
La temperatura en la superficie depende de la latitud y presenta variaciones estacionales. La temperatura media superficial es de unos 218 K (-55 °C). La variación diurna de las temperaturas es muy elevada como corresponde a una atmósfera tan tenue. Las máximas diurnas, en el ecuador y en verano, pueden alcanzar los 20 °C o más, mientras las mínimas nocturnas pueden alcanzar fácilmente -80 °C. En los casquetes polares, en invierno las temperaturas pueden bajar hasta -130 °C.
Enormes tormentas de polvo, que persisten durante semanas e incluso meses, oscureciendo todo el planeta pueden surgir de repente. Están causadas por vientos de más de 150 km/h. Dichas tormentas pueden alcanzar dimensiones planetarias.
Durante un año marciano parte del CO2 de la atmósfera se condensa en el hemisferio donde es invierno, o se sublima del polo a la atmósfera cuando es verano. En consecuencia la presión atmosférica tiene una variación anual.



Estaciones en Marte.
Al igual que en la Tierra, el ecuador marciano está inclinado respecto al plano de la órbita un ángulo de 25°,19. La primavera comienza en el hemisferio Norte en el equinoccio de primavera cuando el Sol atraviesa el punto Vernal pasando del hemisferio Sur al Norte (Ls=0 y creciendo). En el caso de Marte esto tiene también un sentido climático. Los días y las noches duran igual y comienza la primavera en el hemisferio Norte. Esta dura hasta que LS=90° solsticio de verano en que el día tiene una duración máxima en el hemisferio Norte y mínima en el Sur.
Análogamente, Ls = 90°, 180°, y 270° indican para el hemisferio Norte el solsticio de verano, equinoccio otoñal, y el solsticio invernal, respectivamente mientras que en el hemisferio Sur es al revés. Por ser la duración del año marciano aproximadamente doble que el terrestre también lo es la duración de las estaciones.
La diferencia entre sus duraciones es mayor porque la excentricidad de la órbita marciana es mucho mayor que la terrestre. La comparación con las estaciones terrestres muestra que, así como la duración de éstas difiere a lo sumo en 4,5 días, en Marte, debido a la gran excentricidad de la órbita, la diferencia llega a ser primeramente de 51 soles.
Actualmente el hemisferio Norte goza de un clima más benigno que el hemisferio Sur. La razón es evidente: el hemisferio Norte tiene otoños e inviernos cortos y además cuando el Sol está en el perihelio lo cual dada la excentricidad de la órbita del planeta, hace que sean más benignos. Además la primavera y el verano son largos, pero estando el Sol en el afelio son más fríos que los del hemisferio Sur. Para el hemisferio Sur la situación es la inversa. Hay pues una compensación parcial entre ambos hemisferios debido a que las estaciones de menos duración tienen lugar estando el planeta en el perihelio y entonces recibe del Sol más luz y calor. Debido a la retrogradación del punto Vernal y al avance del perihelio, la situación se va decantando cada vez más.


Satélites naturales


Marte posee dos pequeños satélites naturales, llamados Fobos y Deimos. Su órbita está muy próxima al planeta. Se cree que son dos asteroides capturados.
Ambos satélites fueron descubiertos en 1877 por Asaph Hall.
Sus nombres fueron puestos en honor a los personajes de la mitología griega que acompañaban a Ares (Marte para la mitología romana).
Desde la superficie de Marte, los satélites se mueven de oeste a este
Fobos es el más grande de los dos.


EXPLORACIONES



lanzamiento / 10 y 14 de ocubre de 1960
nombre / marsnik 1 y marsnik 2
tipo de vehiculo / sonda
incidencia / fallaron en el lanzamiento

lanzamiento / 24 de octubre de 1962
nombre / sputnik 22
tipo de vehiculo / sonda
pais / union sovietica
incidencia / exploto en orbita terrestre

lanzamiento / 1 de noviembre de 1962
nombre / mars 1
tipo de vehiculo / sonda
pais / union sovietica
incidencia / el 21 de marzo del 1963 se perdio comunicacion con la nave antes de su llegada a marte

lanzamiento / 4 de noviembre de 1962
nombre / sputnik 24
tipo de vehiculo / sonda
pais / union sovietica
incidencia / exploto durante el encendido de la tercera fase para poner la sonda camino a marte

lanzamiento / 5 y 28 de noviembre de 1964
nombre / mariner 3 y mariner 4
pais / EE.UU
incidencia / mariner 3 fallo pero mariner 4 brindo en marzo de 1965 las primeras imagenes del planeta al sobrevolarlo, logrando 22 fotografias al limite de resolucion de aquel entonces y la medicion de la presion atmosferica

lanzamiento / 30 de noviembre de 1964
nombre / zond 2
pais / union sovietica
incidencia / sufrio defecto y perdio contacto

lanzamiento / 18 de julio de 1965
nombre / zond 3
pais / union sovietica
incidencia / tenia como objectivo alcanzar la orbita de marte, envio 25 imagenes del lado oculto de la luna y perdio contacto a 31 millones de kilometros de la tierra

lanzamiento / 24 de febrero y 27 de marzo de 1969
nombre / mariner 6 y mariner 7
tipo de vehiculo / sondas
pais / EE.UU
incidencia / el 31 de julio de 1969 mariner 6 se encontro en marte, mariner 7 el de agosto , ambas naves obtuvieron imagenes durante su sobrevuelo y realizaron diversas mediciones

lanzamiento / 27 de marzo y 14 de abril de 1969
nombre / mars 1969 y mars 1969 b
pais / union sovietica
incidencia / lanzamientos fallidos

lanzamiento / 9 y 30 de mayo de 1971
nombre / mariner 8 y mariner 9
pais / EE.UU
incidencia / mariner 8 fallo y mariner 9 alcanzo su objetivo el 13 de noviembre de 1971, aunque durante el primer mes le fue imposible obtener buenas imagenes, ante una gigantesca tormenta de polvo que cubria el planeta

lanzamiento / 10 de mayo de 1971
nombre / cosmos 419
pais / union sovietica
incidencia / reingreso a la atmosfera terrestre y se destruyo

lanzamiento / 19 y 28 de mayo de 1971
nombre / mars 2 y mars 3
pais / union sovietica
incidencia / el objetivo de descender suavemente en la superficie del planeta, la primera nave se estrello, y la segunda , aunque logro un descenco suave, no logro enviar informacion

lanzamiento /21 de julio de 1973
nombre / mars 4
pais / union sovietica
incidencia / no logro insertarse en orbita marciana

lanzamiento / 25 de julio de 1973
nombre / mars 5
pais / union sovietica
incidencia / logro entrar en ortiba, pero trabajo solo durante 22 orbitas alrededor de marte y obtuvo 60 imagenes

lanzamiento / 5 de agosto de 1973
nombre / mars 6
pais / union sovietica
incidencia / se perdio contacto

lanzamiento / 9 de agosto de 1973
nombre / mars 7
pais / union sovietica
incidencia / se perdio durante el descenso

lanzamiento / 20 de agosto de 1975
nombre / viking 1
pais / EE.UU
incidencia / el 20 de julio de 1976 se poso suavemente en chryse planitia , recibieron las primeras imagenes de la superficie

lanzamiento / 9 de septiembre de 1975
nombre / viking 2
pais / EE.UU
incidencia / el 3 de septiembre de 1976 decendio en utopia planitia sin problemas, uniendose al trabajo de su antecesor

lanzamiento / 7 y 12 de julio de 1988
nombre / phobos 1 y phobos 2
pais / union sovietica
incidencia / se perdio contacto con ambas naves durante el vuelo

lanzamiento / 25 de septiembre de 1992
nombre / mars observer
pais / EE.uu
incidencia / destinada a observar la superficie del planeta y su clima, la misión fracasó al perderse contacto con la nave a sólo tres días de la inserción en órbita el 21 de agosto de 1993

lanzamiento / 7 de noviembre de 1996
nombre / mars global surveryor
pais / EE.UU
incidencia / se insertó en órbita marciana el 12 de septiembre de 1997 y desde entonces obtiene imágenes de la superficie del planeta

lanzamiento / 4 de dicienbre de 1996
nombre / mars pathfinder
pais / EE.UU
incidencia / llegó logrando un descenso suave el 4 de julio de 1997 en Area Vallis; una vez estableció comunicación con la Tierra, se le nombró la Estación en memoria de Carl Sagan; la estación incluía un pequeño vehículo motorizado llamado Sojourner

lanzamiento / 16 de noviembre de 1996
nombre / mars 96 orbiter
pais / union sovietica
incidencia / se estrello antes de alcanzar orbita terrestre

lanzamiento / 4 de julio de 1998
nombre / nozomi
pais / japon
incidencia / estaba programada para llegar a órbita marciana el 11 de octubre de 1999, pero la asistencia gravitacional de la Tierra en su trayectoria no fue suficiente. Esto provocó maniobras para corregir su rumbo lo que retrasó su llegada a Marte para finales de diciembre de 2003 o enero de 2004

lanzamiento / 11 de diciembre de 1998
nombre / mars climate orbiter
pais / EE.UU
incidencia / el 23 de septiembre de 1999, inició el proceso de ingreso a órbita marciana, sin embargo, un desfase en sus sistemas de lectura de información provocó que la nave terminara estrellándose en Marte

lanzamiento / 3 de enero de 1999
nombre / mars polar lander
pais / EE.UU
incidencia / llegó a Marte el 2 de diciembre de 1999 con el propósito de descender suavemente en el polo sur marciano, el proceso de descenso se realizó pero nunca se logró establecer comunicación con la nave; la nave incluía dos pruebas llamadas Deep Space 2 destinadas a penetrar la superficie de Marte

lanzamiento / 7 de abril del 2001
nombre / mars odyssey 2001
pais / NASA
incidencia / se insertó en órbita de Marte el 24 de octubre del mismo año

lanzamiento / de junio de 2003
nombre / mars express
pais / ESA
incidencia / incluye un orbitador, en órbita desde el 25 de diciembre de 2003, y la sonda de descenso Beagle 2 de la que se perdió el contacto tras el descenso

lanzamiento / 10 de junio de 2003
nombre / spirit
pais /.....
incidencia / Tras seis meses de viaje, el robot todoterreno Spirit aterrizó el 4 de enero de 2004 en Marte y comenzó a transmitir las primeras
imágenes de la superficie del planeta.

me sorprende todas las veces que fallo la union sovietica, para mi habia algo raro ya desde entonces, quien sabe



Observación de los satélites

Marte tiene dos minúsculos satélites, dos peñascos de forma irregular, Fobos y Deimos. El primero mide 27 x 21 x 19 km y el segundo 15 x 12 x 11 km. Deimos gravita a 20.000 km de altitud y Fobos a 6.100 km. A pesar de hallarse tan próximos, estos satélites sólo son visibles en el cielo marciano como puntos luminosos muy brillantes. El brillo de Deimos puede ser comparable al de Venus visto desde la Tierra; el de Fobos es varias veces más intenso.
Fobos da una vuelta en torno a Marte en 7 h 39 min 14 s. Al ser su revolución mucho más rápida que la rotación del planeta sobre sí mismo, el satélite parece como si describiera un movimiento retrógrado: se le ve amanecer por el Oeste y ponerse por el Este. Deimos invierte 30 h 17 min 55 s en recorrer su órbita. Su revolución es, por consiguiente, un poco más duradera que la rotación del planeta, lo cual hace que el satélite se mueva lentamente en el cielo: tarda 64 horas entre su salida, por el Este y su puesta, por el Oeste. Lo más curioso es que durante ese tiempo en que permanece visible, desarrolla dos veces el ciclo completo de sus fases. Otra particularidad de esos satélites es que, por gravitar en el plano ecuatorial del planeta y tan cerca de la superficie de éste, son eternamente invisibles desde las regiones polares: Deimos no puede ser visto desde más arriba del paralelo 82° y Fobos desde las latitudes de más de 69°. Dadas sus pequeñas dimensiones, estas lunas minúsculas apenas pueden disipar las tinieblas de la noche marciana, y ello durante cortos períodos, ya que, al gravitar tan cerca del planeta y en órbitas ecuatoriales, pasan la mayor parte de la noche ocultos en el cono de la sombra proyectada por el planeta, o sea sin ser iluminados por la luz solar.
Se ha observado que Fobos sufre una aceleración secular que lo acerca lentamente a la superficie del planeta (tan lentamente que pueden transcurrir aún cien millones de años antes de que se produzca su caída). Esta aceleración es producida por el efecto de las mareas. También se plantea a los astrónomos el problema de los orígenes de esos pequeños astros, ya que ciertas razones se oponen a que sean asteroides capturados y otras a que sean cuerpos formados en torno al planeta al mismo tiempo que él. Además, Fobos presenta características que sugieren que este satélite puede ser un fragmento separado de otro astro mayor.

VIDEOS



bueno hay muchos videos de marte, algunos dicen cosas verdaderas, otras son humo...

pd: seguramente me falto informacion, pero bueno nadie es perfecto , saludos!

alan d
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Re: informacion del sistema solar e universo

Mensaje por alan d el Lun Ene 16, 2012 3:57 am

JUPITER


júpiter es el quinto planeta del Sistema Solar. Forma parte de los denominados planetas exteriores o gaseosos. Recibe su nombre del dios romano Júpiter (Zeus en la mitología griega).
Se trata del planeta que ofrece un mayor brillo a lo largo del año dependiendo de su fase. Es, además, después del Sol, el mayor cuerpo celeste del Sistema Solar, con una masa casi dos veces y media la de los demás planetas juntos (con una masa 318 veces mayor que la de la Tierra y 3 veces mayor que la de Saturno).
Júpiter es un cuerpo masivo gaseoso, formado principalmente por hidrógeno y helio, carente de una superficie interior definida. Entre los detalles atmosféricos destacan la Gran mancha roja, un enorme anticiclón situado en las latitudes tropicales del hemisferio sur, la estructura de nubes en bandas brillantes y zonas oscuras, y la dinámica atmosférica global determinada por intensos vientos zonales alternantes en latitud y con velocidades de hasta 140 m/s (504 km/h).


COMPARACION DE TAMAÑO JUNTO ALA TIERRA



Y si Júpiter no tiene un núcleo, entonces debe de haberse formado a través de la inestabilidad del disco. Más todavía, Boss dice que aún si se probara que Júpiter tiene un núcleo, el planeta podría haberse formado por ese proceso. Una cantidad suficiente de polvo podría haberse reunido y cementado en el denso gas para formar un núcleo muchas veces más grande que el de la Tierra.

Conocer el tamaño del núcleo de Júpiter podría proporcionar una clave importante para desenmarañar el proceso por el cual se formó el planeta. “Un núcleo con una masa equivalente a seis Tierras podría haberse formado por la sedimentación de los granos de polvo que se pueden esperar en un protoplaneta gigantes con la masa de Júpiter,” dice Boss.


Para que Júpiter se haya formado por acreción, dicen algunos científicos, su núcleo tendría que tener al menos diez masas terrestres. Si fuera menos masivo, no podría haber tenido la suficiente atracción gravitatoria como para recolectar la cantidad de gas que hoy vemos en el planeta.




DATOS BÁSICOS

distancia media al sol / 778.330.000 km
inclinacion / 1,30530°
excentricidad / 0,04839266
periodo orbital sideral / 11años, 315 dias , 1,1h
periodo orbital sinodico / 398,9 dias
velocidad orbital media / 13,0697 km/s
radio orbital medio / 778.412.026 km 5,20336301 UA


CARACTERISTICAS FISICAS


masa / 1,899 x10(ele27) kg
densidad / 1,33 g/cm3
area de superficie / 6,41 x10(ele10) km2
diametro / 142.984 km
gravedad / 23,12 m/s2
periodo de rotacion / 9h 55,5m
albedo / 0,52
magnitud (V,0) / -2.70


CARACTERISTICAS ATMOSFERICAS


presion / 70kPA

temperatura

minima / 110 K -163,15 °C
media / 152 k - 121,15 °C
maxima / 198 k - 75,15 °C

composicion


hidrogeno / >81%
helio / > 17%
metano / 0,1%
vapor de agua / 0,1%
amoniaco / 0,02%
etano / 0,0002%
fosfina / 0,0001%
sulfuro de hidrogeno / <0,0001%


FORMACIÓN Y ESTRUCTURA


Recreación artística de la formación de planetas en un disco de acreción.


Las teorías de formación del planeta son de dos tipos:

formación a partir de un núcleo de hielos de una masa en torno a 10 veces la masa terrestre capaz de atraer y acumular el gas de la nebulosa protosolar

formación temprana por colapso gravitatorio directo como ocurriría en el caso de una estrella.

Ambos modelos tienen implicaciones muy distintas para los modelos generales de formación del Sistema Solar y de los sistemas de planetas extrasolares. En ambos casos los modelos tienen dificultades para explicar el tamaño y masa total del planeta, su distancia orbital de 5 UA, que parece indicar que Júpiter no se desplazó sustancialmente de la región de formación, y la composición química de su atmósfera, en particular de gases nobles, enriquecidos con respecto al Sol. El estudio de la estructura interna de Júpiter, y en particular, la presencia o ausencia de un núcleo interior permitiría distinguir ambas posibilidades.

Las propiedades del interior del planeta pueden explorarse de manera remota a partir de las perturbaciones gravitatorias detectadas por una sonda espacial cercana.

¿Cómo se formó el planeta más grande de nuestro sistema solar?

La visión tradicional es que Júpiter formó inicialmente un núcleo rocoso, de varias veces el tamaño de la Tierra, el cual atrajo después una envoltura de gas aún más grande. Este proceso es conocido como “acreción”.

Pero hay problemas con este modelo. El mayor de ellos es que si un enorme planeta gaseoso realmente se formó por una acreción gradual de material, debería haber tomado un tiempo muy largo para hacerlo. Las estimaciones actuales van desde diez millones hasta mil millones de años. Sin embargo, observaciones recientes de estrellas distantes sugieren que sus planetas tienen como máximo unos pocos millones de años, y quizás menos, para juntar todo el polvo y el gas que puedan antes de que desaparezca el disco protoplanetario que los alimenta.
Actualmente existen propuestas de misiones espaciales para la próxima década que podrían responder a estos interrogantes.
Alan Boss, un científico planetario del Instituto Carnegie de Washington y miembro del Instituto de Astrobiología de la NASA, ha desarrollado una teoría diferente, basada en modelos computarizados, acerca de cómo los planetas como Júpiter pueden haberse formado. Él cree que los gigantes gaseosos pueden formarse como resultado de la inestabilidad del disco protoplanetario de su estrella.


“En el mecanismo de inestabilidad del disco, la acción ocurre en un disco de gas y polvo que orbita alrededor de una estrella,” dice Boss. “Se forman acumulaciones que, contrayéndose y creciendo en densidad, llegan a ser protoplanetas gigantes gaseosos.”


Estas acumulaciones de gas más denso se forman rápidamente, en un período de pocos miles, y quizás hasta de pocos cientos, de años. Una formación tan rápida permitiría el desarrollo de los planetas antes de que desapareciera el disco protoplanetario.


“Creo que este modelo de inestabilidad del disco es una idea intrigante,” dice Hal Levison, científico principal en el Instituto de Investigación del Suroeste. “Este modelo resuelve un montón de problemas que hemos tenido con la formación de Júpiter, pero estamos muy lejos de saber si es verdadero o no. Por ejemplo, no sabemos si el grumo permanece allí, o si eventualmente se destruye. Me parece que la tecnología todavía resulta insuficiente para contestar si la inestabilidad del disco podría llevar a la formación de un planeta como Júpiter.”


Pero los descubrimientos de planetas en otros sistemas solares, arguye Boss, nos han mostrado fallas escondidas en el modelo de acreción del núcleo.


“Ha sido solamente en fecha muy cercana que los severos problemas con la acreción del núcleo se han vuelto obvios,” dice Boss, “y sólo recientemente hemos sabido de planetas extrasolares, muchos de los cuales son mucho más masivos que Júpiter y por lo tanto mucho más difíciles de formar por la acreción del núcleo.”


La Evolución de las Estrellas y de los Planetas


En general, los científicos creen ahora que el disco protoplanetario de gas y polvo dura solamente unos pocos millones de años, porque es lo que han observado en sus estudios sobre estrellas distantes recién nacidas.


“Podemos medir muy bien la edad de una estrella, así que la determinación de la edad de un disco es un hecho firme,” dice Levison. “La mayor parte de la gente dice: “en el plazo de diez millones de años, los gases desaparecen”. No sabemos de discos de larga vida.”


Pero los científicos no pueden decir con certeza que todos los discos protoplanetarios son de corta vida. Podría ser que el disco de nuestro propio sol durara mucho más que el promedio, y que por lo tanto los planetas de nuestro sistema solar tuvieran un lapso mucho más largo en el cual formarse.

“Los modelos sugieren que la acreción del núcleo parece necesitar varios millones de años para formar a Júpiter,” dice Boss, “pero sin embargo la mayoría de los discos protoplanetarios parecen no existir por tanto tiempo. Quizás nuestra nebulosa solar fuese, por contrario, de una vida particularmente larga, en cuyo caso los sistemas solares como el nuestro pueden ser raros.”

Hasta hace poco, los científicos creían que nuestro sistema solar era típico. “Los astrónomos han crecido desde niños con el principio cosmológico de que nuestro sistema solar no es un lugar especial del universo,” dice Levison. “Ahora, estamos encontrando que quizás eso no sea verdad, y que tal vez debamos abandonar ese principio. Podría ser que solamente una de cada mil estrellas sea capaz de sustentar sistemas solares como el nuestro, en los cuales sean posibles los planetas tipo Tierra capaces a su vez de sustentar vida compleja.”


Sin embargo, y ya que la tecnología actual no es lo suficientemente sensible como para detectar sistemas solares como el nuestro alrededor de otras estrellas, no hay manera de determinar en el presente si nuestro sistema es común o raro.


Si los planetas se forman únicamente a través de la acreción, entonces el disco protoplanetario de nuestro sistema solar debe haber tenido una vida prolongada. Y si los discos de larga vida son raros, los planetas en general deberán ser raros. Si, por otra parte, los planetas se pueden formar por otros medios más rápidos, como el de la inestabilidad del disco, entonces los planetas podrían ser más comunes.




El Núcleo del Problema

Una manera de resolver la cuestión de la formación de un planeta gigante podría ser la determinación de si el planeta tiene o no un núcleo. Los planetas terrestres, como la Tierra, crecen por la acreción de planetesimales, que chocan entre ellos y acumulan a través del tiempo un tamaño suficiente como para desarrollar gravedad. Toda esta actividad de bombardeo resulta en una elevación de la temperatura, haciendo que los protoplanetas se fundan y hagan que los elementos más pesados se hundan hacia el centro. Para la Tierra primitiva, el elemento más pesado era el hierro, así que nuestro planeta tiene un núcleo de ese metal.


Marte y Venus presentan también núcleos metálicos. Los científicos creen que Saturno, Urano y Neptuno también tienen algún tipo de núcleo. El de Júpiter, sin embargo, se mantiene como una cuestión abierta.


“Hacia mediados de la década de 1980, la creencia era que los núcleos de Júpiter y Saturno eran ambos grandes, alrededor de diez a treinta masas terrestres,” dice Boss. “Sin embargo, los nuevos datos de la nave Galileo, junto con modelos teóricos más refinados, indican ahora que la masa del núcleo de Júpiter pueda, más probablemente, de alrededor de seis masas terrestres, e incluso podría ser de cero.”


Levison está de acuerdo con este punto: “Siempre pensamos que Júpiter debía tener un núcleo, pero con la nueva información dada por las sondas Galileo pensamos ahora que es posible que Júpiter carezca de núcleo.”





MASA


La masividad de Júpiter es tal, que su baricentro con el Sol se sitúa en realidad por encima de su superficie (1,068 de radio solar, desde el centro del Sol). A pesar de ser mucho más grande que la Tierra (con un diámetro once veces mayor) es considerablemente menos denso. El volumen de Júpiter es equivalente al de 1.317 Tierras, pero su masa es sólo 318 veces mayor. La unidad de masa de Júpiter (Mj) se utiliza para medir masas de otros planetas gaseosos, sobre todo planetas extrasolares.

Si Júpiter tuviera más masa que la actual, el planeta podría encogerse. El radio apenas cambiaría en el caso de pequeñas variaciones en su masa, y si fuese cuatro veces mayor, el interior podría llegar a comprimirse mucho más a causa de fuerzas gravitacionales mayores, lo que podría dar lugar a una disminución de su volumen, independientemente de que su masa aumentase. Como resultado, se especula que Júpiter podría alcanzar uno de los diámetros más amplios que un planeta de estas características y evolución puede lograr. El proceso de reducción del volumen con aumento de masa podría continuar hasta que se alcanzara una combustión estelar, como en las enanas marrones con una masa 50 veces la de Júpiter. Esto ha llevado a algunos astrónomos a calificarlo como “estrella fracasada”, aunque no queda claro si los procesos involucrados en la formación de planetas como Júpiter se asemejan a los procesos de creación de sistemas estelares múltiples.

Si bien Júpiter necesitaría tener 75 veces su masa para provocar las reacciones de fusión de hidrógeno necesarias y convertirse en una estrella, la enana roja más pequeña que se conoce tiene sólo un 30 por ciento más de radio que Júpiter. A pesar de esto, Júpiter irradia más calor del que recibe del Sol. La cantidad de calor que se produce dentro del planeta es casi igual a toda la radiación solar que recibe. La diferencia de calor desencadenada es generada por la inestabilidad Kelvin-Helmholtz mediante contracción adiabática. La consecuencia de este proceso es la contracción del planeta unos dos centímetros al año. Después de su formación, Júpiter era mucho más caliente y tenía un diámetro casi el doble del actual.



ESTRUCTURA INTERNA


En el interior del planeta el hidrógeno, el helio y el argón (gas noble que se acumula en la superficie de Júpiter), se comprimen progresivamente. El hidrógeno molecular se comprime de tal manera que se transforma en un líquido de carácter metálico a profundidades de unos 15.000 km con respecto a la superficie. Más abajo se espera la existencia de un núcleo rocoso formado principalmente por materiales helados y más densos de unas siete masas terrestres (aunque un modelo reciente aumenta la masa del núcleo central de este planeta hasta entre 14 y 18 masas terrestres, y otros autores piensan que puede no existir tal núcleo, además de existir la posibilidad de que el núcleo fuera mayor en un principio, pero que las corrientes convectivas de hidrógeno metálico caliente le hubieran hecho perder masa). La existencia de las diferentes capas viene determinada por el estudio del potencial gravitatorio del planeta medido por las diferentes sondas espaciales. De existir el núcleo interno, probaría la teoría de formación planetaria a partir de un disco de planetesimales. Júpiter es tan masivo que todavía no se ha liberado del calor acumulado en su formación y posee por lo tanto una importante fuente interna de energía calórica que ha sido medida de manera precisa y equivale a 5,4 W/m². Esto significa que el interior del planeta está mezclado de manera eficaz por lo menos hasta niveles cercanos a las nubes de agua a 5 bar.

El mismo modelo mencionado antes que da una masa mayor al núcleo del planeta, considera que éste tiene una estructura interna formada por cilindros concéntricos que giran a distinta velocidad -los ecuatoriales (que son los externos) más rápido que los internos-, de modo similar al Sol; se espera que la misión JUNO -que será lanzada en 2010- pueda determinar con sus mediciones de la gravedad joviana la estructura interna del planeta.


ORBITA


La distancia media entre Júpiter y el Sol es de 778 millones de kilómetros (alrededor de 5,2 veces la distancia media entre la Tierra y el Sol, o 5,2 AU) y completa una órbita cada 11,86 años. Se trata de dos quintas partes del período orbital de Saturno, formando un resonancia orbital 5:2 entre los dos mayores planetas del Sistema Solar. La órbita elíptica de Júpiter se inclina 1,31 ° respecto a la Tierra. Debido a una excentricidad de 0,048, la distancia de Júpiter y el Sol varía en 75 millones de km entre perihelio y afelio (los puntos más próximos y más distantes del planeta a lo largo de la trayectoria orbital, respectivamente).

La inclinación del eje de Júpiter es relativamente pequeña: sólo 3,13 °. Como resultado, en este planeta no se experimentan grandes cambios estacionales, en contraste con la Tierra y Marte, por ejemplo.

La rotación de Júpiter es la más rápida de todos los planetas del Sistema Solar, completando una rotación de su eje en poco menos de diez horas. Esto crea una protuberancia ecuatorial fácilmente visible a través de un telescopio de aficionado. Esta rotación requiere una aceleración centrípeta en el ecuador de aproximadamente 1,67 m / s ², en comparación con la gravedad en la superficie ecuatorial de 24,79 m / s ², por tanto, la aceleración neta se siente en la superficie ecuatorial como sólo 23,12 m / s ². El planeta tiene la forma de un oblato esferoide, lo que significa que su diámetro a través del ecuador es más largo que el diámetro medido entre sus polos. En Júpiter, el diámetro ecuatorial es de 9275 kilómetros más que el diámetro medido a través de los polos.



Debido a que Júpiter no es un cuerpo sólido, su atmósfera tiene una rotación diferencial. La rotación de la atmósfera polar de Júpiter es de unos 5 minutos más que la de la atmósfera ecuatorial; tres sistemas son utilizados como marcos de referencia. El sistema I se aplica desde las latitudes 10 ° N y 10 ° S, y su período es el más corto del planeta, con 9h 50m 30.0s. El sistema II se aplica en todas las latitudes norte y sur del anterior, y su período es 9h 55m 40.6s. El sistema III fue definido por radioastrónomos, y corresponde a la rotación de la magnetosfera del planeta. Su período de rotación es el oficial de Júpiter.



ATMÓSFERA

Patrón de nubes en Júpiter. Leyenda: 1 = Región Polar Norte; 2 = Banda Templada Norte Norte; 3 = Banda Templada Norte; 4 = Banda Ecuatorial Norte; 5 = Zona Ecuatorial; 6 = Banda Ecuatorial Sur; 7 = Banda Templada Sur; 8 = Banda Templada Sur Sur; 9 = Región Polar Sur ;10 = Gran Mancha Roja

La atmósfera de Júpiter es la atmósfera planetaria de mayor tamaño en todo el Sistema Solar. Está compuesta principalmente por hidrógeno molecular y helio en una proporción comparable con la de una estrella; también se encuentran presentes otros elementos químicos, aunque en pequeñas medidas, tales como el metano, amoníaco, ácido sulfhídrico y agua. Aunque la presencia de este último compuesto no se ha podido observar en forma directa, se cree que reside en las capas más profundas de la atmósfera. La abundancia de oxígeno, nitrógeno, azufre y gases nobles en la atmósfera de Júpiter supera los valores encontrados en las estrellas en una proporción cercana al 3:1.

La atmósfera joviana carece de un límite inferior definido y gradualmente se transforma en el interior líquido del planeta. Las capas atmosféricas son, de inferior a superior, la troposfera, la estratosfera, la termosfera y la exosfera. Cada capa cuenta con un gradiente térmico característico. La capa inferior, la troposfera, posee un complicado sistema de nubes y brumas, compuestas por estratos de amoníaco, hidrosulfuro de amonio y agua. Las nubes de amoníaco superiores que son visibles en la "superficie" de Júpiter se encuentran organizadas en una docena de bandas zonales paralelas al ecuador, que están delimitadas por fuertes corrientes atmosféricas (vientos) conocidas como chorros de aire. Las bandas se alternan en colores: a las bandas oscuras se les llama correas, mientras que a las claras se las denomina zonas. Las zonas, que son más frías, corresponden a las corrientes de aire ascendente, mientras que las correas señalan las corrientes descendentes. Se cree que el color más claro de las zonas se debe a la presencia de hielo de amoníaco, pero se conoce con exactitud la razón del color más oscuro de las correas. El origen de la estructura en bandas y de los chorros de aire no se ha podido determinar, aunque existen dos modelos teóricos. El primer modelo sostiene que existen fenómenos en la superficie que recubren un interior estable. Según otro modelo, las bandas y los chorros de aire son simplemente una manifestación del flujo de hidrógeno molecular en el manto de Júpiter, que estaría organizado en cierta cantidad de cilindros.


La atmósfera de Júpiter muestra una amplia gama de fenómenos activos, incluida la inestabilidad de las bandas, vórtices (ciclones y anticiclones), tormentas y relámpagos. Los vórtices se manifiestan como enormes manchas (ovaladas) de color rojo, blanco o marrón. Las dos manchas de mayor tamaño son la Gran Mancha Roja (GMR) y la Pequeña Mancha Roja (PMR); estas y la mayoría de las otras manchas son de características anticiclónicas. Los anticiclones más pequeños suelen ser blancos. Se cree que los vórtices son estructuras relativamente poco profundas, que no superan varios cientos de kilómetros. La GMR, que se sitúa en el hemisferio sur, es el vórtice más grande conocido en todo el Sistema Solar. Su tamaño es tal que podría envolver a varios planetas del tamaño de la Tierra, y ha existido durante al menos trescientos años. La PMR, que se encuentra al sur de la GMR, tiene una magnitud equivalente a un tercio de la anterior y se formó en el año 2000 a raíz de la combinación de tres óvalos blancos.

Júpiter presenta tormentas poderosas, siempre acompañadas por relámpagos. Estas Las tormentas son un producto de la convección húmeda en la atmósfera relacionada con la evaporación y condensación del agua. Estos sitios presentan fuertes movimientos ascendentes del aire que producen la formación de nubes brillantes y densas. En general, las tormentas se forman en la región de las correas. En Júpiter los relámpagos son mucho más poderosos que en la Tierra; sin embargo, son menos frecuentes y su nivel promedio de actividad es comparable al terrestre.


GRAN MANCHA ROJA

a Gran Mancha Roja es el mayor vórtice anticiclónico de Júpiter y el detalle de su atmósfera más conocido a nivel popular. Comparable a una enorme tormenta, se trata de un enorme remolino que podría existir desde hace más de 300 años y caracterizado por vientos en su periferia de hasta 400 km/h. Su tamaño es lo bastante grande como para englobar 2 veces y media el diámetro de la Tierra. El remolino gira en sentido antihorario.

La Gran Mancha Roja de Júpiter es una enorme tormenta ovalada al Sur del Ecuador de Júpiter. Se caracteriza por una fuerte rotación anticiclónica que hace que las nubes que la conforman giren en sentido antihorario circulando la Gran Mancha Roja en cuatro o seis días. Cerca del centro los movimientos son mucho más caóticos.


Varía mucho tanto de color como de intensidad. A veces posee un color encarnado fuerte y realmente muy notable, y en otras ocasiones palidece hasta hacerse insignificante. Los vientos periféricos tienen una intensidad próxima a los 400 km/h y se encuentra situada en una región de fuerte cizalla meridional del viento. Las nubes que la conforman son más frías y están más elevadas que las nubes que la rodean. Al Sur-Oeste de la Gran Mancha Roja se puede observar una región de fuerte turbulencia en la que se han identificado la formación de tormentas recurrentes.

La Gran Mancha Roja es el mayor de los numerosos vórtices anticiclónicos que pueden observarse en las nubes de Júpiter. Otra formación meteorológica semejante fue observada por la sonda Voyager 2 en Neptuno en 1989 y es conocida como la Gran Mancha Oscura de Neptuno.



MAGNETOSFERA



Auroras observadas en el UV en Júpiter.

úpiter tiene una magnetosfera extensa formada por un campo magnético de gran intensidad. El campo magnético de Júpiter podría verse desde la Tierra ocupando un espacio equivalente al de la Luna llena a pesar de estar mucho más lejos. El campo magnético de Júpiter es de hecho la estructura de mayor tamaño en el Sistema Solar. Las partículas cargadas son recogidas por el campo magnético joviano y conducidas hacia las regiones polares donde producen impresionantes auroras. Por otro lado las partículas expulsadas por los volcanes del satélite Ío forman un toroide de rotación en el que el campo magnético atrapa material adicional que es conducido a través de las líneas de campo sobre la atmósfera superior del planeta.

Imagen esquemática mostrando el toro de partículas ionizadas atrapadas en la magnetosfera del planeta. Es de destacar la interacción de la magnetosfera con partículas cargadas provenientes de los satélites interiores Ío y Europa.


Se piensa que el origen de la magnetosfera se debe a que en el interior profundo de Júpiter, el hidrógeno se comporta como un metal debido a la altísima presión. Los metales son, por supuesto, excelentes conductores de electrones, y la rotación del planeta produce corrientes, las cuales a su vez producen un extenso campo magnético.

Las sondas Pioneer confirmaron la existencia del campo magnético joviano y su intensidad, más de 10 veces superior al terrestre conteniendo más de 20.000 veces la energía asociada al campo terrestre. Los Pioneer descubrieron que la onda de choque de la magnetosfera joviana se extiende a 26 millones de kilómetros del planeta, con la cola magnética extendiéndose más allá de la órbita de Saturno.


Las variaciones del viento solar originan rápidas variaciones en tamaño de la magnetosfera. Este aspecto fue estudiado por las sondas Voyager. También se descubrió que átomos cargados eran expulsados de la magnetosfera joviana con gran intensidad y eran capaces de alcanzar la órbita de la Tierra. También se encontraron corrientes eléctricas fluyendo de Júpiter a algunos de sus satélites, particularmente Ío y también en menor medida Europa.



ANILLOS DE JÚPITER



Los anillos de Júpiter son un sistema de anillos planetarios que rodean a dicho planeta. Fue el tercer sistema de anillos descubierto en el Sistema Solar, después de los de Saturno y los de Urano. Fueron observados por primera vez por la sonda espacial Voyager 1, y exhaustivamente investigados en los años 90 y principios del siglo XXI por las sondas Galileo, Cassini y New Horizons. También han sido observados desde observatorios terrestres y el telescopio espacial Hubble durante los últimos 25 años. Las observaciones desde la superficie terrestre requieren de los más potentes telescopios disponibles.


Estructura de los anillos de Júpiter.

Los anillos jovianos son débiles y se componen fundamentalmente de polvo. Constan de cuatro estructuras: en el interior, un grueso toro de partículas conocido como el halo o el anillo halo, un anillo principal relativamente brillante pero excepcionalmente fino y dos anillos anchos, gruesos y débiles llamados anillo difuso de Tebe y anillo difuso de Amaltea por los nombres de los satélites de cuyo material están formados.

El anillo principal y el halo consisten en polvo expulsado de los satélites Metis y Adrastea, y otros cuerpos no observados, como resultado de impactos meteoríticos a alta velocidad. Imágenes de alta resolución obtenidas en febrero de 2007 por la sonda New Horizons revelaron una rica y fina estructura en el anillo principal.

En la banda de luz visible y en el infrarrojo cercano, los anillos muestran un color rojizo, excepto el halo que tiene un color neutro o azulado. Aplicando modelos fotométricos a las diversas observaciones disponibles tanto de sondas espaciales como de telescopios en superficie terrestre, se infiere que el tamaño de las partículas es de 15 μm de radio en todos los anillos excepto en el halo, aunque los resultados de los modelos se acercan más a las observaciones cuando se consideran partículas no-esféricas que cuando se consideran esféricas. El halo está probablemente compuesto de polvo submicroscópico.

La masa total del sistema de anillos, incluyendo los cuerpos no observados que generan material para los anillos, no está exactamente determinada, pero es probable que esté en el rango de 1011 a 1016 kg. La edad del sistema de anillos no es conocida pero posiblemente hayan existido desde la formación del planeta.


Satélites


imagen de Júpiter y los satélites galileanos: Ío, Europa, Ganímedes y Calisto.


Satélites galileanos

Los principales satélites de Júpiter fueron descubiertos por Galileo Galilei el 7 de enero de 1610, razón por la que se los llama en ocasiones satélites galileanos. Reciben sus nombres de la mitología griega si bien en tiempos de Galileo se los denominaba por números romanos dependiendo de su orden de cercanía al planeta. Originalmente, Galileo bautizó a los satélites como "Mediceos", en honor a Cosme de Médicis, duque de Florencia. El descubrimiento de estos satélites constituyó un punto de inflexión en la ya larga disputa entre los que sostenían la idea de un sistema geocéntrico, es decir, con la Tierra en el centro del universo, y la copernicana (o sistema heliocéntrico, es decir, con el Sol en el centro del Universo), en la cual era mucho más fácil explicar el movimiento y la propia existencia de los satélites naturales de Júpiter.
Los cuatro satélites principales son muy distintos entre sí. Ío, el más interior, es un mundo volcánico con una superficie en constante renovación y calentado por efectos de marea provocados por Júpiter y Europa. Europa, el siguiente satélite, es un mundo helado bajo el cual se especula la presencia de océanos líquidos de agua e incluso la presencia de vida. Ganímedes, con un diámetro de 5268 km, es el satélite más grande de todo el sistema solar. Está compuesto por un núcleo de hierro cubierto por un manto rocoso y de hielo. Calisto se caracteriza por ser el cuerpo que presenta mayor cantidad de cráteres producidos por impactos en todo el sistema solar.



Satélites menores


Además de los mencionados satélites galileanos, las distintas sondas espaciales enviadas a Júpiter y observaciones desde la Tierra han ampliado el número total de satélites de Júpiter hasta 63. Estos satélites menores se pueden dividir en dos grupos:

Grupo de Amaltea: son cuatro satélites pequeños que giran en torno a Júpiter en órbitas internas a las de los satélites galileanos. Este grupo está compuesto por (en orden de distancia) Metis, Adrastea, Amaltea y Tebe.

Satélites irregulares: es un grupo numeroso de satélites en órbitas muy lejanas de Júpiter; de hecho, están tan lejos de este que la gravedad del Sol distorsiona perceptiblemente sus órbitas. Con la excepción de Himalia, son satélites generalmente pequeños. A su vez, este grupo se puede dividir en dos, los progrados y retrógrados. La mayoría de estos objetos tienen un origen muy distinto al de los satélites mayores siendo posiblemente cuerpos capturados y no formados en sus órbitas actuales. Otros pueden ser los restos de impactos y fragmentaciones de cuerpos mayores anteriores. Miembros de este grupo incluyen a Aedea, Aitné, Ananké, Arce, Autónoe, Caldona, Cale, Cálice, Calírroe, Carmé, Carpo, Cilene, Elara, Erínome, Euante, Euporia, Eurídome, Harpálice, Hegemone, Heliké, Hermipé, Himalia, Isonoe, Leda, Lisitea, Megaclite, Mnemea, Ortosia, Pasífae, Pasítea, Praxídice, Sinope, Sponde, Táigete, Telxínoe, Temisto, Tione, Yocasta y otros 23 que no tienen aún nombre definitivo.



Asteroides troyanos

Además de sus satélites, el campo gravitacional de Júpiter controla las órbitas de numerosos asteroides que se encuentran situados en los puntos de Lagrange precediendo y siguiendo a Júpiter en su órbita alrededor del Sol. Estos asteroides se denominan asteroides troyanos y se dividen en cuerpos griegos y troyanos para conmemorar la Ilíada. El primero de estos asteroides en ser descubierto fue 588 Aquiles, por Max Wolf en 1906. En la actualidad se conocen cientos de asteroides troyanos. El mayor de todos ellos es el asteroide 624 Héctor.


Impacto del cometa SL9



Imagen de los restos de uno de los impactos del cometa Shoemaker-Levy 9 en la atmósfera de Júpiter capturada por el telescopio espacial Hubble

En julio de 1994 el cometa Shoemaker-Levy 9 impactó contra la atmósfera de Júpiter. El cometa había sido disgregado por la acción de la gravedad de Júpiter en 20/22 fragmentos en un paso anterior y cercano por el planeta.
Numerosos observatorios realizaron campañas intensivas de observación del planeta con motivo de este suceso único incluyendo el telescopio espacial Hubble y la sonda Galileo que en aquel momento se encontraba acercándose todavía al planeta. Los impactos mostraron la formación de impresionantes bolas de fuego en los minutos posteriores a cada impacto de cuyo análisis se pudo deducir la masa de cada uno de los fragmentos del cometa. Los restos dejados en la atmósfera se observaron como nubes negras en expansión durante semanas propagándose como ondas de choque. Sus propiedades permitieron analizar tanto propiedades del cometa como de la atmósfera joviana y su interior profundo por métodos análogos a los de la sismología terrestre. Los restos del cometa pudieron ser detectados durante varios años en la alta atmósfera del hemisferio Sur de Júpiter, presentes como partículas finas oscuras y mediante una mayor concentración atmosférica de determinados compuestos químicos aportados por el cometa.
Se ha estimado que Júpiter, debido a su gran masa, perturba las regiones cometarias como la nube de Oort atrayendo la mayoría de los cometas que caen sobre el Sistema Solar interior. No obstante, también los acerca sobre sí mismo por lo que es difícil estimar la importancia que tiene Júpiter en la llegada de cometas a la Tierra.



Impactos recientes

Foto tomada por el Telescopio Espacial Hubble del impacto en Júpiter de 2009 que dejó una mancha de 8.000 km de extensión.

El día 19 de julio de 2009 Anthony Wesley, un astrónomo aficionado australiano anunció el descubrimiento de una mancha negra de un tamaño similar al diámetro de la Luna que había aparecido en la atmósfera de Júpiter en la región subpolar sur. Esta mancha estaba causada posiblemente por un impacto asteroidal o cometario con el planeta. Científicos del Laboratorio de Propulsión (JPL) de Pasadena, confirmaron el impacto utilizando el telescopio infrarrojo de NASA (IRTF, NASA Infrared Telescope Facility) ubicado en la isla hawaiana de Mauna Kea.10
El objeto causante del impacto, con un diámetro estimado de unos 500 metros, provocó un aumento de la temperatura en las capas altas de la atmósfera joviana en el lugar del impacto y una gran nube de partículas de polvo oscuras que forman la mancha de impacto de gran extensión y que continuo siendo observable durante varios meses de forma progresivamente más ténue al ser dispersados los restos del impacto por los vientos de la atmósfera de Júpiter. Por el momento se desconoce si el objeto que impactó con Júpiter era un asteroide o un cometa. El impacto, descubierto por casualidad, ocurrió 15 años después del impacto del cometa Shoemaker-Levy 9.
El 3 de junio de 2010, casi un año más tarde, Anthony Wesley y Christopher Go (astrónomo aficionado de Filipinas) observaron simultáneamente la aparición de un intenso flash de luz en Júpiter en una región muy localizada que se corresponde con el impacto de un cuerpo asteroidal o cometario de menor tamaño que en 2009.11 El flash, de unos pocos segundos de duración, se produjo en latitudes ecuatoriales y por el momento no parece haber dejado ningún remanente de material observable en la atmósfera joviana.



Exploración espacial de Júpiter


Júpiter ha sido visitado por varias misiones espaciales de NASA desde 1973.
Las misiones Pioneer 10 y Pioneer 11 realizaron una exploración preliminar con sobrevuelos del planeta. La sonda Pioneer 10 sobrevoló Júpiter por primera vez en la historia en diciembre de 1973. La sonda Pioneer 11 le siguió justo un año después. Se tomaron las primeras fotos cercanas de Júpiter y de los satélites galileanos, se estudió su atmósfera, se detectó su campo magnético y se estudiaron sus cinturones de radiación.
Las misiones Voyager 1 y Voyager 2 visitaron Júpiter en 1979 revolucionando el conocimiento que se tenía del planeta y sus satélites y descubriendo también su sistema de anillos. Se descubrió que Ío tenía una actividad volcánica extraordinaria y que Júpiter también poseía anillos.
En 1995 la misión Galileo, que constaba de una sonda y un orbitador, inició una misión de exploración del planeta de 7 años. Aunque la misión tuvo importantes problemas con la antena principal que retransmitía los datos a la Tierra, consiguió enviar informaciones con una calidad sin precedentes sobre los satélites de Júpiter, descubriendo los océanos subsuperficiales de Europa y varios ejemplos de vulcanismo activo en Ío. La misión concluyó lanzando al orbitador contra el propio planeta para evitar una colisión futura con Europa que pudiera contaminar sus hielos.
En diciembre de 2000 la misión espacial Cassini/Huygens realizó un sobrevuelo lejano en su viaje con destino a Saturno obteniendo un conjunto de datos comparable en cantidad a los sobrevuelos realizados por las Voyager pero con una calidad de las observaciones mejor. A finales de febrero de 2007 el planeta Júpiter fue visitado por la sonda New Horizons en su viaje a Plutón.
Están en estudio misiones dedicadas a la observación de Júpiter y su satélite Europa por parte de las agencias espaciales NASA y ESA.

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Re: informacion del sistema solar e universo

Mensaje por alan d el Lun Ene 23, 2012 9:05 am

SATURNO

Saturno es el sexto planeta del Sistema Solar, es el segundo en tamaño y masa después de Júpiter y es el único con un sistema de anillos visible desde nuestro planeta. Su nombre proviene del dios romano Saturno. Forma parte de los denominados planetas exteriores o gaseosos, también llamados jovianos por su parecido a Júpiter. El aspecto más característico de Saturno son sus brillantes anillos. Antes de la invención del telescopio, Saturno era el más lejano de los planetas conocidos y, a simple vista, no parecía luminoso ni interesante. El primero en observar los anillos fue Galileo junto con su ayudante Alejandro Campelo en 1610 pero la baja inclinación de los anillos y la baja resolución de su telescopio le hicieron pensar en un principio que se trataba de grandes lunas. Christiaan Huygens con mejores medios de observación pudo en 1659 observar con claridad los anillos. James Clerk Maxwell en 1859 demostró matemáticamente que los anillos no podían ser un único objeto sólido sino que debían ser la agrupación de millones de partículas de menor tamaño. Campelo ayudò a Galileo a hacer las operaciones y gracias a él el científico pudo dejar medio resuelto el enigma de los anillos.

Debido a su posición orbital más lejana que Júpiter los antiguos romanos le otorgaron el nombre del padre de Júpiter al planeta Saturno. En la mitología romana, Saturno era el equivalente del antiguo titán griego Cronos. Cronos era hijo de Urano y Gaia y gobernaba el mundo de los dioses y los hombres devorando a sus hijos en cuanto nacían para que no lo destronaran. Zeus, uno de ellos consiguió esquivar este destino y finalmente derrocó a su padre para convertirse en el dios supremo.

Los griegos y romanos, herederos de los sumerios en sus conocimientos del cielo, habían establecido en siete el número de astros que se movían en el firmamento: el Sol, la Luna, y los planetas Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno, las estrellas errantes que a distintas velocidades orbitaban en torno a la Tierra, centro del Universo. De los cinco planetas, Saturno es el de movimiento más lento, emplea unos treinta años (29,457 años) en completar su órbita, casi el triple que Júpiter (11,862 años) y respecto a Mercurio, Venus y Marte la diferencia es mucho mayor. Saturno destacaba por su lentitud y si Júpiter era Zeus, Saturno tenía que ser Cronos, el padre anciano, que paso a paso deambula entre las estrellas.


COMPARACION DE TAMAÑO CON LA TIERRA




DATOS BÁSICOS


elementos orbitales

distancia media al sol / 1.429.400.000km
inclinacion / 2,48446°
excentricidad / 0,05415060
periodo orbital sideral / 29(años) 167(dias) 6,7(horas) ( -9,3 10(ele8) s)
velocidad orbital media / 9672,4 m/s
radio orbital medio / 9,53707032 UA 1,4267254-10(ele12) m
satelites / 61 conocidos


caracteristicas fisicas

masa / 5,688 . 10(ele26) kg
volumen / 8,27.10(ele23) m3
densidad / 690 kg/m3
area de superficie / 4,38-10(ele16)m2
diametro / 1,20536 10(ele8) m
gravedad / 9,05 m/s2
velocidad de escape / 35490 m/s
periodo de rotacion / ecuatorial 10h 13m 59s / interno 10h 39m 25s
inclinacion axial / 26,73°
albedo / 0,47
magnitud (Vo) / 0,67

caracteristicas atmosfericas

presion / 1,4 10(ele5) Pa
temperatura / minima 82 k media 143 k maxima ... nubes 96k
composicion /

hidrogeno >93%
helio >5%
metano 0,2%
vapor de agua 0,1%
amoniaco 0,01%
etano 0,0005%
fosfina 0,0001%

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS




FORMA, TAMAÑO Y DENSIDAD



Saturno es un planeta visiblemente achatado en los polos con un ecuador que sobresale formando la figura de un esferoide ovalado. Los diámetros ecuatorial y polar son respectivamente 120.536 y 108.728 km. Este efecto es producido por la rápida rotación del planeta, su naturaleza fluida y su relativamente baja gravedad. Los otros planetas gigantes son también ovalados pero no en tan gran medida. Saturno posee una densidad específica de 690 kg/m³ siendo el único planeta del Sistema Solar con una densidad inferior a la del agua (1000 kg/m³). Si existiera un recipiente lleno de agua con las dimensiones suficientes para introducir a Saturno, este flotaría. El planeta está formado por un 90% de hidrógeno y un 5% de helio. El volumen del planeta es suficiente como para contener 740 veces la Tierra, pero su masa es sólo 95 veces la terrestre, debido a la ya mencionada densidad media relativa.



ESTRUCTURA INTERNA



El interior del planeta es semejante al de Júpiter, con un núcleo sólido en el interior. Sobre él se extiende una extensa capa de hidrógeno líquido y sólido (debido a los efectos de las elevadas presiones y temperaturas). Los 30.000 km exteriores del planeta están formados por una extensa atmósfera de hidrógeno y helio. El interior del planeta contiene probablemente un núcleo formado por materiales helados acumulados en la formación temprana del planeta y que se encuentran en estado líquido en las condiciones de presión y temperatura cercanas al núcleo. Éste se encuentra a temperaturas en torno a 12.000 K (aproximadamente el doble de la temperatura de la superficie del Sol). Por otro lado, y al igual que Júpiter y Neptuno, Saturno irradia más calor al exterior del que recibe del Sol. Una parte de esta energía está producida por una lenta contracción del planeta que libera la energía potencial gravitacional producida en la compresión. Este mecanismo se denomina mecanismo de Kelvin-Helmholtz. El calor extra generado se produce en una separación de fases entre el hidrógeno y el helio relativamente homogéneos que se están diferenciando desde la formación del planeta liberando energía gravitatoria en forma de calor.


ÓRBITA



Saturno gira alrededor del Sol a una distancia media de 1.418 millones de kilómetros en una órbita de excentricidad 0,056, que sitúa el afelio a 1.500 millones de km y el perihelio a 1.240 millones de km. Saturno se encontró en el perihelio en 1974. El periodo de traslación alrededor del Sol es de 29 años y 167 días, mientras que su período sinódico es de 378 días, de modo que, cada año la oposición se produce con casi dos semanas de retraso respecto al año anterior. El período de rotación sobre su eje es corto, de 10 horas, 14 minutos, con algunas variaciones entre el ecuador y los polos.



Los elementos orbitales de Saturno son modificados en una escala de 900 años por una resonancia orbital de tipo 5:2 con el planeta Júpiter, bautizado por los astrónomos franceses del siglo XVIII como la grande inégalité (Júpiter completa 5 vueltas por cada 2 de Saturno). Los planetas no se encuentran en una resonancia perfecta, pero están lo suficientemente cercanos a ella como para que las perturbaciones a sus respectivas órbitas sean apreciables.



La órbita elíptica de Saturno está inclinado 2,48 ° respecto al plano orbital de la Tierra. Debido a una excentricidad de 0,056, la distancia entre Saturno y el Sol varía en aproximadamente 155 000 000 km entre perihelio y afelio, que son los puntos más próximos y más distantes del planeta a lo largo de su trayectoria orbital, respectivamente.


ROTACIÓN



El periodo de rotación de Saturno es incierto dado que no posee superficie y su atmósfera gira con un periodo distinto en cada latitud. Las partes visibles de Saturno giran a velocidades diferentes según la latitud, y períodos de rotación múltiples han sido asignados a las distintas regiones (como en el caso de Júpiter): Sistema I tiene un período de 10 h 14 min 00 s (844,3 ° / d), y abarca la zona ecuatorial, que se extiende desde el límite norte de la franja ecuatorial del Sur hasta el borde sur de la franja ecuatorial del Norte. A todas las demás latitudes de Saturno se le han asignado un período de rotación de 10 h 39 min 24 s (810,76 ° / d), que es Sistema II. Sistema III, Basado en las emisiones de radio del planeta en el período de los sobrevuelos Voyager, tiene un periodo de 10 h 39 min 22,4 s (810,8 ° / d).


Las misiones espaciales Ulysses y Cassini han mostrado que este periodo de emisión en radio varía en el tiempo siendo en la actualidad: 10 h 45 m 45 s (± 36 s). La causa de este cambio en el periodo de rotación de radio podría estar relacionada con la actividad criovolcánica en forma de géisers de la luna Encélado, que libera material en órbita de Saturno capaz de interaccionar con el campo magnético externo del planeta, utilizado para medir la rotación del núcleo interno donde se genera. En general se considera que el periodo de rotación interno del planeta puede ser conocido tan sólo de forma aproximada.

La última estimación de la rotación de Saturno sobre la base de una recopilación de diversas mediciones de la misión Cassini, sondas Voyager y Pioneer se informó en septiembre de 2007 es de 10 horas, 32 minutos y 35 segundos.


ATMÓSFERA



La atmósfera de Saturno posee un patrón de bandas oscuras y zonas claras similar al de Júpiter aunque la distinción entre ambas es mucho menos clara en el caso de Saturno. La atmósfera del planeta posee fuertes vientos en la dirección de los paralelos alternantes en latitud y altamente simétricos en ambos hemisferios a pesar del efecto estacional de la inclinación axial del planeta. El viento está dominado por una intensa y ancha corriente ecuatorial al nivel de la altura de las nubes que llegó a alcanzar velocidades de hasta 450 m/s en la época de los Voyager. A diferencia de Júpiter no son aparentes grandes vórtices estables aunque sí los hay más pequeños.

Las nubes superiores están formadas probablemente por cristales de amoníaco. Sobre ellas parece extenderse una niebla uniforme sobre todo el planeta producida por fenómenos fotoquímicos en la atmósfera superior (alrededor de 10 mbar). A niveles más profundos (cerca de 10 bar de presión) el agua de la atmósfera condensa probablemente en una capa de nubes de agua que no ha podido ser observada.



Corte vertical de la atmósfera de Saturno. La existencia de una niebla en altura y el estar dispuestas las capas de nubes en tres estratos o niveles distintos en un intervalo de unos 300 km, son la causa del bajo contraste que se observa en las bandas y zonas de Saturno. Al igual que en Júpiter, el color de las nubes da una indicación de su temperatura y altura. Los rasgos más bajos y calientes tienen una tonalidad azulada. A un nivel medio se situan las nubes con una coloración rojiza o parda, en tanto que las nubes más frías y altas son las de color blanco. Sin embargo, el verdadero color de las nubes puede quedar alterado al ser observados a través de la capa de niebla superior.


Al igual que en Júpiter ocasionalmente se forman tormentas en la atmósfera de Saturno algunas de las cuales han podido ser observadas desde la Tierra. En 1933 se observó una mancha blanca situada en la zona ecuatorial por el astrónomo aficionado W.T. Hay. Era lo suficientemente grande como para ser visible con un refractor de 7 cm, pero no tardó en disiparse y desvanecerse. En 1962 empezó a desarrollarse una nueva mancha, pero no llegó nunca a destacar. En 1990 se pudo observar una gigantesca nube blanca en el ecuador de Saturno que ha sido asimilada a un proceso de formación de grandes tormentas. Se han observado manchas similares en placas fotográficas tomadas durante el último siglo y medio a intervalos de aproximadamente 30 años. En 1994 se pudo observar una segunda gran tormenta de aproximadamente la mitad de tamaño que la producida en el año 1990.



La sonda Cassini ha podido captar varias grandes tormentas en Saturno, una de las mayores con rayos 10.000 veces más potentes que los de cualquier tormenta de la Tierra y que apareció el día 27 de noviembre de 2007, habiendo durado 7 meses y medio –lo que fue por un tiempo el récord de duración de una tormenta en el Sistema Solar -. Ésta tormenta apareció en el hemisferio S de Saturno, en una zona conocida como “callejón de las tormentas” por la elevada frecuencia con la que aparecen allí éstos fenómenos. Éste récord, sin embargo, ha sido batido por otra tormenta aparecida en la misma zona, que fue detectada en enero de 2009 y que a mediados de septiembre de ése año aún continuaba activa.


Este diagrama muestra dónde se encuentran las plataformas de nubes de Saturno.

Las regiones polares presentan corrientes en chorro a 78ºN y 78ºS. Las sondas Voyager detectaron en los años 80 un patrón hexagonal en la región polar norte que ha sido observado también por el telescopio espacial Hubble durante los años 90. Las imágenes más recientes obtenidas por la sonda Cassini han mostrado el vórtice polar con gran detalle. Saturno es el único planeta conocido que posee un vórtice polar de estas características si bien los vórtices polares son comunes en las atmósferas de la Tierra o Venus.

En el caso del hexágono de Saturno los lados tienen unos 13.800 kilómetros de longitud (algo más del diámetro de la Tierra) y la estructura rota con un periodo idéntico al de la rotación planetaria siendo una onda estacionaria que no cambia su longitud ni estructura, como hacen el resto de nubes de la atmósfera. Estas formas poligonales entre dos y seis lados se han podido replicar mediante modelos de fluidos en rotación a escala de laboratorio.



Característica nube hexagonal en el polo norte, descubierta por Voyager 1 y confirmada en 2006 por Cassini.

FORMACIÓN HEXAGONAL EN SATURNO

Esta formación atmosférica fue fotografiada con anterioridad por las naves de la NASA Voyager 1 y 2 hace dos décadas. El hecho de que haya aparecido en las imágenes de Cassini indica que esta formación tiene cierta antigüedad. Un segundo hexágono, significativamente más oscuro que el otro antiguo y más brillante es también visible en las imágenes de Cassini. El Espectrómetro Visible e Infrarrojo de la nave (VIMS), es el primer instrumento que ha capturado la totalidad de la formación hexagonal en una sola imagen.



Una singular formación hexagonal en forma de panal de abeja que gira alrededor del polo norte de Saturno ha suscitado el interés de la comunidad científica a través de las nuevas fotografías ofrecidas por la nave Cassini.


Esta es una extraña formación, cuyos seis lados rectos casi iguales yacen en una precisa forma geométrica”-dijo Kevin Baines, experto atmosférico y miembro del equipo del Espectrómetro Visible e Infrarrojo (VIMS) en el laboratorio de propulsión a chorro de la NASA en Pasadena, California. “Nunca hemos visto nada como esto en ningún otro planeta. En realidad, la espesa atmósfera de Saturno donde dominan los remolinos y las células convectivas, sea quizás el último lugar donde esperarías ver una figura geométrica de seis lados de esta envergadura, pero todavía está allí”

El hexágono es similar al vórtice polar terráqueo, el cual tiene vientos que soplan en patrones circulares alrededor de la región polar. En Saturno, el vórtice tiene una forma más hexagonal que circular. El hexágono tiene cerca de 25.000 Km de anchura, casi cuatro planetas Tierra cabrían dentro de él.

Las nuevas imágenes tomadas en luz infrarroja muestran que el hexágono se extiende mucho más profundo en la atmósfera de lo que previamente se esperaba, sobre 100 Kilometros bajo la capa superior de nubes. Un sistema de nubes yace dentro del hexágono. Las nubes parecen estar rebotando alrededor del mismo como los coches de una carrera de velocidad contra el muro.

“Es maravilloso ver la clase de diferencias asombrosas que existen en los polos de Saturno” – dijo Bob Brown, lider del equipo VIMS de Cassini de la Universidad de Arizona en Tucson. – “En el polo sur tenemos lo que parece ser un huracán con un ojo gigantesco, y en el polo norte tenemos esta formación geométrica que es completamente diferente”.



El Hexágono del polo norte de Saturno no puede ser visible por el rango visible de las cámaras de Cassini porque es invierno en esta área, por lo que el hexágono queda a cubierto por la larga noche polar, la cual dura ya cerca de 15 años. El Espectrómetro infrarrojo puede fotografiar Saturno tanto en condiciones diurnas como nocturnas, así como en profundidad. Se fotografió la formación en longitudes de onda cercanas a los 5 micrones (siete veces la longitud de onda visible por el ojo humano) durante un periodo de 12 días comenzando el 30 de Octubre de 2.006. Al tiempo que el invierno mengue a lo largo de los próximos dos años, la formación hexagonal podrá ser visible para las cámaras del espectro visible.

“Mediante la utilización de las diferentes longitudes de onda, el VIMS podrá rastrear la atmósfera de Saturno a diferentes profundidades”- dijo Angioletta Coradini, del Instituto de Física del Espacio Interplanetario (INAF, Italia), y miembro del equipo VIMS. “Gracias a las mediciones del VIMS podemos enlazar estructuras atmosféricas- como el vórtice hexagonal- con el balance energético de las capas superiores de las atmósferas planetarias”- continuó. “Con estas series de investigación – las primeras realizadas nunca en Saturno – estamos obteniendo información vital para comprender la dinámica atmosférica de los planetas gigantes en general”.



Basándose en las nuevas imágenes y en más información de las profundidades de la formación hexagonal de Saturno, los científicos piensan que no está unido a las emisiones de radio de Saturno o a la actividad de auroras, como se llegó a contemplar, aún cuando la aurora boreal de Saturno se produzca justo encima suya. Por lo tanto, hay todavía muchas cosas pendientes de hacer por los científicos para resolver este rompecabezas.

“Esto será posible gracias a la excepcional capacidad de los instrumentos sobre esta clase de sondeos de atmosferas planetarias y siguiendo su evolución en el tiempo con una visión en tres dimensiones”- añadió Coradini.”Como comparación, existe un instrumento similar (VIRTIS) colocado a bordo de la nave de la ESA Venus Express, la cual está suministrando la más detallada visión nunca mostrada del vórtice de doble ojo en el polo sur de Venus"


El hexágono de Saturno parece haberse mantenido fijado con la rotación y el eje de giro del planeta desde que la Voyager lo vislumbrara hace 26 años. La rotación actual de Saturno es todavía incierta. “Una vez comprendamos su naturaleza dinámica, este antiguo y profundo hexágono polar puede darnos una pista de la verdadera rotación de la atmósfera profunda y quizás de su interior” – concluyó Baines.

Al contrario que el polo norte, las imágenes del polo sur muestran la presencia de una corriente de chorro, pero no vórtices ni ondas hexagonales persistentes. Sin embargo, la NASA informó en noviembre del 2006 que la sonda Cassini había observado un huracán en el polo sur, con un ojo bien definido. Ojos de tormenta bien definidos solo habían sido observados en la Tierra (incluso no se ha logrado observarlo en la Gran Mancha Roja de Júpiter por la sonda Galileo). Ése vórtice, de aproximadamente 8000 kilómetros de diámetro, ha podido ser fotografiado y estudiado con gran detalle por la sonda Cassini, midiéndose en él vientos de más de 500 kilómetros por hora.


MAGNETOSFERA




La magnetosfera de Saturno es la zona creada en el flujo del viento solar, generada por el campo magnético del planeta. Descubierto en 1979 por la la nave espacial Pioneer 11, la magnetosfera de Saturno es la segundo más grande de cualquier planeta del Sistema Solar después de Júpiter.

La magnetopausa, el límite entre la magnetosfera de Saturno y el viento solar, se encuentra a una distancia de alrededor de 20 radios de Saturno desde el centro del planeta, mientras que su cola magnética se extiende cientos de radios detrás de él.

La magnetosfera de Saturno está llena de plasmas originados en el planeta y sus lunas. La fuente principal es la pequeña luna Encelado, que expulsa hasta 1.000 kg / s de vapor de agua por los géiseres de su polo sur, una parte de la cual se ioniza y es obligada a co-rotación por el campo magnético de Saturno. Esto carga el campo con 100 kg de iones de agua por segundo. El comportamiento de este plasma regula la dinámica de la magnetosfera.


Fenómenos de tipo aurora producidos en la atmósfera superior de Saturno y observados por el HST.

La interacción entre la magnetosfera de Saturno y el viento solar genera auroras ovaladas brillantes alrededor de los polos del planeta. Las auroras se relacionan con la radiación kilométrica de Saturno (SKR), que abarca el intervalo de frecuencias entre 100 kHz a 1300 kHz.

Inmediatamente después del descubrimiento en Júpiter de las emisiones de radio decamétricas, en 1955, se hicieron intentos para detectar una emisión similar en Saturno, pero con resultados no concluyentes. La primera evidencia de que Saturno podría tener un campo magnético generado internamente, se produjo en 1974, con la detección de las emisiones de radio débiles del planeta en la frecuencia de alrededor de 1 Mhz.

Estas emisiones de onda media se modulan con un período de unos 10 h 30 min, lo cual está cerca del período de rotación de Saturno. Sin embargo, la evidencia disponible en la década de 1970 no era demasiado concluyente y algunos científicos pensaron que Saturno podía carecer de un campo magnetico. La detección definitiva de ese campo magnético de Saturno, sólo se hizo el 1 de septiembre de 1979, cuando la Pioneer 11 pasó directamente por él y pudo medirlo.

Desde 1980-1981, la magnetosfera de Saturno fue investigada por las sondas espaciales Voyager 1 y 2.

En 2004, la Cassini entró en la órbita alrededor de Saturno y está investigando actualmente el planeta y su campo magnético.


ANILLOS DE SATURNO




La característica más notable de Saturno son sus anillos, que dejaron muy perplejos a los primeros observadores, incluido Galileo. Su telescopio no era tan potente como para revelar la verdadera naturaleza de lo que observaba y, por error de perspectiva, creyó que se trataba de dos cuerpos independientes que flanqueaban el planeta. Pocos años después, Saturno presentaba los anillos de perfil, y Galileo quedó muy sorprendido por la brusca desaparición de los dos hipotéticos compañeros del planeta. Por fin, la existencia del sistema de anillos fue determinada por Christiaan Huygens en 1659, con la ayuda de un telescopio más potente.


Conjunto completo de los anillos principales, fotografiado desde la perspectiva de la Cassini el 15 de septiembre de 2006, cuando Saturno eclipsó el sol (el brillo se ha exagerado en esta imagen).


Los anillos de Saturno se extienden en el plano ecuatorial del planeta desde los 6630 km a los 120.700 km por encima del ecuador de Saturno y están compuestos de partículas con abundante agua helada. El tamaño de cada una de las partículas varía desde partículas microscópicas de polvo hasta rocas de unos pocos metros de tamaño. El elevado albedo de los anillos muestra que éstos son relativamente modernos en la historia del Sistema Solar. En un principio se creía que los anillos de Saturno eran inestables a lo largo de periodos de tiempo de decenas de millones de años, otro indicio de su origen reciente, pero los datos enviados por la sonda Cassini sugieren que son mucho más antiguos de lo que se pensaba en un principio. Los anillos de Saturno poseen una dinámica orbital muy compleja presentando ondas de densidad, e interacciones con los satélites de Saturno (especialmente con los denominados satélites pastores). Al estar en el interior del límite de Roche, los anillos no pueden evolucionar hacia la formación de un cuerpo mayor.





ESTRUCTURA



El cuerpo principal del sistema de anillos de Saturno incluye los brillantes anillos A y B, de escasa opacidad. Media entre uno y otro una franja de 5.000 kilómetros: la División de Cassini, región relativamente transparente, aunque no vacía en absoluto. El cuerpo principal del sistema de Saturno comprende también el anillo C, más débil y menos opaco, que queda dentro del borde interior del anillo B. Tiene un grado de opacidad comparable al de la División de Cassini. El todavía más débil anillo D queda dentro del anillo C. Antes de que los Voyager pasaran por la proximidad de Saturno se había reconocido ya la configuración estructural en los anillos del planeta A, B, C y D, observables desde la Tierra, así como las Divisiones de Cassini y de Encke. Tomados en su conjunto, los principales anillos de Saturno (A, B y C) miden unos 275.000 kilómetros de anchura anular, lo que representa tres cuartas partes de la distancia que separa la Tierra de la Luna. El anillo A está dividido en dos partes por la División de Encke.


Las fotografías de los anillos con alta resolución, tomadas por los vehículos espaciales Voyager y Cassini aportaron muchas novedades:

Tres anillos muy pálidos, E, F y G, que quedan fuera del anillo A. En septiembre de 2006 se descubrió otro anillo entre el F y G.

Aparecieron estrechas regiones anulares de diferente brillo y opacidad, como los surcos del disco de un gramófono

Se hallaron, además, desviaciones respecto a la forma circular.

Aparecen nudos, trenzados y torcimientos en el anillo F.

El anillo A presenta un brillo uniforme frente al anillo B que presenta variaciones a lo largo de sus distancias radiales.

En la parte exterior del anillo A existe un auténtico cinturón de "microlunas", cuyo tamaño oscila desde el de un camión pequeño al de un estadio
En el anillo B había unas perturbaciones orientadas radialmente, en forma de cuña.

Grupos de bandas causadas por resonancia de satélites.

Satélites pastores produciendo huecos en los anillos o fijando sus bordes.


La División de Cassini fotografiada desde la nave espacial Cassini. La brecha de Huygens se encuentra en el borde derecho. La brecha de Laplace está hacia el centro.

La parte del anillo exterior a la División de Encke muestra un débil grupo de bandas. Las bandas están más apretadas hacia la órbita del satélite Prometeo, que se descubrió en las imágenes tomadas por el Voyager 1. Se cree que las bandas se producen por resonancias en el anillo debidas a los efectos gravitatorios del satélite. El borde del anillo A lo mantiene el satélite pastor Atlas.

Además, los satélites Prometeo y Pandora, son los satélites pastores interior y exterior respectivamente que dan forma al anillo F de Saturno que tiene 80 km de anchura.



La mayoría de los huecos en los anillos de Saturno están causados por la presencia de satélites pastores. Mimas, por ejemplo, es responsable de la existencia del mayor de ellos, la División de Cassini.

En comparación, el espesor de los anillos de Saturno resulta despreciable. El límite superior de su extensión vertical se ha estimado en alrededor de un kilómetro. En relación con su anchura, los anillos son miles de veces más delgados que una hoja de afeitar.



COMPOSICIÓN



La capacidad de los anillos para reflejar o absorber luz de diferentes longitudes de onda permite deducir información sobre la composición de las partículas de los Anillos de Saturno. Por ejemplo, los anillos A, B y C son malos reflectores de la luz del Sol para ciertas longitudes de onda del infrarrojo próximo. Por tratarse de una propiedad característica del hielo, cabe presumir que el hielo es un constituyente importante de las partículas que forman esos anillos. Pero es un hielo de color blanco, lo que significa que es más o menos igualmente reflector para todas las longitudes de onda en el visible. Por el contrario, las partículas de los anillos A, B y C son menos reflectores en luz azul que en luz roja. Quizás hay alguna sustancia adicional presente en pequeñas cantidades; polvo tal vez, que portara óxido de hierro como fuente del color rojizo. También se ha propuesto la hipótesis de que ciertos compuestos generados por la radiación ultravioleta del Sol fueran los responsables del color rojizo.


Los anillos de Saturno, vistos usando un Espectrógrafo de Imágenes Ultravioletas.

En 1973, se exploraron los anillos de Saturno con ondas de radar (de longitud de onda del orden de centímetros) cuya reflexión detectaron con la antena de 64 metros de la Red de Espacio Profundo en Goldstone, California. La alta reflectividad de los anillos A y B implicaba que la mayoría de las partículas de esos dos anillos eran al menos de un tamaño comparable a la longitud de onda del radar, es decir, del orden de centímetros. Si las partículas hubieran sido menores que las longitudes de onda del radar, habrían resultado transparentes a las ondas de éste. Si hubieran sido mucho mayores, se habría apreciado la emisión de radiación térmica. El bajo nivel de tal radiación limita su tamaño a no más de algunos metros.

Los datos de los vehículos espaciales Voyager han confirmado estos descubrimientos. En un tipo de experimento se enviaron radio-ondas desde el vehículo espacial a la Tierra, a través de los anillos, y se midió la potencia difundida por las partículas de los anillos para varios ángulos de desviación respecto al trayecto inicial de las ondas.


Así como la difusión de las ondas de radar por las partículas en los anillos hace posible detectar partículas del orden del tamaño de la longitud de onda del radar, la difusión de la luz solar permite detectar partículas del tamaño de una longitud de onda de la luz visible. El intenso incremento de brillo de un segmento del anillo, cuando se contempla bajo un ángulo para el que la difusión hacia delante es pequeña, implica que, en ese segmento, abundan las partículas de un micrómetro de magnitud.

Observación que sólo puede acometerse cuando Saturno queda entre el Sol y el astrofísico. Esta condición no se puede cumplir para observaciones verificadas desde la Tierra, pero sí a bordo de un vehículo espacial. Así, los estudios de los datos de los Voyager señalan que las partículas de tamaños del orden de un micrómetro constituyen una proporción grande de las partículas en el anillo F, una proporción apreciable en muchas partes del anillo B y una proporción menor en la parte externa del anillo A. Por otra parte, el anillo C y la división de Cassini no presentan rastros de tales partículas pequeñas.


La difusión de la luz o de alguna otra forma de radiación electromagnética por las partículas de un anillo permite deducir el tamaño de las partículas que abundan en el anillo:

Difusión de luz de una partícula de tamaño 1/10 de la longitud de onda de la radiación incidente: difunde la luz casi por igual en todas las direcciones.

Difusión de luz de una partícula de tamaño del orden de la longitud de onda de la radiación incidente: difunde la luz hacia delante.

Difusión de luz de una partícula de tamaño mayor que la longitud de onda de la radiación incidente: difunde la luz en todos los ángulos, predominando hacia delante.


Origen del nombre de Saturno


Debido a su posición orbital más lejana que Júpiter los antiguos romanos le otorgaron el nombre del padre de Júpiter al planeta Saturno. En la mitología romana, Saturno era el equivalente del antiguo titán griego Crono, hijo de Urano y Gea que gobernaba el mundo de los dioses y los hombres devorando a sus hijos en cuanto nacían para que no lo destronaran. Zeus, uno de ellos, consiguió esquivar este destino y finalmente derrocó a su padre para convertirse en el dios supremo.
Los griegos y romanos, herederos de los sumerios en sus conocimientos del cielo, habían establecido en siete el número de astros que se movían en el firmamento: el Sol, la Luna, y los planetas Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno, las estrellas errantes que a distintas velocidades orbitaban en torno a la Tierra, centro del Universo. De los cinco planetas, Saturno es el de movimiento más lento, emplea unos treinta años (29,457 años) en completar su órbita, casi el triple que Júpiter (11,862 años) y respecto a Mercurio, Venus y Marte la diferencia es mucho mayor. Saturno destacaba por su lentitud y si Júpiter era Zeus, Saturno tenía que ser Crono, el padre anciano, que paso a paso deambula entre las estrellas.


Satélites




Titán, el satélite más grande de Saturno.

Saturno tiene un gran número de satélites, el mayor de los cuales, Titán es el único satélite del Sistema Solar con una atmósfera importante.
os satélites más grandes, conocidos antes del inicio de la investigación espacial son: Mimas, Encélado, Tetis, Dione, Rea, Titán, Hiperión, Jápeto y Febe. Tanto Encélado como Titán son mundos especialmente interesantes para los científicos planetarios ya que en el primero se deduce la posible existencia de agua líquida a poca profundidad de su superficie a partir de la emisión de vapor de agua en géiseres y el segundo presenta una atmósfera rica en metano y similar a la de la primitiva Tierra.
Otros 30 satélites de Saturno tienen nombre pero el número exacto es incierto por existir una gran cantidad de objetos que orbitan este planeta. En el año 2000, fueron detectados 12 nuevos satélites, cuyas órbitas sugieren que son fragmentos de objetos mayores capturados por Saturno. La misión Cassini-Huygens también ha encontrado nuevos satélites, la última de ellas anunciada el 3 de marzo de 2009 y que hace la número 61 del planeta ([10]).
El disco aparente de Titán (un borroso círculo anaranjado de bordes algo más oscuros) puede verse con telescopios de aficionados a partir de los 200 mm de abertura, utilizando para ello más de 300 aumentos y cielos estables: en sus mayores aproximaciones llega a medir 0,88 segundos de arco. El resto de los satélites son mucho menores y siempre parecen "estrellas" incluso a gran aumento.
Los satélites más internos pueden capturarse, sin embargo, con cualquier cámara CCD empleando focales superiores a los 2 m.


Mapa del sistema de satélites y anillos de Saturno.

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Re: informacion del sistema solar e universo

Mensaje por alan d el Mar Ene 24, 2012 6:16 am

URANO

Urano es el séptimo planeta desde el Sol, el tercer planeta más masivo y el cuarto más grande del Sistema Solar. Recibe el nombre del dios griego del cielo Urano (Griego antiguo:Οὐρανός), padre de Kronos (Saturno) y abuelo de Zeus (Júpiter). A pesar de que es visible a simple vista, como los cinco planetas clásicos, nunca fue reconocido como un planeta por los observadores antiguos a causa de su oscuridad y de su órbita lenta. Sir William Herschel anunció su descubrimiento el 13 de marzo de 1781, expandiendo los límites conocidos del Sistema Solar por primera vez en la historia moderna. Urano fue también el primer planeta descubierto con un telescopio.

Urano es similar en composición a Neptuno, y ambos tienen composiciones diferentes de las de los grandes gigantes de gas Júpiter y Saturno. Los astrónomos a veces los colocan en una categoría separada, la de "gigantes de hielo". La atmósfera de Urano, aunque similar a la de Júpiter y Saturno en su composición principal de hidrógeno y helio, contiene más elementos volátiles tales como agua, amoníaco y metano, junto con restos de hidrocarburos. Es el planeta con un ambiente más frío en el Sistema Solar, con una temperatura mínima de 49K (-224° C). Tiene una compleja estructura, en capas de nubes, con el agua se cree que conformando las nubes más bajas, y el metano conformando la capa superior de las nubes. En contraste, el interior de Urano está compuesto principalmente de hielos y roca.


Al igual que los otros planetas gigantes, Urano tiene un sistema de anillos, una magnetosfera, y numerosas lunas. El sistema de Urano tiene una configuración única entre los planetas debido a que su eje de rotación se inclina hacia los lados, casi en el plano de su revolución alrededor del sol. Como tal, sus polos norte y sur se encuentran donde en la mayoría de los otros planetas está su ecuador. Vistos desde la Tierra, los anillos de Urano a veces pueden parecer que dan vueltas al planeta como un objetivo de tiro con arco y que sus lunas giran a su alrededor como las manecillas de un reloj, aunque en 2007 y 2008 aparecieron los anillos de canto. En 1986, las imágenes de la Voyager 2 mostraron a Urano como un planeta prácticamente sin rasgos en la luz visible, sin las bandas de nubes o de tormentas asociadas con los otros gigantes. Sin embargo, los observadores terrestres han visto señales de cambios estacionales y un aumento de la actividad en los últimos años, ya que Urano se acercaba a su equinoccio. Las velocidades del viento en Urano pueden llegar a los 250 metros por segundo (900 Km/ h, 560 mph).



COMPARACION DE TAMAÑO CON LA TIERRA




DATOS BÁSICOS


DESCUBRIMIENTO

descubridor / William Herschel
fecha / 13 de marzo de 1781

elementos orbitales

distancia de sol / 2.870.990.000 km
inclinacion / 0,76986°
excentricidad / 0,04716771
periodo orbital sideral / 84 a 3 d 15,66h
periodo orbital sinodico / 369,7 dias
velocidad orbital media / 6,8352 km/s
radio orbital medio / 19,19126393 UA 2,8709722- 10(ele12) m
satelites / 27 conocidos

caracteristicas fisicas

masa / 8,686 x 10(ele25) kg
densidad / 1,29 g/cm3
area de superficie / 8.130.000.000 km2
diametro / 51.118 km
gravedad / 8,69 m/s2
velocidad de escape / 21,29 km/s
periodo de rotacion / 17h 14m ( movimiento retrogado )
inclinacion axial 97,86°
albedo / 0,51
magnitud (Vo) / 5.52

caracteristicas atmosfericas

presion / 120 kpa
temperatura / minima 59K , media 68 K , maxima N/A K

composicion

hidrogeno 83%
helio 15%
metano 1,99%
amoniaco 0,01%
etano 0,00025%
acetileno 0,00001%
monoxido de carbono trazas
sulfuro de hidrogeno trazas


ÓRBITA Y ROTACIÓN

Urano gira alrededor del Sol una vez cada 84 años de la Tierra. Su distancia media al Sol es de aproximadamente 3 mil millones de km (unas 20 AU). La intensidad de la luz solar en Urano es de aproximadamente 1 / 400 que en la Tierra. Sus elementos orbitales se empezaron a calcular en 1783 por Pierre-Simon Laplace. Con el tiempo, empezaron a aparecer discrepancias entre las órbitas predichas y observadas, y en 1841, John Couch Adams propuso por primera vez que las diferencias podrían deberse a la fuerza gravitatoria de un planeta oculto. En 1845, Urbain Le Verrier comenzó su propia investigación independiente en la órbita de Urano. El 23 de septiembre de 1846, Johann Gottfried Galle encuentra un nuevo planeta, más tarde llamado Neptuno, cerca de la posición predicha por Le Verrier.

El período de rotación del interior de Urano es de 17 horas, 14 minutos. Sin embargo, como en todos los planetas gigantes, su atmósfera superior posee vientos muy fuertes en la dirección de rotación. En algunas latitudes, como a dos tercios del camino desde el ecuador hasta el polo sur, las características visibles del movimiento de la atmósfera son mucho más rápidas, haciendo una rotación completa en tan sólo 14 horas.


INCLINACIÓN AXIAL


El eje de rotación de Urano se encuentra en un lado, en el plano del Sistema Solar, con una inclinación del eje de de 97,77 grados. Esto produce cambios estacionales completamente diferentes a los de los otros planetas principales. Cerca de los solsticios de Urano, uno de los polos se enfrenta al Sol continuamente. Sólo una estrecha franja alrededor del ecuador experimenta un rápido ciclo de día-noche, pero con el Sol muy bajo sobre el horizonte, como en las regiones polares de la Tierra. En el otro lado de la órbita de Urano la orientación de los polos hacia el Sol se invierte. Cada polo recibe alrededor de 42 años de luz solar continua, seguido por 42 años de oscuridad. Cerca de la los equinoccios, el Sol se enfrenta al ecuador de Urano con un plazo de ciclos día-noche similares a los observados en la mayoría de los otros planetas. Urano llegó a su equinoccio más reciente, el 7 de diciembre de 2007.


A lo largo de su período orbital de 84 años Urano nos va mostrando alternativamente el ecuador y cada uno de sus polos.



Un resultado de esta orientación del eje es que, en promedio durante el año, las regiones polares de Urano reciben una mayor contribución de energía del Sol que sus regiones ecuatoriales. Sin embargo, Urano es más caliente en el ecuador que en sus polos. El mecanismo subyacente que causa esto es desconocido. La razón de la inclinación inusual del eje de Urano tampoco se sabe con certeza, pero la especulación habitual es que durante la formación del Sistema Solar, un planeta del tamaño de un protoplaneta chocó con Urano, sesgando su orientación. El polo sur de Urano apuntaba casi directamente hacia el Sol en el momento del sobrevuelo de la Voyager 2 en 1986. El etiquetado de este polo como "Sur" en la actualidad utiliza la definición aprobada por la La Unión Astronómica Internacional, es decir, que el polo norte de un planeta o satélite será el polo que esté por encima del plano invariable del sistema solar, independientemente de la dirección en la que el planeta está girando. Sin embargo, una convención diferente se utiliza a veces, en el que un cuerpo los polos se definen de acuerdo a la regla de la mano derecha en relación con la dirección de rotación. Según este último sistema de coordenadas era el polo norte de Urano el que se encontraba hacia la luz del sol en 1986.



ESTRUCTURA INTERNA



La masa de Urano es de aproximadamente 14,5 veces la de la Tierra, lo que lo convierte en el menos masivo de los planetas gigantes, mientras que su densidad de 1,27 ³ g / cm, que hace que sea el segundo planeta menos denso, después de Saturno. A pesar de tener un diámetro ligeramente mayor que el de Neptuno (unas cuatro veces el de la Tierra), es menos masivo. Estos valores indican que está hecho principalmente de varios elementos volátiles, como agua, amoníaco, y metano. La masa total de hielo en el interior de Urano no se conoce con precisión, ya que las cifras surgen diferentes dependiendo del modelo elegido, sin embargo, debe estar entre 9,3 y 13,5 veces la masa terrestre. El hidrógeno y el helio constituyen sólo una pequeña parte del total, con entre 0,5 y 1,5 masas terrestres. El resto de la masa (0,5 a 3,7 masas terrestres) se explica por material rocoso.


El modelo estándar de la estructura de Urano afirma que se compone de tres capas: un núcleo de roca, en el centro; un manto helado en el medio; y una atmósfera gaseosa exterior de hidrógeno/helio. El núcleo es relativamente pequeño, con un peso de sólo 0,55 veces la masa terrestre y un radio de menos del 20 por ciento de Urano. El manto comprende la mayor parte del planeta, con alrededor de 13,4 masas terrestres. La atmósfera superior es relativamente insustancial, pesa alrededor de 0,5 masas de la Tierra y se extiende por el 20 por ciento último del radio de Urano. La densidad del núcleo de Urano es de alrededor de 9 g / cm ³, con una presión en el centro de 8 millones de bares (800 GPa) y una temperatura de alrededor de 5000K. El manto de hielo no está en realidad compuesto de hielo en el sentido convencional, sino de un líquido caliente y denso formado por agua, amoníaco y otros elementos volátiles. La mayor parte de las composiciones de Urano y Neptuno son muy diferentes de las de Júpiter y Saturno, con hielo dominante sobre los gases y, por lo tanto, justifica su clasificación por separado como gigantes de hielo.

Mientras que el modelo anterior se considera razonablemente estándar, no es único, otros modelos cumplen asimismo las observaciones. Por ejemplo, si grandes cantidades de hidrógeno y material rocoso se mezclan en el manto de hielo, la masa total de material helado en el interior será más bajo y, en consecuencia, la masa total de las rocas y el hidrógeno será mayor. En la actualidad los datos disponibles no permiten a la ciencia determinar qué modelo es el correcto. La estructura líquida interior de Urano significa que no tiene superficie sólida.




ATMÓSFERA


[center]
La atmósfera de Urano, como la de Neptuno, es diferente de las de los grandes gigantes de gas, Júpiter y Saturno. Aunque todavía está compuesto principalmente de hidrógeno y helio, posee una mayor proporción de compuestos volátiles (apodado "hielos"), tales como agua, amoníaco y metano. A diferencia de Júpiter y Saturno, se cree que Urano no posee hidrógeno metálico sobre el manto por debajo de su atmósfera superior. En cambio, sus regiones interiores se cree que consisten en un "océano", compuesto de amoniaco, agua y metano, que luego hace una transición gradual sin un límite claro en un ambiente dominado por los gases hidrógeno y helio. Debido a estas diferencias, muchos astrónomos agrupan a Urano y Neptuno en su propia categoría independiente, la de gigantes de hielo, para distinguirlos de Júpiter y Saturno. Su color es muy similar al de Neptuno, pero en lugar de un azul zafiro tiene un aspecto de color turquesa.

Aunque no existe una bien definida superficie sólida en el interior de Urano, se llama atmósfera a la parte exterior de la envoltura gaseosa de Urano que es accesible a la teleobservación. La capacidad de teleobservación se extiende hasta unos 300 km por debajo del nivel de 1 bar, con una presión correspondiente a 100bar y una temperatura de 320K. La tenue corona de la atmósfera se extiende notablemente más de dos radios planetarios de la superficie nominal de 1 bar de presión.

La atmósfera de Urano se pueden dividir en tres capas: a) la troposfera, a una altura de entre -300 y 50 km y presiones de 100 a 0,1 bar; b) la estratosfera, que abarca altitudes de entre 50 y 4000 km y presiones de entre 0,1 y 10-10bar; y c) la termosfera/corona, de 4.000 km a 50.000 km de la superficie. No hay mesosfera.


COMPOSICIÓN



La composición de la atmósfera de Urano es diferente de la composición de Urano en su conjunto, ya que consiste principalmente en hidrógeno molecular y helio. La fracción molar de helio, es decir, el número de átomos de helio por molécula de hidrógeno y helio, se determinó a partir del análisis de la Voyager. El valor que se acepta es de 0,15 ± 0,03 en la troposfera superior, que corresponde a una fracción de la masa de 0,26 ± 0,05. Este valor está muy cerca de la fracción protosolar de masa de helio de 0,275 ± 0,01, lo que indica que el helio no se ha decantado hacia el centro del planeta, como lo ha hecho en los gigantes de gas.

El componente más abundante de la atmósfera de Urano es el metano (CH4), cuya presencia ha sido conocida durante algún tiempo como consecuencia de las observaciones espectroscópicas con base en la tierra. El metano hace que Urano presen te su color aguamarina o cian. Las moléculas de metano representan el 2,3% de la atmósfera. La proporción de mezcla es mucho menor en la atmósfera superior debido a su temperatura extremadamente baja, lo que reduce el nivel de saturación. La abundancia de compuestos volátiles, como el amoníaco, agua y sulfuro de hidrógeno en la atmósfera profunda son poco conocidas.

La espectroscopia infrarroja, incluidas las mediciones con el Telescopio espacial Spitzer (SST), ha encontrado trazas de diversos hidrocarburos en la estratosfera de Urano, que se cree que son producidas a partir de metano por fotólisis inducida por la radiación solar, incluyendo etano (C2H6), acetileno (C2H2), metilacetileno (CH3C2H), y diacetileno (C2HC2H). La espectroscopia de infrarrojos también descubrió rastros de vapor de agua, monóxido de carbono y dióxido de carbono en la estratosfera, que sólo pueden provenir de una fuente externa, como los cometas.

TROPOSFERA



Perfil de temperatura de la troposfera y la estratosfera inferior de Urano. Se indican las capas de nubes y neblina.

La troposfera es la parte más baja y más densa de la atmósfera y se caracteriza por una disminución de la temperatura con la altitud. La temperatura cae alrededor de 320 K en la base de la troposfera a -300 kilómetros hasta 53 K a 50 km. Las temperaturas en la región superior fría de la troposfera (la tropopausa) en realidad varían en el rango entre 49 y 57 K en función de la latitud planetaria, con la temperatura más baja alcanzada cerca de los 25 ° sur de latitud. La troposfera tiene casi la totalidad de la masa de la atmósfera, y es también responsable de la gran mayoría de las emisiones térmicas del planeta, por lo que la determinación de su temperatura efectiva es de 59,1 ± 0,3 K.

La troposfera se cree que posee una estructura de nubes de gran complejidad; se planteó la hipótesis de que nubes de agua se encuentran en el rango de presión de 50 a 100 bar, nubes de hidrosulfuro de amonio en la gama de 20 y 40 bar, nubes de amoníaco o sulfuro de hidrógeno entre 3 y 10 bar y, finalmente, nubes delgadas de metano de 1 a 2 bares. La troposfera es una parte muy dinámica de la atmósfera, presentando fuertes vientos, movimientos de convección, nubes brillantes y cambios estacionales.

ESTRATOSFERA



Los perfiles de temperatura en la estratosfera y termosfera de Urano. El área sombreada es donde se concentran los hidrocarburos.

La capa media de la atmósfera de Urano es la estratosfera, donde la temperatura generalmente aumenta con la altitud de 53 K en la tropopausa a entre 800 y 850 K en la base de la termosfera. El calentamiento de la estratosfera es causado por la absorción de la energía solar y la radiación por metano y otros hidrocarburos, que se forman en esta parte de la atmósfera como resultado de la fotólisis del metano. Los hidrocarburos ocupan una capa relativamente estrecha a una altura de entre 100 y 280 km correspondientes a un rango de presión de 10 a 0,1 mbar y temperaturas de entre 75 y 170 K. Los hidrocarburos más abundantes son acetileno y etano, con proporciones de mezcla de alrededor de 10 ×-7 en relación con el hidrógeno, que es similar a las proporciones de mezcla de metano y de monóxido de carbono a estas alturas. Los hidrocarburos más pesados y el dióxido de carbono tienen relaciones de mezcla tres órdenes de magnitud más bajas. La relación de abundancia de agua es de alrededor de 7 × 10-9. La temperatura y las proporciones de mezclas de hidrocarburos varían mucho con el tiempo y con la latitud (la estratosfera en los polos es más pobre en hidrocarburos y más fría que en otros lugares.

El etano y el acetileno tienden a condensarse en la parte inferior más fría de la estratosfera y forma capas en la tropopausa. La concentración de hidrocarburos en la estratosfera de Urano es significativamente menor que en las estratosferas de los otros planetas gigantes. Esto lo hace menos opaco (por encima de la capa de neblina) y, como resultado, más frío que los otros planetas gigantes.


IONOSFERA


La termosfera junto con la parte superior de la estratosfera, corresponde a la ionosfera de Urano. Las principales fuentes de información acerca de los iones son las mediciones de la Voyager 2 y las emisiones de infrarrojos de los iones H3+ detectados desde los telescopios terrestres. Las observaciones muestran que la ionosfera ocupa altitudes de 2.000 a 10.000 km. La ionosfera de Urano es más densa que las de Saturno o Neptuno, lo que puede derivarse de la baja concentración de hidrocarburos en la estratosfera. La ionosfera está sostenida principalmente por energía solar y su densidad depende de la actividad solar. La actividad auroral no es tan significativa como en Júpiter y Saturno.


CLIMA DE URANO



Hemisferio sur de Urano en la aproximación natural de color (izquierda) y en longitudes de onda mayores (a la derecha), mostrando sus bandas de nubes tenues y la "capucha" atmosférica como se ha visto desde el Voyager 2


El clima de Urano está fuertemente influenciado por la falta de calor tanto en su interior (lo que limita la actividad de la atmósfera), como por su inclinación axial extrema (lo que induce la variación estacional intensa). La atmósfera de Urano es muy suave en comparación con los otros gigantes de gas. Cuando la Voyager 2 voló a Urano en 1986, observó un total de diez características de las nubes a través de todo el planeta. Posteriormente, observaciones desde el suelo o desde el Telescopio Espacial Hubble, realizados en la década de 1990 y la década de 2000, revelaron nubes brillantes en invierno en el hemisferio norte del planeta. En 2006, fue detectada una mancha oscura similar a la Gran Mancha Oscura de Neptuno.


ESTRUCTURA DE BANDAS, LOS VIENTOS Y LAS NUBES



Urano en 2005. Anillos, cuello del sur y una nube de luz en el hemisferio norte son visibles.


En 1986 la Voyager 2 encontró que el hemisferio sur de Urano se puede subdividir en dos regiones: una capa polar brillante y oscuras bandas ecuatoriales. Su límite se encuentra a unos -45 grados de latitud. Una banda estrecha a caballo entre la franja de latitud -45 a -50 grados es la característica más brillante de gran parte de la superficie visible del planeta. El tapón y el cuello se cree que son una densa región de nubes de metano situadas en el rango de presión de 1,3 a 2bar. Desgraciadamente la Voyager 2 llegó durante la temporada de verano del sur del planeta y no podía observar el hemisferio norte. Sin embargo, fue al final de la década de 1990 y el comienzo del siglo XXI, cuando la región polar norte quedó a la vista.



Imágenes del Hubble de Urano, tomada en 1998, que muestra las nubes en el hemisferio norte

Además de la estructura a gran escala en bandas, la Voyager 2 observó diez pequeñas nubes brillantes, la mayoría extendiendose varios grados al norte del collar. En todos los demás aspectos de Urano parecía un planeta muerto en 1986. Sin embargo en el decenio de 1990, el número de características de las nubes brillantes observadas creció considerablemente. La mayoría de ellas se encontraron en el hemisferio norte, ya que comenzó a hacerse visible. La explicación común pero incorrecta de este hecho fue que las nubes brillantes eran más fáciles de identificar en la parte oscura del planeta. No obstante, hay diferencias entre las nubes de cada hemisferio. Las nubes del norte son más pequeñas, más brillantes y nítidas. Parecen estar a mayor altitud. Observaciones recientes descubrieron que las características de las nubes en Urano tienen mucho en común con los de Neptuno, aunque el clima de Urano es mucho más tranquilo.


MANCHA OSCURA DE URANO



La mancha oscura observada por primera vez en Urano.

Las manchas oscuras comunes con Neptuno nunca habían sido observadas en Urano antes de 2006, cuando fue fotografiada la primera de estas. Las observaciones del Telescopio Espacial Hubble y el Telescopio Keck revelaron una pequeña mancha oscura en invierno en el hemisferio norte de Urano. Se encuentra en la latitud 28 ± 1 ° y mide aproximadamente 2 ° (1300 km) en latitud y 5 ° (2700 km) de longitud. La llamada Mancha Oscura de Urano (UDS) se movía en la dirección progrado en relación con el planeta, con una velocidad media de 43,1 ± 0,1 m / s, que es casi 20 m / s más rápido que la velocidad de las nubes en la misma latitud. Esta característica mancha fue variable en tamaño y apariencia y a menudo estaba acompañada por brillantes nubes blancas llamadas Bright Companion (BC), que se movía con una velocidad cercana a la misma UDS.

El comportamiento y la apariencia de la UDS y sus compañeras brillantes son similares a las Grandes manchas oscuras de Neptuno (GDS) y sus compañeros brillantes, respectivamente, aunque la UDS era significativamente menor. Esta similitud sugiere que tienen el mismo origen. La formación de las GDS se piensa que eran vórtices anticiclónicos de la atmósfera de Neptuno, mientras que sus compañeros brillantes se piensa que son nubes de metano formadas en lugares donde el aire va en aumento (nubes orográficas). Las UDS se supone que tienen una naturaleza similar, aunque se veían diferentes a las GDS en algunas longitudes de onda. Mientras las GDS tenían un mayor contraste en 0,5 micras, las UDS apenas se veían en esa longitud de onda. Por otra parte, las UDS mostraron un contraste más alto de 0,7 micras, donde las GDS no fueron detectadas. Esto implica que las manchas oscuras en los dos gigantes de hielo se encuentran en niveles de presión diferente (la de Urano, probablemente se encuentra cerca de 4 bar). El color oscuro de las UDS (así como las GDS) puede ser causado por el adelgazamiento de la base de las nubes de sulfuro de hidrógeno o hidrosulfuro de amonio.


LA VARIACIÓN ESTACIONAL



Debido a la inclinación de casi 98º del eje de rotación de Urano, durante los solsticios los polos del planeta se dirigen de forma alternativa hacia el Sol. Durante los equinoccios el día y la noche se alternan en todo el planeta.


Determinar la naturaleza de esta variación estacional es difícil debido a que no han existido datos correctos sobre la atmósfera de Urano al menos de 84 años, o un año completo de Urano. Fotometrías en el curso de medio año de Urano (a partir de la década de 1950) han mostrado variaciones regulares en el brillo de dos bandas espectrales, con máximos que ocurren en los solsticios y mínimos que se producen en los equinoccios. Una variación periódica similar, con máximos en los solsticios, se ha observado en las mediciones de microondas de la troposfera iniciadas en la década de 1960. Mediciones estratosféricas de temperatura a partir de 1970 también muestran valores máximos cerca del solsticio de 1986.



La magnitud visible de Urano en dos bandas espectrales (gráfico superior) ajustado por la distancia y la temperatura efectiva de microondas (gráfico inferior). La banda azul está centrada a 470 nm, la amarilla a 550 nm.

La mayoría de esta variabilidad se cree que ocurre debido a cambios en la geometría de Urano, que es un esferoide achatado, lo que hace que su superficie visible sea mayor cuando se ve desde los polos. Esto explica en parte su brillante aparición en los solsticios. Urano también se sabe que muestra fuertes variaciones meridionales en el albedo. Por ejemplo, la región polar sur de Urano es mucho más brillante que las bandas ecuatoriales. Así que en el cambio de temporada parece ocurrir lo siguiente: los polos, que son brillantes tanto en luz visible como en bandas espectrales de microondas, están a la vista en los solsticios, resultado un planeta brillante, mientras que en el ecuador la oscuridad es patente, sobre todo cerca de los equinoccios, resultando más oscuro el planeta.



Imágenes del Hubble muestran cambios en la atmósfera de Urano cuando el planeta se acerca a su equinoccio (imagen derecha)

Sin embargo, hay algunas razones para creer que los cambios estacionales están sucediendo en Urano. Mientras que el planeta se sabe que tiene una brillante región en el polo sur, en el polo norte es bastante débil, lo que es incompatible con el modelo del cambio estacional antes mencionado. Durante solsticios del norte anteriores, en 1944, Urano mostró elevados niveles de brillo, lo que sugiere que el polo norte no siempre fue tan débil. Esta información implica que el polo visible ilumina algún tiempo antes del solsticio y oscurece después del equinoccio. El análisis detallado de los datos revelaron que los cambios periódicos de brillo no son completamente simétricos alrededor de los solsticios, lo que también indica un cambio en los patrones del albedo. Además, los datos de microondas mostraron aumentos en contraste polo-ecuador después del solsticio de 1986. Por último, en la década de 1990, cuando Urano se alejó de su solsticio, Hubble y los telescopios terrestres revelaron que el casquete del polo sur estaba oscurecido notablemente (excepto el cuello del sur, que seguía siendo brillante), mientras que el hemisferio norte ha mostrado una actividad creciente, tal como la formación de nubes y vientos más fuertes.

El mecanismo de estos cambios físicos, todavía no está claro. Cerca de los solsticios de verano e invierno, los hemisferios de Urano se encuentran, alternativamente, ya sea en plena luz del los rayos del sol o enfrentados al espacio profundo. El brillo del hemisferio iluminado por el sol se cree que resulta de un engrosamiento local de las nubes de metano. El collar brillante a -45 ° de latitud también está conectado con las nubes de metano. Otros cambios en la región polar del sur se pueden explicar por los cambios en las capas bajas de nubes. La variación de la emisión de microondas del planeta está causada probablemente por cambios profundos en la circulación en la troposfera, porque las gruesas nubes polares y la neblina pueden inhibir la convección.


Urano durante el solsticio de verano. Contrariamente a lo que ocurre en la Tierra, el trópico de Cáncer se encuentra cerca del polo norte mientras que el círculo polar ártico se sitúa cerca del ecuador. Todos los puntos sobre el planeta excepto los situados en el pequeño casquete delimitado por el trópico de cáncer, ven pasar el Sol un par de veces por el cenit durante el largo año de Urano, mientras que todos los puntos sobre el planeta, excepto los situados en la estrecha franja centrada en el ecuador y limitada por los círculos polares ártico (rojo) y antártico (azul) tienen siempre al Sol sobre el horizonte durante los solsticios.


Durante un corto período, en el otoño de 2004, una serie de grandes nubes aparecieron en la atmósfera de Urano, dándole la apariencia de Neptuno. Las observaciones incluyen el récord de velocidad del viento de 824 km / h y una tormenta eléctrica persistente a la que se refiere como "de fuegos artificiales". El por qué de que este repentino aumento de la actividad esté ocurriendo no es totalmente conocido, pero parece que de la extrema inclinación del eje de Urano resultan variaciones estacionales extremas en su clima.



MAGNETOSFERA



El campo magnético de Urano visto por el Voyager 2 en 1986. S y N son magnéticos polos norte y sur.


Antes de la llegada de la Voyager 2, no hay mediciones de la magnetosfera de Urano, por lo que su naturaleza sigue siendo un misterio. Antes de 1986, los astrónomos esperaban que el campo magnético de Urano estuviera en consonancia con el viento solar, y que se alineara con los polos del planeta que se encuentran en la eclíptica.

Las observaciones de la Voyager revelaron que el campo magnético es peculiar, porque no se origina en el centro geométrico del planeta, y debido a que está inclinado 59 ° respecto al eje de rotación. De hecho, el dipolo magnético se desplaza desde el centro del planeta hacia el polo sur de rotación un tercio del radio del planeta. Esto da lugar a una geometría inusual en una magnetosfera muy asimétrica, donde la intensidad del campo magnético en la superficie en el hemisferio sur puede ser tan baja como 0,1gauss (10microteslas), mientras que en el hemisferio norte puede ser tan alto como 1,1 gauss (110 microteslas). El promedio del campo en la superficie es de 0,23 gauss (23 microteslas). En comparación, el campo magnético de la Tierra es más o menos igual de fuerte en los polos, y su "ecuador magnético" es paralelo a su ecuador geográfico. El momento dipolar de Urano es 50 veces mayor que el de la Tierra. Neptuno tiene un campo magnético similar, desplazado e inclinado, lo que sugiere que esta puede ser una característica común de los gigantes de hielo. Una hipótesis es que, a diferencia de los campos magnéticos de los planetas terrestres y los gigantes gaseosos, que se generan dentro de sus núcleos, los campos magnéticos de los gigantes de hielo son generados por el movimiento a una profundidad relativamente baja, por ejemplo, en el agua de los océanos de amoníaco.



La figura ilustra los movimientos del interior, los cuales contribuyen al la formación de la magnetosfera.


A pesar de su alineamiento curioso, en otros aspectos la magnetosfera de Urano es como los de otros planetas: tiene una arco de choque situado a cerca de 23 radios de Urano, una magnetopausa a 18 radios de Urano, una cola magnética plenamente desarrollada y cinturones de radiación. En general, la estructura de la magnetosfera de Urano es diferente de la de Júpiter y más similar a la de Saturno. La cola magnética de Urano va a la zaga del planeta en el espacio a lo largo de millones de kilómetros y se tuerce por el lado de la rotación del planeta en un largo tirabuzón.




La magnetosfera de Urano contiene partículas cargadas: protones y electrones con una pequeña cantidad de iones H2+. Pesados iones N han sido detectados también. Muchas de estas partículas probablemente proceden de la corona, de la atmósfera caliente. La energía de los electrones y los iones puede ser de hasta 4 y 1,2 megaelectronvolts respectivamente. La población de partículas está fuertemente afectada por las lunas de Urano que se extienden a través de la magnetosfera. El flujo de partículas es lo suficientemente alto como para causar oscurecimiento o erosión espacial de superficie de las lunas en una rápida escala de tiempo astronómico de 100.000 años. Esto puede ser la causa de la coloración uniformemente oscura de las lunas y los anillos. Urano tiene auroras relativamente bien desarrollada, que son vistas como arcos brillantes alrededor de ambos polos magnéticos. Sin embargo, a diferencia de Júpiter, las auroras de Urano parecen ser insignificantes en el balance energético de la termosfera del planeta.



ANILLOS DE URANO



Esquema del sistema de anillos-satélites de Urano. Las líneas continuas indican los anillos. Las discontinuas, las órbitas de sus satélites.

Los anillos de Urano son un sistema de anillos planetarios que rodean a dicho planeta. Tienen una complejidad intermedia entre los extensos anillos de Saturno y los sistemas más sencillos que circundan a Júpiter y Neptuno. Fueron descubiertos el 10 de marzo de 1977 por James L. Elliot, Edward W. Dunham, y Douglas J. Mink. Hace más de 200 años, William Herschel también anunció la observación de anillos, pero los astrónomos modernos se muestran escépticos ante el hecho de que realmente pudiera haberlos observado, ya que son muy oscuros y débiles. Se descubrieron dos anillos más en 1986 en imágenes tomadas por la sonda espacial Voyager 2, y en 2003–2005 se encontraron dos anillos más externos mediante fotografías del Telescopio Espacial Hubble.



Imagen de Urano, sus anillos y alguno de sus satélites tomada por la Voyager 2.

a fecha de 2009, se sabe que el sistema de anillos de Urano consta de 13 anillos distintos. En orden creciente de distancia desde el planeta se designan con la notación 1986U2R/ζ, 6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, λ, ε, ν y μ. Sus radios oscilan entre los 38.000 km del anillo 1986U2R/ζ a los 98.000 km del anillo μ. Pueden encontrarse bandas de polvo débiles y arcos incompletos adicionales entre los anillos principales. Los anillos son extremadamente oscuros —el albedo de Bond de las partículas de los anillos no excede el 2%. Probablemente están compuestos por hielo de agua con el añadido de algunos compuestos orgánicos oscuros procesados por la radiación.

La mayoría de los anillos de Urano tienen tan sólo unos cuantos kilómetros de anchura. El sistema de anillos contiene, en general, poco polvo. Principalmente está compuesto por cuerpos grandes, de 0,2–20 m de diámetro. No obstante, algunos anillos son ópticamente delgados. Los anillos 1986U2R/ζ, μ y ν, de apariencia ancha y débil, están formados por partículas de polvo, mientras que el anillo λ, estrecho y débil, también contiene cuerpos de tamaño mayor. La relativa carencia de polvo en el sistema de anillos se debe a la resistencia aerodinámica de la parte más externa de la exosfera de Urano— la corona.



Se cree que los anillos de Urano son relativamente jóvenes, de una antigüedad no mayor de 600 millones de años. Probablemente se originaron de los fragmentos de la colisión de varios satélites que existieron en algún momento. Tras la colisión se descompusieron en numerosas partículas que sobrevivieron como anillos estrechos y ópticamente densos en zonas estrictamente confinadas de máxima estabilidad.

Aún no se comprende bien el mecanismo por el que se confina a los anillos estrechos. Al principio se asumía que cada anillo estrecho era pastoreado por un par de satélites cercanos que le daban forma. Pero en 1986 la Voyager 2 descubrió sólo uno de esos pares de satélites, (Cordelia y Ofelia) sobre el anillo más brillante (ε).

Se cree que los anillos de Urano son relativamente jóvenes, de una antigüedad no mayor de 600 millones de años. Probablemente se originaron de los fragmentos de la colisión de varios satélites que existieron en algún momento. Tras la colisión se descompusieron en numerosas partículas que sobrevivieron como anillos estrechos y ópticamente densos en zonas estrictamente confinadas de máxima estabilidad.



Descubrimiento


Urano ya se había observado en varias ocasiones antes de su descubrimiento como planeta, pero generalmente se había confundido con una estrella. La observación más antigua de la que se tiene referencia data de 1690 cuando Sebastian Silva observó el planeta al menos seis veces, catalogándolo como «34 Tauri». El astrónomo francés Pierre Lemonnier, observó a Urano al menos en doce ocasiones entre 1750 y el 1769,19 e incluso en cuatro noches consecutivas.
Sir William Herschel observó el planeta el 13 de marzo de 1781 mientras estaba en el jardín de su casa ubicada en 19 New King Street en el pueblo de Bath (Condado de Somerset),20 aunque en un principio (el 26 de abril de 1781) reportó que se trataba de un «cometa».21 Herschel «se dedicó a hacer una serie de observaciones sobre la paralaje de las estrellas fijas»,22 utilizando un telescopio diseñado por él mismo.23 nota 6
Escribió en su diario «En el cuartil cerca de ζ Tauri [...] o bien [una] estrella nebulosa o quizá un cometa».24 El 17 de marzo escribió, «Busqué el cometa o estrella nebulosa y he descubierto que es un cometa puesto que ha cambiado de lugar».25 Cuando presentó su descubrimiento en la Royal Society, continuó afirmando que había descubierto un cometa a la vez que lo comparaba implícitamente con un planeta:26
El aumento que tenía puesto cuando vi por primera vez el planeta era de 227. Por mi experiencia sé que los diámetros de las estrellas fijas no se magnifican proporcionalmente en aumentos mayores, como hacen los planetas, por tanto ahora coloco los aumentos de 460 y 932, y creo que el diámetro del cometa ha incrementado en proporción a los aumentos, como debería ser suponiendo que no se tratase de una estrella fija, mientras que los diámetros de las estrellas con las que la he comparado no han incrementado con la misma proporción. Además, como el cometa estaba aumentado mucho más de lo que daba su luz, aparecía borroso y poco definido con esta magnificación, mientras que las estrellas conservaban el lustre y definición que sabía de muchos miles de observaciones que conservarían. Los acontecimientos posteriores han mostrado que mis suposiciones eran bien fundadas, demostrando que es el cometa que hemos observado últimamente.
Herschel notificó su descubrimiento a Nevil Maskelyne que, desconcertado, le respondió el 23 de abril: «No sé cómo llamarlo. Es igual de posible que sea un planeta regular moviéndose en una órbita casi circular alrededor del sol como un cometa moviéndose en una elipsis muy excéntrica. Todavía no le he visto ninguna cola».27
Mientras que Herschel continuaba describiendo prudentemente su nuevo objeto como cometa, otros astrónomos ya habían empezado a sospechar que no lo era. El astrónomo ruso Anders Johan Lexell estimó que su distancia era 18 veces la distancia entre el Sol y la Tierra, y no se había observado ningún cometa con un perihelio que llegara a cuatro veces la distancia Sol-Tierra.28 El astrónomo berlinés Johann Elert Bode describió el descubrimiento de Herschel como «una estrella móvil que podría ser un objeto parecido a un planeta desconocido hasta ahora, que circula más allá de la órbita de Saturno».29 Bode concluyó que su órbita prácticamente circular era más propia de un planeta que de un cometa.30
Pronto se aceptó universalmente la idea de que el nuevo objeto era en sí un nuevo planeta. En 1783, el mismo Herschel reconoció este hecho al presidente de la Royal Society Joseph Banks: «Según la observación de los astrónomos más eminentes de Europa parece que la nueva estrella, que yo tuve el honor de señalarles el marzo de 1781, es un Planeta Primario de nuestro Sistema Solar».31 En reconocimiento a su contribución, el rey Jorge III concedió a Herschel una renta anual de doscientas libras a condición de que se trasladara a Windsor para que la familia real tuviese la posibilidad de mirar el planeta a través de sus telescopios.32 Saturno es el sexto planeta del Sistema Solar, es el segundo en tamaño y masa después de Júpiter y es el único con un sistema de anillos visible desde nuestro planeta. Su nombre proviene del dios romano Saturno. Forma parte de los denominados planetas exteriores o gaseosos, también llamados jovianos por su parecido a Júpiter. El aspecto más característico de Saturno son sus brillantes anillos. Antes de la invención del telescopio, Saturno era el más lejano de los planetas conocidos y, a simple vista, no parecía luminoso ni interesante. El primero en observar los anillos fue Galileo en 1610 pero la baja inclinación de los anillos y la baja resolución de su telescopio le hicieron pensar en un principio que se trataba de grandes lunas. Christiaan Huygens con mejores medios de observación pudo en 1659 observar con claridad los anillos. James Clerk Maxwell en 1859 demostró matemáticamente que los anillos no podían ser un único objeto sólido sino que debían ser la agrupación de millones de partículas de menor tamaño. Campelo ayudó a Galileo a hacer las operaciones y gracias a él, el científico pudo dejar medio resuelto el enigma de los anillos. Las partículas que habitan en los anillos de Saturno giran a una velocidad de 48.000 km/h, 15 veces más rápido que una bala.


Nombre


Maskelyne pidió a Herschel «que hiciera el favor a toda la comunidad astronómica de llamar su planeta, que es completamente vuestro, por el descubrimiento del que estamos en deuda con usted».33 En respuesta a la petición de Maskelyne, Herschel decidió nombrar el objeto «Georgium Sidus» (la estrella de Jorge) en honor a su nuevo patrocinador, el rey Jorge III.34 Explicó su decisión en una carta a Joseph Banks:31
En las fabulosas épocas de los tiempos antiguos los nombres de Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno fueron los nombres para los Planetas, porque eran los nombres de sus héroes y divinidades principales. En la era actual, una más filosófica, apenas sería permisible recurrir al mismo método y llamarlo Juno, Palas, Apolo o Minerva al nuevo cuerpo celestial. La primera consideración de cualquier evento concreto, o incidencia notable, parece ser su cronología: si en cualquier tiempo futuro se pidiera, ¿cuándo se descubrió este último Planeta? La respuesta más satisfactoria sería decir, 'Durante el reinado del Rey Jorge tercero'.
Sin embargo, el nombre no perduró más allá de Gran Bretaña. Lalande, un astrónomo francés, propuso llamarlo Herschel en honor a su descubridor;35 el astrónomo sueco Erik Prosperin, por su parte, propuso el nombre de «Neptuno» para el nuevo planeta descubierto, algo que secundaron muchos de sus colegas con la idea de conmemorar a la Marina Real Británica en el curso de la revolución estadounidense llamando al nuevo planeta «Neptuno Jorge III» o «Neptuno de Gran Bretaña».28 Finalmente fue el astrónomo alemán Johann Elert Bode quien acuñó y optó por la versión latinizada del dios del cielo de la mitología griega «Urano», padre de Cronos (cuyo equivalente romano daba nombre a Saturno), aduciendo que ya que Saturno era el padre de Júpiter, lo más lógico era que el nuevo planeta tomara nombre a su vez del padre de Saturno.32 36 37 En 1789, Martin Klaproth, amigo de Bode de la Academia Francesa de las Ciencias, llamó el elemento que había descubierto hacía poco «uranio», a favor de la opción de Bode.38 Finalmente se optó por «Urano», sin embargo, el HM Nautical Almanac siguió listándolo como «Georgium Sidus» hasta el año 1850



Exploración espacial de Urano




Urano fotografiado desde la sonda Voyager 2 en 1986.

En 1986, la misión Voyager 2 de la NASA visitó Urano. Esta es la única misión para investigar el planeta desde una distancia corta, y no se prevé ninguna otra sonda. Lanzada en 1977, la Voyager 2 hizo su aproximación más cercana a Urano el 24 de enero de 1986, a 81.500 kilómetros de las nubes más exteriores, antes de continuar su trayecto hacia Neptuno. Estudió la estructura y la composición química de la atmósfera,65 descubrió 10 nuevos satélites y también estudió el clima único del planeta, provocado por su inclinación del eje de 97.77°; e hizo la primera investigación detallada de sus cinco lunas más grandes, y estudió los nueve anillos conocidos del sistema, descubriendo dos nuevos.17 79 117 También estudió el campo magnético, su estructura irregular, su inclinación y su particular cola de la magnetosfera en forma de tirabuzón.89 El Telescopio Espacial Hubble (HST) ha observado en varias ocasiones el planeta y su sistema y ha mostrado la aparición ocasional de tormentas.
El 26 de julio de 2006 con la cámara avanzada ACS del Telescopio Espacial Hubble, se logró realizar una imagen compuesta en tres longitudes de onda del infrarrojo cercano, de un tránsito del satélite natural de Urano, Ariel, que pasa junto con su sombra por el disco de este planeta, por encima de sus nubes altas de color verde-azulado. Aunque estos «tránsitos» de satélites sobre el disco son frecuentes en Júpiter, los satélites de Urano rara vez muestran sombras en la superficie del mismo planeta; recordemos que en Urano, su eje gira casi exactamente sobre el plano orbital, por lo cual durante el curso de una órbita alrededor del Sol, primero un polo de Urano es iluminado y después de 42 años el otro.


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Re: informacion del sistema solar e universo

Mensaje por enrique echegoyen el Mar Ene 24, 2012 7:04 pm

Hola alan, excelente compilación de información! Es muy extensa, pero muy valiosa, con gráficos, datos estadística y otros estudios.

Realmente valiosa por centrarse en la mayoría de los temas que nos ocupan y que necesitamos consultar. Tu trabajo permite tener un modo de consulta rápida, quizás más cercana que rápida, es una tentación muy grande ver todo aunque lleve mucho tiempo.

También favorece la difusión científica auténtica así podemos cuidarnos ,a veces, de comentarios que nos pueden alejar , sin mala intención de los COMETIDOS DEL FORO.

Saludos y adelante!

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Re: informacion del sistema solar e universo

Mensaje por alan d el Miér Ene 25, 2012 5:02 am

NEPTUNO



Neptuno es el octavo planeta desde el Sol en nuestro Sistema Solar. El nombre le viene por el Dios romano del mar. Es el cuarto planeta más grande por su diámetro y el tercero más grande en masa. Neptuno es 17 veces la masa de la Tierra y es ligeramente más masivo que su casi gemelo Urano, que es 15 veces la masa de la Tierra y no tan denso. En promedio, la órbitas de Neptuno está a una distancia de 30,1 AU del Sol, aproximadamente 30 veces la distancia Tierra-Sol.

Dado a conocer el 23 de septiembre de 1846, Neptuno fue el primer planeta encontrado por la predicción de los matemáticos en lugar de por la observación empírica. Los cambios inesperados en la órbita de Urano llevaron a Alexis Bouvard a deducir que su órbita era objeto de una perturbación gravitacional debida a un planeta desconocido. Neptuno fue observado posteriormente por Johann Galle dentro de un grado de la posición predicha por Urbain Le Verrier, y su mayor luna, Tritón, fue descubierta poco después, aunque ninguna de las 12 lunas restantes del planeta se encontraron con el telescópio hasta el siglo XX. Neptuno ha sido visitado por una sola nave, la Voyager 2, que sobrevoló el planeta el 25 de agosto de 1989.

Neptuno es similar en composición a Urano, y ambos tienen composiciones que difieren de las de los grandes gigantes de gas Júpiter y Saturno. La atmósfera de Neptuno, aunque similar a la de Júpiter y Saturno en cuanto a que está compuesta principalmente de hidrógeno y helio junto con restos de hidrocarburos y posiblemente nitrógeno, contiene una mayor proporción de "hielos" como agua, amoníaco y metano. Los astrónomos clasifican a veces, Urano y Neptuno como "gigantes de hielo", para poner de relieve estas diferencias. El interior de Neptuno, como el de Urano, está compuesto principalmente de hielos y roca. Trazas de metano en las regiones ultra-periféricas dan cuenta en parte de la apariencia de color azul del planeta.

En contraste con la atmósfera de Urano, la atmósfera de Neptuno es notable por sus patrones climáticos con rasgos activos y visibles. En el momento del sobrevuelo de la Voyager 2, en 1989, por ejemplo, el hemisferio sur del planeta poseía un Gran Mancha Oscura de Neptuno comparable a la Gran Mancha Roja de Júpiter. Estos patrones de clima son impulsados por los fuertes vientos sostenidos, con velocidades registradas de 2100 Km/ h. Debido a su gran distancia al Sol, la atmósfera exterior de Neptuno es uno de los lugares más fríos del Sistema Solar, con temperaturas que se acercan en las nubes altas a -218° C (55K). Las temperaturas en el centro del planeta, sin embargo, son aproximadamente de 5.400 K (5.000 ° C). Neptuno tiene un débil y fragmentado sistema de anillos, que pudo haber sido detectado durante la década de 1960 pero sólo fue indiscutiblemente confirmado en 1989 por la Voyager 2.

FORMACIÓN


La formación de los gigantes de hielo, Neptuno y Urano, ha demostrado ser difícil de modelar con precisión. Los modelos actuales indican que la densidad de la materia en las regiones exteriores del sistema solar es demasiado baja para tenerla en cuenta para la formación de esos grandes cuerpos con el método tradicionalmente aceptado de acreción del núcleo, y se barajan varias hipótesis para explicar su creación. Una de ellas es que los gigantes de hielo no fueron creados por la acreción del núcleo, sino de la inestabilidad de los originales discos protoplanetarios, y más tarde obtuvo su atmósfera por la radiación de una estrellas masiva OB cercana.



Un concepto alternativo es que se formaron más cerca del Sol, donde la densidad de materia es mayor, y posteriormente emigraron a sus órbitas actuales tras la eliminación del disco protoplanetario gaseoso. Esta hipótesis de la migración después de la formación es más probable, debido a su capacidad para explicar mejor la ocupación de las poblaciones de pequeños objetos observados en la región Trans-Neptuno. La corriente más aceptada que explica los detalles de esta hipótesis se conoce como el Modelo de Niza, que explora el efecto de la migración de Neptuno y los otros planetas gigantes en la estructura del Cinturón de Kuiper.

COMAPARACION DE TAMAÑO CON LA TIERRA



descubridor

Urbain le Verrier / John Couch Adams / Johann Galle

fecha / 1846

elementos orbitales

distancias media al sol / 4.504.300.000 Km
inclinacion / 1,76917°
excentricidad / 0,00858587
periodo orbital sideral / 164 a 288 d 13 h
periodo orbital sinodico / 367 ,5 dias
velocidad orbital media / 5,4778 km /s
radio orbital medio / 4.498.252.900 Km
satelites / 13

caracteristicas fisicas

masa / 1,024 x10(ele26) kg
densidad / 1,64 g/cm
area de superficie / 7,65 x10(ele9) km2
diametro / 49.572 km
gravedad / 11,0 m/s2
velocidad de escape / 23,71 km/s
periodo de rotacion / 16h 6,5 m
albedo / 0,41
inclinacion axial / 29,58°
magnitud (Vo) / 7,84

caracteristicas atmosfericas

presion / >100 MPa

temperatura /
minima 50 k -223 °C
media 53 k - 220 °C
maxima ? k ? ° C

composicion

hidrogeno >84%
helio > 12%
metano 2%
amoniaco 0,01%
etano 0,00025%
acetileno 0,00001%


ÓRBITA Y LA ROTACIÓN



La distancia media entre Neptuno y el Sol es 4,55 mil millones de kilómetros (alrededor de 30,1 UA), y completa una órbita cada 164,79 años. El 12 de julio de 2011, Neptuno completará la órbita completa por primera vez desde su descubrimiento en 1846, aunque no aparecerá en su posición exacta de nuestro cielo, porque la Tierra estará en un lugar diferente en su órbita de 365.25 días.

La órbita elíptica de Neptuno está inclinada 1,77 ° respecto a la Tierra. Debido a una excentricidad de 0.011, la distancia entre Neptuno y el Sol varía 101 millones de kilómetros entre el perihelio y afelio, los puntos más cercano y más lejano del planeta desde el Sol a lo largo de la trayectoria orbital, respectivamente.

La inclinación del eje de Neptuno es de 28,32 °, que es similar a los ángulos de inclinación de la Tierra (23 °) y Marte (25 °). Como resultado, este planeta experimenta similares cambios estacionales. Sin embargo, el largo período orbital de Neptuno hace que cada estación dure cuarenta años. Su período de rotación sideral (días) es de aproximadamente 16,11 horas. Como su inclinación axial es comparable a la de la Tierra, la variación en la longitud de su día en el transcurso de su año no es más extrema.

Estas fotos del telescopio espacial Hubble muestran el cambio de estaciones en el planeta Neptuno. Su hemisferio sur se muestra más brillante y los astrónomos piensan que se trata de un cambio estacional. Un año de Neptuno (una órbita completa alrededor del Sol) dura 165 años, así que cada estación se extiende por unos 40 años terrestres. El seguimiento de la evolución de Neptuno, realizado durante seis años, ha permitido discernir que los cambios observados se aprecian sobre todo en las bandas nubosas, cuyo brillo y amplitud han crecido. Como la Tierra, Neptuno tiene cuatro estaciones. Cada hemisferio poseería un verano cálido y un invierno frío, con primaveras y otoños de transición entre ellos.



Debido a que Neptuno no es un cuerpo sólido, su atmósfera sufre una rotación diferencial. La amplia zona ecuatorial gira con un período de alrededor de 18 horas, que es más lento que la rotación de 16,1 horas del campo magnético del planeta. Sin embargo, lo contrario es cierto para las regiones polares, donde el período de rotación es de 12 horas. Esta rotación diferencial es la más pronunciada de cualquier planeta del Sistema Solar, y provoca en una fuerte cizalladura del viento latitudinal.

Resonancias orbitales



Un diagrama que muestra las resonancias orbitales en el Cinturón de Kuiper causadas por Neptuno: las regiones que se destacan son la resonancia 2:3 (plutinos), la "cinta clásica", con órbitas afectadas por Neptuno, y la resonancia 1:2 (twotinos).


La órbita de Neptuno tiene un profundo impacto en la región directamente más allá de ella, conocida como el Cinturón de Kuiper. El cinturón de Kuiper es un anillo de pequeños mundos helados, similar a un cinturón de asteroides pero mucho más grande, que se extiende desde la órbita de Neptuno a 30 UA a alrededor de 55 UA del sol. De la misma manera que la gravedad de Júpiter domina el cinturón de asteroides, dando forma a su estructura, la gravedad de Neptuno domina el cinturón de Kuiper. En tiempos de la formación del sistema solar, ciertas regiones del cinturón de Kuiper se vieron desestabilizadas por la gravedad de Neptuno, creándose lagunas en la estructura del cinturón de Kuiper. La región comprendida entre 40 y 42 UA es un ejemplo.



Sin embargo, existen órbitas dentro de estas regiones vacías donde los objetos pudieron sobrevivir durante la formación del Sistema Solar. Estas resonancias se producen cuando el período orbital de Neptuno es una fracción exacta de la del objeto, como 1:2, o 3:4. Si, por ejemplo, un objeto que orbita alrededor del Sol una vez por cada dos órbitas de Neptuno, sólo completa media órbita en el momento que Neptuno regresa a su posición original. La resonancia más densamente poblada en el cinturón de Kuiper, con más de 200 objetos conocidos, es la resonancia 2:3. Los objetos de esta resonancia completan 2 órbitas por cada 3 órbitas de Neptuno, y se conocen como plutinos , porque el mayor de los objetos del Cinturón de Kuiper, Plutón, es uno de ellos. A pesar de que Plutón cruza la órbita de Neptuno con regularidad, la resonancia 2:3 asegura que nunca pueden entrar en colisión. Las resonancias 3:4, 3:5, 4:7 y 2:5 son menos pobladas.



Neptuno posee una serie de objetos Troyanos, que ocupan sus Puntos de Lagrange L4 y L5, las regiones gravitacionalmente estables iniciales y finales en su órbita. Los Troyanos de Neptuno pueden ser vistos como en una resonancia 1:1 con Neptuno. Estos Troyanos de Neptuno son muy estables en sus órbitas y es improbable que sean capturados por Neptuno, sino que parece que se han formado junto a él.


Localización de importantes grupos de troyanos.

COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA


Con una masa de 1,0243 × 1026 kg, Neptuno es un planeta intermedio entre la Tierra y los más grandes gigantes de gas: su masa es de diecisiete veces la de la Tierra, pero sólo de 1/19 de la de Júpiter. La gravedad del planeta en la superficie sólo es superada por Júpiter. El radio ecuatorial de Neptuno es de 24764 kilómetros, casi cuatro veces mayor que el de la Tierra. Neptuno y Urano a menudo se consideran como una sub-clase de gigante de gas llamada "gigantes de hielo", debido a su menor tamaño y mayor concentración de volátiles con respecto a Júpiter y Saturno.


ESTRUCTURA INTERNA


La estructura interna de Neptuno se asemeja a la de Urano. Su atmósfera forma del 5 al 10 por ciento de su masa y se extiende tal vez un 10 al 20 por ciento de la distancia hacia el centro, donde alcanza una presión de alrededor de 10GPa. El aumento de las concentraciones de metano, amoníaco y agua se encuentra en las regiones inferiores de la atmósfera.


Estructura interna de Neptuno:
1. Atmósfera superior, superior nubes
2. Atmósfera compuesta de hidrógeno, helio y metano, un gas
3. Manto formado por agua, amoníaco y metano helados
4. Núcleo formado por roca y hielo

Poco a poco estos elementos se condensan en un líquido sobrecalentado en la región más oscura y caliente del manto, donde las temperaturas alcanzan los 2.000 K a 5.000 K. El manto es el equivalente de 10 a 15 veces la masa de la Tierra y es rico en agua, amoníaco y metano Como es habitual en la ciencia planetaria, a esta mezcla se la conoce como “helado” a pesar de que es caliente, líquida y muy densa. Este líquido, que tiene una alta conductividad eléctrica, se llama a veces “agua del océano de amoniaco”. A una profundidad de 7.000 kilómetros, las condiciones pueden ser tales que el metano se descompone en cristales de diamante que se precipitan hacia el núcleo.

El núcleo de Neptuno está compuestos de hierro, níquel y silicatos, con una masa de alrededor de 1,2 veces la de la Tierra. La presión en el centro es de 7Mbar (700 GPa), millones de veces más que en la superficie de la Tierra, y la temperatura puede ser 5.400 K

ATMÓSFERA



A grandes altitudes, la atmósfera de Neptuno es de un 80% de hidrógeno y 19% de helio. Una pequeña cantidad de metano, también está presente. Las bandas de absorción prominente de metano se producen en longitudes de onda superiores a 600 nm, en la parte roja e infrarroja del espectro. Al igual que con Urano, esta absorción de la luz roja por el metano en la atmósfera es parte de lo que da a Neptuno su color azul, aunque el azul vivo de Neptuno difiere del aguamarina más claro de Urano. El contenido de metano en la atmósfera de Neptuno es similar a la de Urano, pero algunos constituyentes atmosféricos desconocidos son los que contribuyen a dar su color a Neptuno. Neptuno es, sin embargo, algo más denso y pesado que Urano, y los modelos sugieren que su atmósfera de hidrógeno y helio sería más delgada, permitiendo que más metano se fugue a la superficie, dando lugar a una mayor riqueza de color.

La atmósfera de Neptuno se divide en dos regiones principales: a) la parte inferior o troposfera, donde la temperatura disminuye con la altitud, y b) la estratosfera, donde la temperatura aumenta con la altitud. La frontera entre los dos, la tropopausa, se produce a una presión de 0,1 bares (10 kPa). La estratosfera da paso a la termosfera a una presión inferior a 10-5 - 10-4 microbares (1 a 10 Pa). La termosfera transita gradualmente hacia la exosfera.


Los modelos sugieren que la troposfera de Neptuno está compuesta de bandas de nubes de diferente composición en función de la altitud. El nivel superior de las nubes está a presiones por debajo de un bar, donde la temperatura es adecuada para condensar el metano. Para presiones de entre uno y cinco bares (100 y 500 kPa), las nubes se cree que están formadas de amoníaco y de sulfuro de hidrógeno. Por encima de una presión de cinco bares, las nubes pueden estar formadas de amoníaco, sulfuro de amonio, sulfuro de hidrógeno y agua. Se encuentra nubes de hielo de agua en las presiones de alrededor de 50 bares (5,0 MPa), donde la temperatura llega a 0 ° C. Debajo, se pueden encontrar nubes de amoníaco y sulfuro de hidrógeno.

Se han observado nubes de gran altitud en Neptuno que proyectan sombras en la cubierta de nube opaca próxima. También hay bandas de nubes de gran altitud que envuelven al planeta a una latitud constante. Estas bandas forman áreas anchas de 50-150 km, y se encuentran a unos 50-110 km.


Las bandas de nubes de gran altitud hacen sombras en la cubierta inferior de nubes de Neptuno

Los espectros de Neptuno sugieren que la baja estratosfera es confusa debido a la condensación de productos provenientes de la fotólisis de metano provocada por la radiación ultravioleta, tales como etano y acetileno. La estratosfera es también el hogar de pequeñas cantidades de monóxido de carbono y de cianuro de hidrógeno. La estratosfera de Neptuno es más cálida que la de Urano, debido a la elevada concentración de hidrocarburos.

Por razones que siguen siendo oscuras, la termosfera del planeta está a una temperatura anormalmente alta de alrededor de 750 K. El planeta está demasiado lejos del Sol para que este calor sea generado por la radiación ultravioleta. Una explicación para ese mecanismo de calefacción es la interacción de iones con el campo magnético del planeta en la atmósfera. Otra explicación es que sea provocado por las ondas de gravedad que se disipan en la atmósfera. La termosfera contiene trazas de dióxido de carbono y agua, que pueden haber sido depositados a partir de fuentes externas, tales como meteoritos.


CLIMA




Una diferencia entre Neptuno y Urano es el nivel normal de la actividad meteorológica. Cuando la nave espacial Voyager 2 voló a Urano en 1986, el planeta fue visualmente muy suave. En contraste, Neptuno exhibía notables fenómenos meteorológicos durante el vuelo de la Voyager 2 en 1989.


La Gran Mancha Oscura de Neptuno (arriba), Scooter (nube blanca del centro), y la Pequeña Mancha Oscura de Neptuno (abajo)

En Neptuno el clima se caracteriza por sistemas de tormentas extremadamente dinámicas, con vientos que alcanzan velocidades de casi 600 m / s, casi un viento supersónico. Mediante el seguimiento del movimiento de las nubes persistentes, las velocidades del viento se ha demostrado que varían de 20 m / s en dirección este, a 325 m / s hacia el oeste. En la cima de las nubes, los vientos predominantes tienen una velocidad de 400 m / s a lo largo del ecuador y 250 m / s en los polos. La mayoría de los vientos de Neptuno soplan en dirección opuesta a la rotación del planeta. El patrón general de los vientos muestra una rotación progrado en altas latitudes en contra de una rotación retrógrada en latitudes más bajas. La diferencia en la dirección del flujo se cree que es un "efecto de la piel" y no debido a procesos atmosféricos más profundos. A 70 ° de latitud S, un chorro de alta velocidad viaja a de 300 m / s.

La abundancia de metano, etano y acetileno en el ecuador de Neptuno es 10 a 100 veces mayor que en los polos. Esto se interpreta como una prueba de que surge en el ecuador y se hunde cerca de los polos.


El Polo Sur es el punto más caliente del planeta.

En 2007 se descubrió que la troposfera superior del polo sur de Neptuno era unos 10 ° C más caliente que el resto de Neptuno, que promedia alrededor de -200 ° C (70 K). La diferencia de calor es suficiente para que el gas metano, que en otros lugares está congelado en la alta atmósfera de Neptuno, se filtre a través del Polo Sur al espacio. Este "punto caliente" se debe a la inclinación del eje de Neptuno, que expone el polo sur al Sol durante el último trimestre del año de Neptuno, aproximadamente 40 años de la Tierra. Como Neptuno se mueve lentamente hacia el lado opuesto del Sol, el polo sur se oscurece y el polo norte se ilumina, causando la liberación de metano.

Debido a los cambios estacionales, las bandas de nubes en el hemisferio sur de Neptuno se ha observado que aumentan de tamaño y albedo. Esta tendencia se vio por primera vez en 1980 y se espera que dure hasta 2020.


TORMENTAS



La Gran Mancha Oscura, visto desde la Voyager 2

En 1989, la Gran Mancha Oscura de Neptuno, un sistema anti-ciclónico de tormentas que abarca 13000 × 6600 kilómetros, fue descubierto por la nave espacial de la NASA, la Voyager 2. La tormenta se parecía a la Gran Mancha Roja de Júpiter. Unos cinco años después, el 2 de noviembre de 1994, el Telescopio Espacial Hubble no ve la Gran Mancha Oscura en el planeta. En cambio, una nueva tormenta similar a la Gran Mancha Oscura se encontró en el hemisferio norte.

El scooter es otra tormenta, un grupo de nubes blancas más al sur de la Gran Mancha Oscura. Su apodo se debe al hecho de que cuando se detectó por primera vez en los meses anteriores del encuentro de 1989 de la Voyager 2, se movía más rápido que la Gran Mancha Oscura. Imágenes posteriores revelaron nubes aún más rápidas. La Pequeña Mancha Oscura de Neptuno es una tormenta ciclónica del sur, la segunda más intensa observada durante el encuentro de 1989. Inicialmente, estaba completamente oscura, pero cuando la Voyager 2 se acercó al planeta, desarrolló un núcleo brillante y se puede ver en la mayoría de las imágenes de mayor resolución.

Las manchas oscuras de Neptuno se cree que se producen en el troposfera en altitudes más bajas que las nubes brillantes más características, de forma que aparecen como agujeros en la cubierta de las nubes altas. Como son características estables que pueden persistir por varios meses, se cree que tienen estructura de vórtice. Asociadas a menudo con las manchas oscuras, aunque más brillantes, se encuentran las nubes de metano persistentes que se forman alrededor de la tropopausa. La persistencia de las nubes de compañía muestra que algunos puntos oscuros antiguos pueden continuar existiendo como ciclones a pesar de que ya no son visibles como un rasgo oscuro. Las manchas oscuras pueden disiparse cuando migran demasiado cerca del ecuador, o posiblemente a través de algún mecanismo desconocido.




Se han observado en la atmósfera alta de Neptuno, brillantes nubes alargadas, similares a los cirros de la Tierra. A bajas latitudes norte, la nave Voyager capturó imágenes de bancos de nubes que proyectaban su sombra sobre las capas de nubes inferiores. Los vientos más fuertes medidos en cualquiera de los planetas del sistema solar son los de Neptuno. La mayor parte de estos vientos soplan en dirección oeste, en sentido contrario a la rotación del planeta. Cerca de la Gran Mancha Oscura, los vientos soplan casi a 2,000 kilómetros por hora.


CALOR INTERNO



El clima más variado de Neptuno, en comparación con Urano, se cree que se debe en parte a su mayor calor interno. A pesar de que Neptuno se encuentra la mitad de lejos del Sol que Urano, y recibe sólo el 40% de su cantidad de luz solar, las temperaturas de la superficie de los dos planetas son aproximadamente iguales. Las regiones superiores de la troposfera de Neptuno llegan a una temperatura mínimo de -221,4 ° C (51,7 K). A una profundidad en la atmósfera cuya presión es igual a 1bar (100kPa), la temperatura es de -201,15 ° C (72,0 K). Más profundo dentro de las capas de gas, la temperatura aumenta de forma constante. Al igual que en Urano, el origen de este calentamiento es desconocido. Pero la diferencia es mayor: Urano sólo irradia 1,1 veces más energía que la que recibe del Sol; mientras que Neptuno irradia sobre 2,61 veces más energía que la que recibe del sol. Neptuno es el planeta más alejado del Sol, sin embargo su energía es suficiente para conducir los vientos más rápidos nunca vistos en el Sistema Solar. Se han propuesto varias explicaciones posibles, incluyendo un calentamiento radiogénico a partir el núcleo del planeta, la conversión de metano a alta presión en hidrógeno, diamante y otros hidrocarburos, la liberación de la energía potencial gravitatoria), y la convección en la baja atmósfera que hace que las ondas de gravedad rompan por encima de la tropopausa.


MAGNETOSFERA


Urano y Neptuno también se asemejan en su magnetosfera, con una campo magnético fuertemente inclinado respecto a su eje de rotación a 47 ° y desplazado al menos 0.55 radios, o alrededor de 13500 kilómetros del centro físico del planeta. Antes de la llegada a Neptuno de la Voyager 2, se planteó la hipótesis de que la magnetosfera inclinada de Urano fuera el resultado de su rotación lateral. Sin embargo, por comparación de los campos magnéticos de los planetas, los científicos piensan ahora que la extrema orientación podría ser característica de los flujos en el interior de los planetas. Este campo puede ser generado por movimientos convectivos de fluidos en una cáscara esférica de líquidos conductores de la electricidad (probablemente una combinación de amoníaco, metano y agua) resultando así una dinamo.

El componente del dipolo del campo magnético en el ecuador magnético de Neptuno es de aproximadamente 14microteslas (0,14G). El dipolo momento magnético de Neptuno es de unos 2,2 × 1017T m ·3 (14 microteslas ·RN3, donde RN es el radio de Neptuno). El campo magnético de Neptuno tiene una geometría compleja que incluye contribuciones relativamente grandes de componentes no dipolares, incluyendo un fuerte momento cuadripolar que puede superar en fuerza al momento dipolar. Por el contrario, la Tierra, Júpiter y Saturno tienen sólo momentos cuádruples relativamente pequeños, y sus campos son menos inclinados a partir del eje polar. El momento cuadripolar grande de Neptuno puede ser el resultado del desplazamiento desde el centro del planeta y las limitaciones geométricas de la dínamo generadora del campo.

El arco de choque de Neptuno, donde la magnetosfera empieza a disminuir el viento solar, se produce a una distancia de 34,9 veces el radio del planeta. La magnetopausa, donde la presión de la magnetosfera contrarresta el viento solar, se encuentra a una distancia de 23-26,5 veces el radio de Neptuno. La cola de la magnetosfera se extiende a al menos 72 veces el radio de Neptuno, y muy probablemente mucho más lejos.


ANILLOS DE NEPTUNO



Esquema de los anillos de Neptuno. Las líneas continuas indican los anillos, las discontinuas órbitas de satélites.

Los anillos de Neptuno son un sistema de anillos planetarios muy tenues y débiles, compuestos principalmente de polvo y descubiertos en 1989 por la sonda espacial Voyager 2, que pertenecen a dicho planeta. Guardan más semejanza con los anillos de Júpiter que con los más complejos de Saturno o Urano.

El sistema consta de cinco anillos que reciben el nombre de los astrónomos más relevantes en la investigación de Neptuno. Del más interior al más exterior son: Galle, Le Verrier, Lassell, Arago y Adams. Además existe un anillo coincidente con la órbita del satélite Galatea. Otros tres satélites más, Náyade, Talasa y Despina, orbitan entre los anillos haciendo la función de satélites pastores.

El material de los anillos es enormemente oscuro, tratándose probablemente de compuestos orgánicos producidos por la radiación de la magnetosfera del planeta de manera similar a lo hallado en los anillos de Urano. La proporción de polvo en los anillos es alta, entre el 20 y el 70%, mientras que la profundidad óptica es baja, menos de 0,1.

El anillo Adams incluye a su vez cinco arcos más brillantes que el resto del anillo denominados Fraternidad, Igualdad 1, Igualdad 2, Libertad y Coraje. Los arcos ocupan cada uno una pequeña longitud orbital del total del anillo. La estabilidad de los arcos está en discusión habiéndose detectado en 2005 un considerable adelgazamiento del arco Libertad. Es probable que la estabilidad del anillo Adams esté relacionada con el satélite Galatea.

Además de estos definidos anillos existe una lámina de material extremadamente tenue que se extiende desde el anillo Le Verrier hasta el Galle y probablemente más al interior hacia Neptuno.

Tres de los anillos, Le Verrier, Arago y Adams, son estrechos con anchuras de 100 km o menos. En cambio, Galle y Lassell presentan anchuras de entre 2.000 y 5.000 km.



Imagen del sistema de anillos de Neptuno obtenida por la Voyager 2.

Los anillos de Neptuno están compuestos de polvo micrométrico con una proporción de ente el 20% y el 70% del mismo por unidad de área; una densidad similar a los anillos de Júpiter, en los que el porcentaje de polvo es del 50% al 100%, y muy diferente de los de Urano o Saturno, que contienen muy escaso polvo, con menos del 0,1%.

Las partículas de los anillos son de un material muy oscuro, probablemente una mezcla de hielo con compuestos orgánicos producidos por la radiación electromagnética del planeta. Presentan un color rojizo y sus albedos, tanto el geométrico, con un valor de 0,05, como el albedo de Bond, de entre 0,01 y 0,02, son muy bajos y similares a los de las partículas de polvo de los anillos de Urano y de los satélites interiores de Neptuno. Los anillos son ópticamente "delgados" y transparentes, y su profundidad óptica no excede el 0,1. En conjunto, los anillos de Neptuno son semejantes a los de Júpiter. Ambos sistemas consisten en anillos muy estrechos, débiles y polvorientos, junto a anillos más anchos pero todavía más débiles que los anteriores.

Se piensa que los anillos de Neptuno, al igual que los de Urano, son relativamente jóvenes. Es probable que su edad sea significativamente menor que la del Sistema Solar. De igual modo, ambos están probablemente originados por la fragmentación y posterior colisión de los restos de uno o varios satélites interiores de Neptuno. Estos fragmentos actúan como fuentes de polvo y material de los anillos. A este respecto los anillos de Neptuno son similares a las bandas de polvo observadas por la Voyager 2 entre los anillos principales de Urano.


ANILLOS INTERIORES



Imagen tomada con una sobreexposición de 591 segundos para resaltar los anillos más débiles.

El anillo más cercano a Neptuno es el anillo Galle. Está situado entre 41.000 y 43.000 km de la superficie del planeta y tiene una anchura de aproximadamente 2.000 km. Es un anillo débil con una profundidad óptica media de alrededor de 10−4, y una profundidad equivalente de 0,15 km. Se estima que el porcentaje de polvo en el anillo se encuentra entre el 40% y el 70%.

El siguiente anillo es el Le Verrier: su radio orbital es de unos 53.200 km, pero es estrecho, con unos 113 km de anchura. Su profundidad óptica normal es 0,0062 ± 0,0015, que se corresponde con una profundidad equivalente de 0,7 ± 0,2 km. El porcentaje de polvo de este anillo también está entre el 40% y el 70%. El satélite Despina orbita justo en su interior a una distancia del planeta de 52.526 km, y es probable que juegue el papel de satélite pastor, manteniendo la estabilidad del anillo.

El anillo Lassell, también conocido como plateau o "planicie" en francés, es el más ancho de los anillos neptunianos. Es una fina lámina de material que ocupa el espacio entre el anillo Le Verrier, aproximadamente a 53.200 km, y el anillo Arago, a 57.200 km. Su profundidad óptica normal media es de 10−4, que se corresponde con una profundidad equivalente de 0,4 km. En este anillo la fracción de polvo es del 20% al 40%.

Cerca del borde exterior del anillo se sitúa una zona donde se produce un pequeño aumento del brillo del anillo, a unos 57.200 km de Neptuno y de menos de 100 km de ancho. Se ha dado en llamar a esta banda el anillo Arago, aunque no hay unanimidad entre los astrónomos a este respecto.


Satélites de Neptuno



Imagen de telescopio de Neptuno y sus satélites.

En la actualidad, se conocen trece lunas de Neptuno. La mayor de ellas es Tritón, que posee más del 99,5% de la masa en órbita alrededor de Neptuno en sus 2.700 km de diámetro. Se destaca, no sólo por su gran tamaño, sino también por poseer una órbita retrógrada, algo excepcional dentro de los grandes satélites. En su superficie se han encontrado géiseres de nitrógeno. Posee forma esférica, mientras los demás satélites de Neptuno tienen una forma irregular.
Tritón es considerado un objeto del Cinturón de Kuiper32 capturado por la gravedad de Neptuno. Por su tamaño y aspecto debe ser muy parecido a Plutón, hoy reclasificado como un planeta enano, el cual también es un objeto del Cinturón de Kuiper. Nereida, con 340 km de diámetro, tiene la órbita más excéntrica de todos los satélites del sistema solar, su distancia a Neptuno varía entre 1 353 600 y 9 623 700 kilómetros.
Antes de la llegada de la sonda espacial Voyager 2 en 1989, sólo se conocían estos dos satélites gracias a las observaciones desde la Tierra: Tritón y Nereida. El Voyager 2 descubrió otros seis más: Náyade, Talasa, Despina, Galatea, Larisa y Proteo. Estos seis satélites son los más próximos al planeta y poseen una órbita más interior que la de Tritón. La mayoría de los satélites descubiertos miden menos de 200 km de diámetro y podrían ser restos de la luna anterior que fue destruida o desintegrada durante la captura de Tritón. Proteo es el de mayor tamaño con 400 km de diámetro.
Después de eso, se han descubierto cinco pequeñas lunas más (mediante sondeos telescópicos) entre 2002 y 2003, situadas en órbitas lejanas al planeta, las cuales han recibido los nombres de Halímedes, Sao, Laomedeia, Psámate y Neso. Todas ellas poseen órbitas con elevada inclinación y tres tienen una órbita retrógada. Ambas características, iguales a las de Tritón, hacen suponer que su origen también fue el de objetos del Cinturón de Kuiper capturados por la gravedad de Neptuno.


Tritón



Tritón es una luna geológicamente activa, lo que originó una superficie compleja y reciente.

Es el satélite más grande de Neptuno, y el más frío del sistema solar que haya sido observado por una Sonda (-235º). La capa Polar de Tritón tiene géiseres que arrojan nieve de nitrógeno.
Fue descubierto por William Lassell el 10 de octubre de 1846, y debe su nombre al dios Tritón de la mitología griega. Tiene un diámetro de 2707 km, lo cual lo convierte en el satélite más grande de Neptuno y el séptimo del Sistema Solar, además de ser la única luna de gran tamaño que posee una órbita retrógrada, es decir, una órbita cuya dirección es contraria a la rotación del planeta. A causa de esta órbita retrógrada y a su composición,33 similar a la de Plutón,34 se considera que Tritón fue capturado del Cinturón de Kuiper por la fuerza gravitacional de Neptuno.
Tritón se compone de una corteza de nitrógeno congelado sobre un manto de hielo el cual se cree cubre un núcleo sólido de roca y metal.35 Es de los pocos satélites del Sistema Solar del que se conoce que es geológicamente activo. Debido a esta actividad, su superficie es relativamente joven, y revela una compleja historia geológica a partir de misteriosos e intrincados terrenos criovolcánicos y tectónicos.36 Tras el paso de la sonda espacial Voyager 2 por sus cercanías, unas enigmáticas imágenes revelaron lo que parecían ser géiseres de nitrógeno líquido emanados desde su superficie helada. Este descubrimiento cambió el concepto clásico de vulcanismo ya que, hasta entonces, se suponía que los cuerpos gélidos no deberían estar geológicamente activos.
Tritón posee una tenue atmósfera de nitrógeno con pequeñas cantidades de metano. La sonda Voyager 2 consiguió observar una fina capa de nubes que se forman en los polos y están compuestas por hielo de nitrógeno; existe también niebla fotoquímica hasta una altura de 30 km que está compuesta por varios hidrocarburos, semejantes a los encontrados en Titán.
La temperatura en la superficie es de -235 grados Celsius, aún más baja que la temperatura media de Plutón (cerca de -229° C), de hecho es la temperatura más baja jamás medida en el Sistema Solar.


videos



a medida que se llega al final de los planetas del sistema solar, cada ves hay menos info o menos videos de documentales acerca de tales planetas, lo que indica que aun nos falta mucho por aprender.

alan d
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Re: informacion del sistema solar e universo

Mensaje por alan d el Miér Ene 25, 2012 6:35 am

PLUTON


En astronomía, (134340) Plutón es un planeta enano del sistema solar que forma parte de un sistema planetario doble con su satélite Caronte. En la Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional (UAI) celebrada en Praga el 24 de agosto de 2006 se creó una nueva categoría llamada plutoide, en la que se incluye a Plutón. Es también el prototipo de una categoría de objetos transneptunianos denominada plutinos. Posee una órbita excéntrica y altamente inclinada con respecto a la eclíptica, que recorre acercándose en su perihelio hasta el interior de la órbita de Neptuno. El sistema Plutón-Caronte posee dos satélites: Nix e Hidra. Estos son cuerpos celestes que comparten la misma categoría. Hasta el momento no ha sido visitado por ninguna sonda espacial, aunque se espera que la misión New Horizons de la NASA lo sobrevuele en 2015.



Fue descubierto el 18 de febrero de 1930 por el astrónomo estadounidense Clyde William Tombaugh (1906-1997) desde el Observatorio Lowell en Flagstaff, Arizona, y considerado el noveno y más pequeño planeta del Sistema Solar por la Unión Astronómica Internacional y por la opinión pública desde entonces hasta 2006, aunque su pertenencia al grupo de planetas del Sistema Solar fue siempre objeto de controversia entre los astrónomos. Tras un intenso debate, la UAI decidió el 24 de agosto de 2006, por unanimidad, reclasificar Plutón como planeta enano, requiriendo que un planeta debe "despejar el entorno de su órbita". Se propuso su clasificación como planeta en el borrador de resolución, pero desapareció de la resolución final, aprobada por la Asamblea General de la UAI. Desde el 7 de septiembre de 2006 tiene el número 134340, otorgado por el Minor Planet Center.



Su gran distancia al Sol y a la Tierra, unida a su reducido tamaño, impide que brille por debajo de la magnitud 13,8 en sus mejores momentos (perihelio orbital y oposición), por lo cual sólo puede ser apreciado con telescopios a partir de los 200 mm de abertura, fotográficamente o con cámara CCD. Incluso en sus mejores momentos aparece como astro puntual de aspecto estelar, amarillento, sin rasgos distintivos (diámetro aparente inferior a 0,1 segundos de arco).


El sistema Plutón - Caronte


COMPARACION DE TAMAÑO DE PLUTON Y SUS LUNAS, JUNTO A LA TIERRA



Comparación de Plutón y Caronte con la Tierra y la Luna


ELEMENTOS ORBITALES

distancia media desde el sol / 5.913.520.000 km
inclinacion / 17,2°
excentricidad / 0,244
periastro o perihelio / 4435,0 x10(ele6( km
periodo orbital sideral / 248 a 197 d 5,5h
velocidad orbital media / 4,7 km/s
radio orbital medio / 5,91352 10(ele9) km
satelites / 3

caracteristicas fisicas

masa / 1,25 10(ele22) kg
densidad / 1.750 kg/m3
area de superficie / 17.000.000 km2
diametro / 2.390 km
gravedad / 0,6 m/s2
velocidad de escape / 1.100 m/s
periodo de rotacion / -153 horas
inclinacion axial / 122,5°
albedo / 0,3
magnitud (Vo) / 15,12

caracteristicas atmosfericas

presion / 0-0,01 kPa
temperatura /
minima 33 K
media 44 K
maxima 55 k

composicion

nitrogeno 90%
metano 10%


ÓRBITA Y ROTACIÓN






La órbita de Plutón es diferente de las de los planetas. Los planetas orbitan alrededor del Sol cerca de un plano de referencia llamado eclíptica y tienen órbitas casi circulares. En contraste, la órbita de Plutón está muy inclinada con respecto a la eclíptica (más de 17 °) y es muy excéntrica (elíptica). Esta excentricidad conduce a Plutón durante una pequeña parte de su órbita más cerca del Sol que Neptuno. Plutón fue interior a la última órbita de Neptuno entre el 7 de febrero de 1979 y el 11 de febrero de 1999. Los cálculos detallados indican que la circunstancia anterior duró tan sólo catorce años, a partir del 11 de julio de 1735 hasta el 15 de septiembre de 1749, mientras que entre el 30 de abril de 1483 y el 23 de julio de 1503, había durado 20 años.


Órbita de Plutón y vista de la eclíptica. Esta "vista lateral" de la órbita de Plutón (en rojo) muestra su gran inclinación respecto a la órbita de Neptuno (en azul). La eclíptica es horizontal.

Si bien este patrón de repetición puede sugerir una estructura regular, la órbita de Plutón es, a largo plazo, caótica. Mientras que las simulaciones por ordenador se pueden utilizar para predecir la posición en varios millones de años hacia adelante y hacia atrás en el tiempo, después de intervalos más largos que el Tiempo de Lyapunov (de 10-20 millones de años), es imposible determinar exactamente dónde está Plutón, porque su posición se vuelve muy sensible a los detalles inmensurablemente pequeños del estado actual del Sistema Solar. Por ejemplo, en un momento determinado en muchos millones de años, Plutón puede estar en afelio o perihelio (o en cualquier lugar intermedio), y no hay forma de predecir cuál. Esto no significa que la órbita de Plutón sea inestable, sólo que su posición a lo largo de la órbita es imposible determinar en el futuro. Varias resonancias y otros efectos dinámicos mantienen la órbita de Plutón estable, asegurándolo contra una colisión planetaria y la dispersión.




RELACIÓN CON NEPTUNO



Órbita de Plutón en vista polar. En esta "visión desde arriba" se muestra cómo la órbita de Plutón (en rojo) es menos circular que la de Neptuno (en azul), y cómo, a veces, Plutón está más cercano al Sol que Neptuno.

A pesar de que la órbita de Plutón parece cruzar la de Neptuno cuando se ve directamente desde arriba, las órbitas de los dos objetos están alineadas de manera que nunca pueden chocar, ni incluso pasar cerca. Varios factores contribuyen a ello.

Al nivel más simple, se pueden examinar las dos órbitas y ver que no se cruzan. Cuando Plutón está más cercano al Sol, y por lo tanto, más cercano a la órbita de Neptuno cuando se ve desde arriba, es también cuando está más lejano por encima de la eclíptica. Esto significa que la órbita de Plutón pasa a unos 8 AU por encima de la de Neptuno, impidiendo una colisión. Los nodos ascendente y descendente de Plutón, puntos en que su órbita cruza la eclíptica, están actualmente separados de Neptuno más de 21 °


Este diagrama muestra las posiciones relativas de Plutón (rojo) y Neptuno (azul) en las fechas seleccionadas. El tamaño de Neptuno y Plutón se representa como inversamente proporcional a la distancia entre ellos para destacar la aproximación más cercana en 1896.

Sin embargo, esto solo no es suficiente para proteger a Plutón; perturbaciones de los planetas (especialmente de Neptuno) podrían alterar aspectos de la órbita de Plutón, como su precesión orbital, a lo largo de millones de años, por lo que un choque podría ser posible. Algún otro mecanismo o mecanismos deben actuar, por tanto. El más importante de ellos es que Plutón se encuentra en resonancia 3:2 con Neptuno: por cada tres órbitas de Neptuno alrededor del Sol, Plutón hace dos. Ambos objetos luego vuelven a su posición inicial y se repite el ciclo, que dura unos 500 años. La separación mínima entre Plutón y Neptuno es de más de 17 UA. Plutón se aproxima más a Urano (11 UA) de lo que lo hace a Neptuno.

La resonancia 3:2 entre los dos objetos es muy estable, y se conserva desde hace millones de años. Esto evita que las órbitas de uno respecto al otro cambien. Incluso si la órbita de Plutón no fuera muy inclinada los dos cuerpos nunca podrían entrar en colisión.




ROTACIÓN


El período de rotación de Plutón, su día, es igual a 6,39 días de la Tierra. Como Urano, Plutón rota sobre su lado, en su plano orbital, con una inclinación axial de 120 °, por lo que su variación estacional es extrema. En su solsticio, el hemisferio norte está a la luz del día permanentemente, mientras que el hemisferio sur está en oscuridad permanente.



CARACTERÍSTICAS FÍSICAS



Recreación artística de Plutón


La distancia de Plutón a la Tierra hace difícil una investigación en profundidad. Muchos detalles sobre Plutón no se conocerán hasta 2015, cuando se espera que llegue allí la nave espacial New Horizons.



APARIENCIA Y SUPERFICIE



Mapa del Hubble de la superficie de Plutón, mostrando grandes variaciones en el color y el albedo

La Magnitud Aparente de Plutón tiene un promedio de 15,1, aumentando a 13,65 en el perihelio. Para verlo es necesario un telescopio con alrededor de 30 cm (12 pulgadas) de apertura deseable. Se ve como una estrella sin disco visible incluso en los grandes telescopios, porque su diámetro angular es sólo de 0,11 ".

La distancia, y los límites actuales de la tecnología de los telescopios, hacen imposible la fotografía directa de detalles de la superficie de Plutón.

Los primeros mapas de Plutón, realizados en la década de 1980, se crearon como mapas de brillo de las observaciones de los eclipses de su mayor luna, Caronte. Se realizaron observaciones de la variación de luminosidad media total del sistema Plutón-Caronte durante los eclipses. El tratamiento informático de muchas de estas observaciones se puede utilizar para crear un mapa de brillo. Este método también puede rastrear los cambios en el brillo con el tiempo.

Los mapas actuales se han realizado a partir de imágenes del Telescopio Espacial Hubble, que ofrece la más alta resolución actualmente disponible, y muestran mucho más detalle, apreciándose variaciones de varios cientos de kilómetros de diámetro, incluidas las regiones polares y las grandes manchas brillantes. Los mapas son realizados con tratamiento informático complejo que encuentra el mejor ajuste previsto para los mapas de pixeles. Como las dos cámaras del Hubble utilizadas para estos mapas ya no están en servicio, éstos seguirán siendo los mapas más detallados hasta el sobrevuelo de Plutón en 2015, por la New Horizons.


Mapas de Plutón generados por los equipos avanzados del Telescopio Espacial Hubble. Se desconoce si las diferencias de brillo son montañas, cráteres o casquetes polares.

Estos mapas, junto con la curva de luz de Plutón y las variaciones periódicas en su espectro infrarrojo, revelan que la superficie de Plutón es muy variada, con grandes cambios en el brillo y el color. Plutón es uno de los objetos con más contraste del Sistema Solar. El color varía entre el negro carbón, el naranja, y el blanco.

La superficie de Plutón ha cambiado entre 1994 y 2002-3: la visión de la región polar norte ha mejorado y el hemisferio sur permanece a oscuras. El enrojecimiento general de Plutón también ha aumentado considerablemente entre 2000 y 2002. Estos rápidos cambios están probablemente relacionados con la variación estacional, que se espera que sea compleja, debido a la extrema inclinación del eje de Plutón y a su alta excentricidad orbital.

El análisis espectroscópico de la superficie de Plutón muestra que se compone en más del 98 por ciento de hielo de nitrógeno, con trazas de metano y monóxido de carbono. La cara de Plutón orientada hacia Caronte contiene más hielo de metano, mientras que la cara opuesta contiene más hielo de nitrógeno y monóxido de carbono.


ESTRUCTURA



Estructura teórica de Plutón
1. Nitrógeno congelado
2. Hielo de agua
3. Roca


Observaciones del Telescopio Espacial Hubble calculan la densidad de Plutón entre 1,8 y 2,1 g / cm ³, lo que sugiere su estructura interna se compone de aproximadamente un 50-70 por ciento de roca y un 30-50 por ciento de hielo. Debido a la desintegración de los minerales radiactivos se genera el calor suficiente para que los hielos se separen de la roca, por lo que los científicos esperan que la estructura interna de Plutón sea diferenciada, con el material rocoso instalada en un denso núcleo rodeado por un manto de hielo. El diámetro del núcleo debería ser de alrededor de 1.700 km, el 70% del diámetro de Plutón. Es posible que ese tipo de calefacción continúe hoy en día, creando una capa bajo la superficie de agua líquida con espesores entre 100 y 180 km de espesor en el límite núcleo-manto.


Composición del interior de Plutón

MASA Y TAMAÑO



El volumen de Plutón es aproximadamente el 0,66% del de la Tierra

La masa de Plutón es de 1,31 × 1022 kg, menos de un 0,24 por ciento de la de la Tierra, mientras que su diámetro es de aproximadamente 2.390 kilómetros, o aproximadamente el 70% del de la Luna.

El descubrimiento del satélite de Plutón, Caronte, en 1978 permitió la determinación de la masa del sistema Plutón-Caronte por la aplicación de la formulación de Newton de la tercera ley de Kepler. Una vez que el efecto gravitacional de Caronte fue medido, la verdadera masa de Plutón pudo ser determinada. Las observaciones de Plutón en la ocultación de Caronte permitieron a los científicos establecer el diámetro de Plutón, mientras que la invención de la óptica adaptativa les permitió determinar su forma precisa.

Entre los objetos del Sistema Solar, Plutón es más pequeño y mucho menos masivo que los planetas terrestres. Plutón es más del doble del diámetro y una docena de veces la masa del planeta enano Ceres, el objeto más grande del cinturón de asteroides. Sin embargo, es más pequeño que el planeta enano Eris, un objeto transneptuniano descubierto en 2005.


ATMÓSFERA



Concepción artística de Caronte visto a través de la tenue atmósfera de Plutón

La atmósfera de Plutón fue descubierta en 1985, y desde entonces se han determinado muchos detalles, aunque la mayoría ellos siguen sin confirmarse hasta que un estudio más detallado sea posible. Los estudios actuales demuestran que la atmósfera de Plutón está compuesta en su mayoría de nitrógeno, con algunas trazas de metano, monóxido de carbono, y etano.

La presión atmosférica de la superficie de Plutón es de aproximadamente 0,015 milibar (mbar). Un estudio realizado en 2009 estima que la presión está en el rango de 6,5-24 μbar.

La temperatura en la atmósfera superior de Plutón es de unos 50 grados más caliente (103 K o -170 ° C) que en la superficie (53 K o -220 ° C) mientras que en la atmósfera baja de Plutón es de 40 grados más caliente.

La atmósfera alta de Plutón está compuesta principalmente por nitrógeno, con rastros de metano y monóxido de carbono derivado de los hielos de su superficie, mientras que la atmósfera baja es rica en metano.

A medida que Plutón se aleja del Sol, poco a poco su atmósfera se congela y cae al suelo como arena seca. A medida se acerca al Sol, la temperatura aumenta en la superficie sólida de Plutón, causando la sublimación del gas. Esto crea un efecto anti-invernadero, muy similar al sudor que refresca el cuerpo, ya que se evapora de la superficie como de la piel, y esta sublimación tiene un efecto de enfriamiento en la superficie de Plutón. Mediante el Submillimeter Array se ha descubierto recientemente que la temperatura de Plutón es de alrededor de 43 K (-230 ° C), 10 K más frío de lo esperado.


PLUTON ES CONSIDERADO UN PLANETA? O UN PLANETA ENANO?


Un estudio coordinado por investigadores españoles ha resucitado la polémica de Plutón, relegado a la categoría de planeta enano en 2006. La observación más detallada de Eris, otro planeta enano que orbita tres veces más lejos que Plutón, acaba de demostrar que este cuerpo es más pequeño de lo que se había estimado.

Descubierto en 2005, Eris y su tamaño fueron claves para que la Unión Astronómica Internacional (IAU) iniciase los trámites para retirarle a Plutón el carné de planeta. La decisión originó una gran polémica dentro y fuera de los círculos astronómicos, en especial en EEUU, donde expertos y legos se negaron a aceptar el dictamen. En el Parlamento de California se llegó a tachar la decisión de "herejía científica", mientras los de Nuevo México e Illinois declararon que Plutón sería siempre un planeta mientras estuviese en sus cielos.

No es casual que el descubridor de Plutón, Clyde Tombaugh, fuese estadounidense nacido en Illinois y residente en Nuevo México. "Era el único planeta descubierto por EEUU y había algo de orgullo patrio herido si se quitaba", explica José Luis Ortiz, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía y uno de los coordinadores del nuevo estudio sobre Eris, publicado hoy en Nature.


Ilustración de Eris, en primer plano, y su luna Disnomia.

Ortiz ha formado parte de un grupo de más de 60 investigadores de 12 países que ha logrado algo inédito: calcular el tamaño de Eris en el momento en que este cruzaba por delante de una estrella. El método ha aportado la medida más precisa del radio del planeta enano hasta la fecha, 1.163 kilómetros. El radio de la parte sólida de Plutón es más complicado de medir, ya que el planeta tiene una atmósfera mayor que Eris. Las estimaciones más ajustadas lo sitúan entre 1.150 y 1.200 kilómetros. "Con su atmósfera Plutón es más grande que Eris", explica Ortiz. El margen de error de su nueva medición, la más lejana hecha hasta la fecha con esta técnica, es de seis kilómetros.

Ortiz y su equipo observaron Eris cuando realizaba "una especie de eclipse" pasando por delante de una estrella muy pequeña cuya situación en el cielo es bien conocida por los astrónomos. Esto permitió realizar el cálculo más preciso del radio de Eris.

Lejanos y helados

Eris y Plutón son objetos transneptunianos, es decir, que sus órbitas están más allá de Neptuno, actualmente el último planeta del sistema solar. Se trata de dos infiernos helados a decenas o cientos de grados bajo cero y que tardan siglos en dar una vuelta al Sol.

En 1930, Tombaugh descubrió Plutón, que está unas 30 veces más lejos del Sol que la Tierra y cuyo nombre fue elegido por una niña de 11 años. El astrónomo lo incluyó como noveno y más lejano planeta del Sistema Solar, en una región llamada cinturón de Kuiper.

El reinado de Plutón como habitante del olimpo planetario se tambaleó 75 años después de su descubrimiento, cuando otro astrónomo estadounidense, Mike Brown, descubrió Eris. Se trataba de un nuevo mundo helado que orbitaba tres veces más lejos que Plutón y cuyo brillo indicaba que era mayor que el entonces noveno planeta. De forma premonitoria el objeto fue bautizado con el nombre de la diosa griega de la discordia.

El año siguiente, Brown publicaba un estudio que daba a Eris un radio de 1.200 kilómetros mientras otro equipo elevaba la estimación a 1.500 kilómetros. En uno de sus rimbombantes anuncios, la NASA se apresuró a bautizar a Eris como "el décimo planeta" debido a su gran tamaño, mientras otros astrónomos se convencían de que ni siquiera Plutón merecía ser planeta.
El hallazgo de Eris "fue el último clavo en el ataúd de Plutón como planeta", recuerda Ortiz, que apunta que ya había "una corriente anterior de astrónomos que quería reclasificar a Plutón".

El principal argumento contra Plutón, también aplicable a Eris, era que "no limpiaba su vecindario", como explican los astrónomos. Esto quiere decir que en torno a estos cuerpos hay multitud de cascotes de tamaño considerable que ensucian su órbita.

Los antiplutonistas apuntan que el resto de planetas conocidos han limpiado sus órbitas. "O bien han ido creciendo en tamaño gracias a que esos fragmentos se han sumado a sus masas o su acción gravitatoria los ha expulsado", detalla Ortiz. La propuesta, conocida como definición dinámica de planeta, indica que para serlo hay que orbitar el Sol, tener forma esférica y haber "limpiado" la órbita.

Los plutonistas, en cambio, se ciñen a la definición geofísica de planeta, para la que no hace falta haber barrido los cascotes de la trayectoria.

El debate entre ambas escuelas fue tan enconado que la Unión Astronómica decidió someter a votación una nueva definición de planeta durante su congreso anual en 2006. El último día del cónclave, la mayoría de los 424 astrónomos que quedaban en la reunión apoyó la definición dinámica. Plutón, Eris y Ceres (hasta entonces considerado el mayor asteroide) quedaron relegados como planetas enanos. Mientras muchos astrónomos se encolerizaban en Estados Unidos, su compatriota Mike Brown, descubridor de Eris, proclamaba: "Plutón está muerto".

Nueva votación

¿Cambiará ahora la definición tras el estudio de Ortiz? "No", explica a este diario el astrofísico estadounidense Robert Williams, presidente de la IAU. "No hay razones para que el debate sobre qué es un planeta se reabra debido a estos resultados, que son muy sólidos", señala.
Los plutonistas como Alan Stern, responsable de la sonda New Horizons de la NASA que despegó en enero de 2006 hacia Plutón cuando este aún era un planeta, también se enrocan. "El nuevo estudio", explica, "no cambia las cosas para mí. Plutón siempre ha sido un planeta porque tiene todos los atributos para serlo", espeta. "Mi opinión, y la de muchos otros científicos planetarios, es que la IAU tomó una decisión muy pobre", añade.

Stern también criticó la decisión de la IAU por su escasa representatividad. Sólo 424 de los más de 10.000 miembros de la organización votaron en aquel encuentro. El propio Williams concede en este punto. "Estoy de acuerdo en que aquello fue un problema y por eso pienso instituir el voto electrónico en la IAU", explica. El cambio será propuesto en la reunión de la Asamblea General de la IAU de 2012. "Esperamos que se apruebe y que en futuras votaciones sobre cuestiones científicas se haga de forma electrónica por todos los miembros", resalta.

Ortiz concede que la decisión de la IAU fue "quizás precipitada", pero apoyada hoy por "la mayoría de expertos en este campo", especialmente fuera de EEUU. Como consuelo, los plutonistas sabrán que cada vez que observen Plutón desde Nuevo México o Illinois estarán mirando un planeta de pleno derecho.


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Re: informacion del sistema solar e universo

Mensaje por alan d el Miér Ene 25, 2012 7:22 am

informacion del sistema solar parte 2


tengo que ponerlo aca gran parte de la informacion de la creacion del sistema solar etc, ya que si pones mucho texto, te sale un msj " no se puede enviar msj texto demasiado largo " o algo asi era.. saludos

FORMACIÓN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR


Las teorías concernientes a la formación y evolución del Sistema Solar son variadas y complejas, involucrando varias disciplinas científicas, desde la astronomía y la física hasta la geología y la ciencia planetaria. A través de los siglos se han desarrollado muchas teorías sobre su formación pero no fue sino hasta el siglo XVIII que el desarrollo de la teoría moderna tomó forma. Con la llegada de la era espacial las imágenes y estructuras de otros mundos en el sistema solar refinaron nuestra comprensión, mientras que los avances en física nuclear nos dieron un primer vistazo a los procesos sostenidos por las estrellas y nos guiaron hacia las primeras teorías sobre su formación y posteriormente, sobre su destrucción.



FORMACIÓN INICIAL




Concepción artística de un disco protoplanetario.

NEBULOSA SOLAR




Imagen del Hubble de discos protoplanetarios en la Nebulosa de Orión, una "guardería de estrellas" posiblemente muy similar a la nebulosa primordial a partir de la cual nuestro Sol se formó.

La hipótesis actual sobre la formación del sistema solar es la hipótesis nebular, propuesta por primera vez por Emanuel Swedenborg. En 1775 Immanuel Kant, quien estaba familiarizado con el trabajo de Swedenborg, desarrolló la teoría más ampliamente. Una teoría similar fue formulada independientemente por Pierre-Simon Laplace en 1796. La teoría nebular sostiene que hace 4,6 mil millones de años el sistema solar se formó por un colapso gravitacional de una nube molecular gigante. Esta nube inicial tenía probablemente varios años luz de largo y fue la sede del nacimiento de varias estrellas. Aunque el proceso era visto como relativamente tranquilo, estudios recientes de antiguos meteoritos revelan restos de elementos solamente formados en los núcleos de estrellas muy grandes que explotan, indicando que el ambiente en el que el Sol se formó estaba dentro del alcance de algunas supernovas cercanas. La onda de choque de estas supernovas pudo haber desencadenado la formación del Sol a través de la creación de regiones de sobredensidad en la nebulosa circundante, causando el colapso de ellas.



TEORÍAS NEBULARES

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Modelo de Condensación


Descartes fue el primero en formular una teoría nebular para explicar la formación de los planetas, en 1644. Propuso la idea de que el Sol y los planetas se formaron al unísono a partir de una nube de polvo estelar. Esta es la base de las teorías nebulares. Pero lo esencial de la teoría lo formularon Laplace y Kant.

En 1721 el sueco Emanuel Swedenborg afirma que el sistema solar se formó por la existencia de una gran nebulosa en cuyo centro se concentraría la mayor parte de la materia formando el Sol y cuya condensación y rotación acelerada daría origen a los planetas. De la misma manera se formarían los satélites con respecto a cada planeta. El problema de esta teoría es que no explica el reparte del momento angular en el sistema solar.

Teoría de Kant y Laplace

La teoría de Kant y Laplace (1796) afirma que la nebulosa primitiva se contrajo y se enfrío bajo el efecto de las fuerzas de gravitación, formando un disco plano y dotado de una rotación rápida. El núcleo central se hizo cada vez más grande. Posteriormente, debido al aumento de la velocidad de rotación aparecieron fuerzas centrífugas que formaron los planetas. La baja velocidad de rotación del Sol no podía explicarse. La versión moderna de esta teoría asume que la condensación central contiene granos de polvo sólido que crean roce en el gas al condensarse el centro. Eventualmente, luego de que el núcleo ha sido frenado, su temperatura aumenta, y el polvo es evaporado. El centro que rota lentamente se convierte en el Sol. Los planetas se forman a partir de la nube, que rota más rápidamente.

Teoría de los protoplanetas

La teoría de los protoplanetas afirma que, que inicialmente, hay una densa nube interestelar, que eventualmente producirá un cúmulo estelar. Densas regiones en la nube se forman y coaligan; como las pequeñas gotas tienen velocidades de giro aleatorias, las estrellas resultantes tienen bajas tasas de rotación. Los planetas son gotas más pequeñas capturadas por la estrella. Las pequeñas gotas tendrían velocidades de rotación mayores que las observadas en los planetas, pero la teoría explica esto, haciendo que las gotas planetarias se dividan, produciendo un planeta y sus satélites. No queda claro cómo los planetas fueron confinados a un plano, o por qué sus rotaciones tienen el mismo sentido.



Teoría de que las fuerzas electromagnéticas

En 1899 el noruego Kristian Birkeland formularía la teoría de que las fuerzas electromagnéticas del Sol provocarían las condensaciones necesarias para que alrededor de ellas se formasen, por gravedad, los planetas. Esta teoría sería completada por Fred Hoyle y Hannes Olof Gösta Alfvén. En su hipótesis afirman que la nebulosa primitiva era muy grande (de varios años luz). Al contraerse las materia lo harían también las líneas de fuerza del campo magnético y giraría cada vez más rápido. De esta manera se separan los anillos de materia que formarán los planetas. Pero las líneas de fuerza magnéticas se comportarían como cuerdas elásticas. Al deformarse por la formación de los planetas frenarían al Sol y acelerarían a los planetas. Esta teoría exige que la temperatura inicial no sea demasiado elevada.

Teoría de Emil Belot

En 1910 Emil Belot formuló una teoría en la que especulaba con dos movimiento que tiene en el sistema solar y que seguramente tuvo también la nebulosa primitiva; uno de rotación y otro de translación hacia el ápex (punto localizado en las inmediaciones de la constelación de Hércules y Lira hacia el que aparentemente se dirige el sistema solar a una velocidad de 20 km/s). Estos movimientos implican una tensión entre fuerzas centrípetas y centrífugas que hacen vibrar la materia de la nebulosa como lo haría una varilla. En las crestas de las ondas se formarían los planetas.

Teoría de Acreción

Otto Yuliévich consideró que el Sol era una estrella que atrapó el polvo interestelar de una nube bastante densa. El impulso de giro se convertiría en movimiento orbital. Esta se conoce como teoría de acreción.



Otras teorías modernas

Teorías más modernas, como la de Lyman Spitzer afirman que la nebulosa primitiva se vio sometida presiones por la radiación de las estrellas vecina, lo que provocaría la agrupación materia en de ciertas regiones y así se desencadenaría el mecanismo de acreción por gravedad. Esta teoría no implica que los planetas nacieran de material caliente, sino que la presión y la radiación darían lugar al calentamiento, hasta provocar reacciones termonucleares en el Sol.

Las observaciones de estrellas muy jóvenes, indican que están rodeadas de densos discos de polvo. Aunque todavía hay dificultades para explicar algunas de las áreas problemáticas esbozadas arriba, en particular la forma de disminuir la rotación del Sol, se piensa que los planetas se originaron a partir de un denso disco, formado a partir del material de la nube de polvo y gas, que colapsó para formar el Sol. La densidad de este disco debe ser suficientemente alta como para permitir la formación de los planetas, y suficientemente baja, como para que la materia residual sea soplada hacia afuera por el Sol, al incrementarse su producción de energía.



Las teoría nebulares implican que antes de la existencia del sistema solar una estrella al final de su vida se convirtió en una supernova que durante miles de años liberó material estelar al espacio, finalmente al colapsar, explotó dando origen al material constitutivo del Sol y los planetas agrupados en una gran nebulosa. Este material fue creado por las reacciones de fusión nuclear en el núcleo de la estrella (H, He, Ca, y otros) así como por la formación de elementos más pesados en momento mismo de la explosión. La nube así formada viaja por el espacio con un movimiento rotatorio o movimiento angular, remanente del propio movimiento de la estrella primitiva. La evidencia de una posible explosión de supernova de formación previa aparece en forma de trazas de isótopos anómalos en las pequeñas inclusiones de algunos meteoritos. La abundancia de estrellas múltiples y binarias, así como de grandes sistemas de satélites alrededor de Júpiter y Saturno, atestiguan la tendencia de las nubes de gas a desintegrarse fragmentándose en sistemas de cuerpos múltiples.

Para estas teorías, en principio los planetas terráqueos eran grandes masas de roca fundida con núcleos de hierro que se encontraban bombardeadas por múltiples meteoritos que aún vagaban solitarios por el campo en formación de lo que sería el sistema solar, huella de estas colisiones y como una de las pruebas de la teoría del acrecentamiento son las múltiples formaciones de cráteres y grietas en todos aquellos planetas que no poseen atmósfera gaseosa y que han estado protegidos de la erosión climática, igualmente se cree que debido al impacto entre objetos masivos resultaron variaciones en los ejes de los planetas (como Neptuno que muestra el polo al Sol) y las direcciones de giro (como en el caso de Venus que es contrario a la de los demás objetos).

También explica la presencia de satélites como los de Marte que no se han formado in situ sino que han sido atrapados por la gravedad del planeta. Este acrecentamiento llevó miles de millones de años hasta que las masas ya formadas comenzaron a enfriarse y a recibir mucha menor cantidad de impactos del espacio. Aunque las teorías nebulares tengan como modelo un comienzo caliente esto no es necesario. No obstante, el comienzo caliente de la Tierra parece necesario para explicar la falta de elementos ligeros en los planetas, y que se encuentran en el Sol: hidrógeno y helio principalmente. También parece necesario para explicar porqué los materiales más pesados se encuentran mayoritariamente en el interior de la Tierra: hierro y níquel principalmente.

En un artículo aparecido en 2009 se ha sugerido que nuestro Sol nació formando parte de un cúmulo estelar con una masa de entre 500 y 3000 masas solares y un radio de entre 1 y 3 parsecs, pensándose que aunque las estrellas que formaron dicho cúmulo se han ido dispersando con los años existe la posibilidad de que entre 10 y 60 de ésas estrellas pudieran estar en un radio de 100 parsecs alrededor del Sol.


Una de estas regiones de gas colapsante (conocida como nebulosa protosolar) pudo haber formado lo que llegó a ser el sol. Esta región tenía un diámetro de entre 7000 y 20000 UA (Unidad Astronómica) y una masa apenas mayor que la del Sol (entre 1,001 y 1,1 masas solares). Se creía que su composición sería más o menos la del Sol actual: aproximadamente 98% (por masa) de hidrógeno y helio presente desde el Big Bang, y 2% de elementos más pesados creados por generaciones anteriores de estrellas que murieron y los expulsaron de vuelta al espacio interestelar.

Tan pronto como la nebulosa colapsó, la conservación del momento angular significó que girara más rápido. Tan pronto como el material dentro de la nebulosa se condensó, los átomos en su interior comenzaron a colisionar con frecuencia creciente, causando que liberaran energía en forma de calor. El centro, donde la mayor parte de la masa se acumuló, se volvió cada vez más caliente que el disco circundante. Cuando las fuerzas en competencia asociadas con la gravedad, presión del gas, campos magnéticos y la rotación actuaron en ella, la nebulosa en contracción empezó a aplanarse, tomando la forma de un disco protoplanetario con un diámetro de aproximadamente 200 UA, y una protoestrella caliente y densa al centro.



El disco protoplanetario de la estrella Fomalhaut, observado por el HST.

Estudios de las estrellas T Tauri, estrellas jóvenes con masa solar prefundida, que se creían similares al Sol en este punto de su evolución, mostraron que están frecuentemente acompañadas por discos de materia preplanetaria. Estos discos se extienden por varias UA y son bastante fríos, alcanzando apenas 1000 K en su punto más caliente. Después de 100 millones de años, la temperatura y la presión en el núcleo del Sol se hizo tan grande que su hidrógeno comenzó a fundirse, creando una fuente interna de energía que contrarrestó la fuerza de la contracción gravitacional hasta que se alcanzó el equilibrio hidrostático. En este punto el Sol se volvió una estrella completamente nueva.

De esta nube y su gas y polvo (la "nebulosa solar") se piensa que se formaron los planetas. El método actualmente aceptado por el cual los planetas se formaron es conocido como acrecentamiento, en el que los planetas comenzaron como granos de polvo en órbita alrededor de la protoestrella central, que inicialmente se formaron por el contacto directo entre grupos de entre uno y diez kilómetros de diámetro, que a su vez colisionaron para formar cuerpos más largos (planetesimales), de aproximadamente 5 km de tamaño, gradualmente incrementados por colisiones adicionales de 15 cm por año durante el transcurso de los siguientes pocos millones de años



Protoplaneta en formación.

El sistema solar interior era demasiado cálido para que se condensaran moléculas volátiles como las del agua y metano, así que los planetesimales que se formaron ahí fueron relativamente pequeños (abarcando sólo 0,6% de la masa del disco) y compuestos principalmente por componentes con altos puntos de fundición, como los silicatos y metales. Estos cuerpos rocosos finalmente se convirtieron en planetas terrestres. Más lejos, los efectos gravitacionales de Júpiter hicieron imposible que se unieran los objetos protoplanetarios presentes, dejando detrás el cinturón de asteroides.

Todavía más lejos, más allá de la línea de congelación donde más compuestos volátiles de hielo pudieron permanecer sólidos, Júpiter y Saturno consiguieron juntar más material que los planetas terrestres, así como esos componentes que eran más comunes. Se convirtieron en gigantes gaseosos, mientras que Urano y Neptuno capturaron mucho menos material y son conocidos como gigantes de hielo porque se cree que sus núcleos están hechos principalmente de hielo (compuestos de hidrógeno).



Planetesimales

El viento solar del joven Sol esparció el gas y el polvo en el disco protoplanetario, diseminándolo en el espacio interestelar, poniendo fin así al crecimiento de los planetas. Las estrellas T Tauri tienen vientos solares mucho más fuertes que los de estrellas más viejas y estables.

PROBLEMAS CON EL MODELO DE NEBULOSA SOLAR

Uno de los problemas del modelo de nebulosa solar es el del momentum angular. Con la gran mayoría de la masa del sistema acumulándose alrededor de una nube en rotación, la hipótesis predice que la gran mayoría del momentum angular del sistema debería acumularse en ese mismo lugar. Sin embargo, la rotación del sol es mucho más lenta de lo presupuesto, y los planetas, a pesar de contar con menos del 1% de la masa total del sistema, cuentan con más del 90% de su momentum angular. Una resolución a este problema es que las partículas de polvo del disco original crearon fricción, lo que disminuyó la velocidad de rotación en el centro.

Algunos planetas en el "lugar equivocado" son un problema para el sistema de la nebulosa solar. Urano y Neptuno están ubicados en una región donde su formación es muy poco plausible debido a la baja densidad de la nebulosa solar y los largos tiempos orbitales en su región. Aún más, los planetas del tipo Júpiter caliente que ahora se observan alrededor de otras estrellas no se pueden haber formado en sus posiciones actuales si estas se formaron a partir de "nebulosas solares" también. Se está lidiando con estos problemas asumiendo que las interacciones con la propia nebulosa y con restos planetarios pueden resultar de migraciones planetarias.

Las detalladas características de los planetas son también un problema. La hipótesis de la nebulosa solar predice que todos los planetas se formarán exactamente en el plano elíptico. En cambio, las órbitas de los planetas clásicos tienen varias (eso sí, pequeñas) inclinaciones respecto de la elipse. Aún más, para los gigantes gaseosos se puede predecir que sus rotaciones y sistemas lunares tampoco estarán inclinados respecto del plano elíptico, teniendo Urano una inclinación de 98º. La Luna, siendo relativamente grande en comparación a la Tierra, y otras lunas que se encuentran en órbitas irregulares respecto a su planeta son otro problema. Ahora se cree que estas observaciones se explican por eventos que ocurrieron después de la formación inicial del sistema solar.

ESTIMACIÓN DE LA EDAD

Usando fechado radiométrico, los científicos estiman que el sistema solar tiene 4600 millones de años de antigüedad. Las rocas más viejas en la Tierra tienen aproximadamente 4400 millones de años. Las rocas así de viejas son raras, ya que la superficie de la tierra está siendo constantemente remodelada por la erosión, el volcanismo y las placas tectónicas. Para estimar la edad del sistema solar, los científicos deben usar meteoritos, que se formaron durante la condensación temprana de la nebulosa solar. Los meteoritos más viejos (como el meteorito de Canyon Diablo) se han encontrado con 4600 millones de años de edad, por lo tanto el sistema solar debe tener por lo menos 4600 millones de años.


EVOLUCIÓN





Originalmente se creyó que los planetas se formaron en o cerca de las órbitas en las que los vemos ahora. Sin embargo, este punto de vista ha sido sometido a un cambio radical durante la parte final del siglo XX y el principio del siglo XXI. Actualmente se cree que el sistema solar se veía muy diferente después de su formación inicial, con cinco objetos por lo menos tan masivos como Mercurio estando presentes en el sistema solar interior (en lugar de los actuales cuatro), el sistema solar exterior siendo mucho más compacto de lo que es ahora y el cinturón de Kuiper empezando mucho más adentro de lo que comienza ahora.

Actualmente se cree que los impactos son una parte regular (si bien poco frecuente) del desarrollo del sistema solar. Además del impacto que formó la Luna, se cree que el sistema Plutón-Caronte resultó de una colisión entre objetos del cinturón de Kuiper. También se cree que otros casos de lunas alrededor de asteroides y otros objetos del cinturón de Kuiper son el resultado de colisiones. Que siguen ocurriendo colisiones está demostrado por la colisión del cometa Shoemaker-Levy 9 con Júpiter en 1994 y por la huella del impacto de Meteor Crater en el estado americano de Arizona.




CINTURÓN DE ASTEROIDES




De acuerdo con la hipótesis de la nebulosa solar, el cinturón de asteroides inicialmente contenía más que suficiente materia para formar un planeta, y, efectivamente, un gran número de planetesimales se formó ahí. Sin embargo, Júpiter se formó antes de que un planeta pudiera formarse de esos planetesimales. Debido a la gran masa de Júpiter, las resonancias orbitales con Júpiter rigen las órbitas del cinturón de asteroides. Estas resonancias dispersaron a los planetesimales lejos del cinturón de asteroides o los mantuvieron en bandas orbitales estrechas y evitaron que se consolidaran. Lo que resta es lo último de los planetesimales creados inicialmente durante la formación del sistema solar.

Los efectos de Júpiter han dispersado la mayor parte de los contenidos originales del cinturón de asteroides, dejando menos del equivalente a 1/10 de la masa de la Tierra. La pérdida de masa es el principal factor que evita que el cinturón de asteroides se consolide como un planeta. Los objetos con una masa muy grande tienen un campo gravitacional lo suficientemente grande para evitar la pérdida de grandes cantidades de material como resultado de una colisión violenta. Este no es usualmente el caso en el cinturón de asteroides. Como resultado, muchos objetos más grandes se han roto en pedazos, y a veces los objetos más nuevos han sido forzados fuera en colisiones menos violentas. Se puede encontrar evidencia de las colisiones en las lunas alrededor de algunos asteroides, que actualmente sólo se pueden explicar cómo siendo consolidaciones de material arrojado del objeto de origen sin suficiente energía para escapar de él.


PLANETAS EXTERIORES


Los protoplanetas más grandes fueron lo suficientemente masivos para acumular gas del disco protoplanetario, y se cree que sus distribuciones de masa se pueden entender a partir de sus posiciones en el disco, aunque esa explicación es demasiado simple para dar cuenta de muchos otros sistemas planetarios. En esencia, el primer planetesimal joviano en alcanzar la masa crítica requerida para capturar gas de helio y subsecuentemente gas de hidrógeno es el más interior, porque - comparado con las órbitas más lejanas del Sol - aquí las velocidades orbitales son más altas, la densidad en el disco en mayor y las colisiones ocurren más frecuentemente. Así Júpiter es el joviano más grande porque acumuló gases de hidrógeno y helio por el periodo más largo de tiempo, y Saturno es el siguiente. La composición de estos dos está dominada por los gases de hidrógeno y helio capturados (aproximadamente 97% y 90% de la masa, respectivamente).

Los protoplanetas de Urano y Neptuno alcanzaron el tamaño crítico para colapsar mucho después, y por eso capturaron menos hidrógeno y helio, que actualmente constituye cerca solamente de 1/3 de sus masas totales.

Siguiendo a la captura de gas, se cree actualmente que el sistema solar exterior ha sido formado por migraciones planetarias. Así como la gravedad de los planetas perturbó las órbitas de los objetos del cinturón de Kuiper, muchos fueron dispersados hacia dentro por Saturno, Urano y Neptuno, mientras que Júpiter muchas veces expulsó esos objetos completamente fuera del sistema solar. Como resultado, Júpiter migró hacia dentro mientras que Saturno, Urano y Neptuno migraron hacia fuera. Un descubrimiento importante en el entendimiento de cómo esto condujo a la estructura actual del sistema solar ocurrió en 2004. En ese año, nuevos modelos de computadora mostraron que si Júpiter iniciara tomando menos de dos órbitas alrededor del Sol por cada vez que Saturno completara una órbita, este patrón de migración pondría a Júpiter y Saturno en una resonancia de 2:1 cuando el periodo orbital de Júpiter llegara a ser exactamente de la mitad de la de Saturno. Esta resonancia podría poner a Urano y Neptuno en órbitas más elípticas, teniendo una probabilidad de 50% de que cambiaran lugares. El objeto que terminó siendo el más exterior (Neptuno) podría entonces ser forzado hacia fuera, al cinturón de Kuiper como inicialmente existió.

La interacción subsecuente entre los planetas y el cinturón de Kuiper después de que Júpiter y Saturno pasaron por la resonancia de 2:1 puede explicar las características orbitales y las inclinaciones del eje de los planetas gigantes exteriores. Urano y Saturno acabaron donde están debido a las interacciones con Júpiter y entre ellos, mientras que Neptuno terminó en su lugar actual porque es ahí donde el cinturón de Kuiper terminaba inicialmente. La dispersión de los objetos del cinturón de Kuiper puede explicar el intenso bombardeo tardío que ocurrió aproximadamente hace 4 mil millones de años.

BOMBARDEO PESADO





Mucho tiempo después de que el viento solar limpiara el disco del gas, una gran cantidad de planetesimales permanecieron atrás sin ser "aceptados" por ningún otro cuerpo planetario. Esta población se creyó primeramente que existía más allá de los planetas exteriores, donde los tiempos de "adhesión" planetesimal son tan extensos donde era imposible que el planeta se formara antes de la dispersión gaseosa. El planeta gigante exterior interactuaba con este "mar planetesimal", dispersando estos cuerpos rocosos pequeños hacia adentro, mientras que sí mismo moviéndose hacia fuera. Estos planetesimales se dispersaron del planeta siguiente encontraron de una manera similar, y del siguiente, moviendo las órbitas de los planetas hacia fuera mientras que los planetesimales se movieron hacia adentro.

Eventualmente, este movimiento planetario derivó en una travesía de la resonancia en una relación de 2:1 entre Júpiter y Saturno mencionada más arriba, y (se cree) Neptuno y Urano fueron rápidamente movidos hacia afuera e interactuar fuertemente con el mar de planetesimales. La cantidad de planetesimales siendo arrastrados hacia el interior para alcanzar al resto del Sistema Solar ha aumentado enormemente y con varios impactos en todos los cuerpos planetarios y lunares observados. Este período es conocido como el Bombardeo Pesado Tardío.

De esta forma, los planetas jóvenes (particularmente Júpiter y Neptuno) dejaron el disco libre de restos planetesimales, "limpiando el vecindario", ya sea lanzándolos hacia los extremos de la Nube de Oort (tan lejos como 50000 UA), o continuamente alterando sus órbitas para colisionar con otros planetas (o tener órbitas más estables como el cinturón de asteroides). Este período de bombardeo pesado duró varios cientos de millones de años y es evidente en los cráteres que continúan siendo visibles en cuerpos geológicamente muertos del Sistema Solar. El impacto de los planetesimales en la Tierra se cree que trajo el agua y otros compuestos hidrogenados. Aunque no es ampliamente aceptado, algunos creen que la vida misma fue depositada en el Tierra de esta manera (conocida como la hipótesis de la Panspermia). Las actuales ubicaciones de los cinturones de Kuiper y de Asteroides pueden depender de gran manera del Bombardeo Pesado Tardío al transportar grandes cantidades de masa a través del Sistema Solar.

Aún más importante, el bombardeo y colisiones ente planetesimales y protoplanetas puede explicar la existencia de lunas, órbitas lunares e inclinaciones axiales inusuales entre otras discrepancias en movimientos originalmente muy ordenados. la excesiva cantidad de cráteres en la Luna y otros cuerpos grandes, fechados hasta esta era del sistema solar, también es naturalmente explicado por este proceso. El impacto gigante de un protoplaneta del tamaño de Marte se sospecha que es el responsable del satélite inusualmente grande de la Tierra, cuya composición y densidad es similar a la del manto terrestre, y podría simultáneamente haber alterado el eje de rotación de la Tierra hasta sus actuales 23,5º respecto de su plano orbital.

En el modelo de nebulosa solar la única forma en que los planetas pueden obtener lunas es capturándolas. Las dos pequeñas y llanas lunas de Marte son claramente asteroides y otros ejemplos de satélites capturados abundan en sistemas jóvenes.

Las interacciones orbitales regulares de Júpiter también es responsable de que material que alguna vez formó parte del cinturón de asteroides no se desvíe y se acerque a otro planeta terrestre importante. La mayor parte de ese material lleva tiempo dentro de órbitas excéntricas y han colisionado con algo más; la masa total del cinturón de asteroides es actualmente menos de un décimo de la masa de la Luna.

CINTURÓN DE KUIPER Y NUBE DE OORT




El Cinturón de Kuiper fue inicialmente una región externa de cuerpos congelados que carecían de suficiente densidad másica para consolidarse. Originalmente, en su límite interno podría haber estado sólo al otro lado del extremo de Urano y Neptuno cuando éstos se formaron. (Esto es más probable en el rango de 15 -20 UA). El límite externo se encontraba a aproximadamente 30 UA. El cinturón de Kuiper inicialmente "goteaba" objetos hacia el sistema solar externo causando las primeras migraciones planetarias.

La resonancia orbital Júpiter-Saturno de 2:1 causó que Neptuno atravesara el cinturón de Kuiper dispersando a la mayoría de los objetos. Muchos de estos objetos fueron dispersados hacia adentro, hasta que interactuaron con Júpiter y puestos en su mayoría en órbitas altamente elípticas, o siendo expulsados fuera del sistema solar. Los objetos que terminaron en órbitas muy elípticas formaron la nube de Oort. Más hacia dentro, algunos objetos fueron dispersados hacia fuera por Neptuno, y aquéllos formaron el disco disperso, dando cuenta de la baja masa del cinturón de Kuiper de la actualidad. Sin embargo, un gran número de objetos del cinturón de Kuiper, incluyendo a Plutón, se unieron gravitacionalmente a la órbita de Neptuno, forzándolos hacia órbitas resonantes.

La evolución del sistema solar exterior parece haber sido influenciada por supernovas cercanas y posiblemente también por el paso por nubes interestelares. Las superficies de los cuerpos en el sistema solar exterior podían experimentar aclimatamiento espacial por el viento solar, micrometeoritos, así como los componentes neutrales del medio interestelar, e influencias más momentáneas como supernovas y erupciones magnetarias (también llamadas terremotos estelares). Beth E. Clark está entre aquellos que hacen investigación sobre aclimatación espacial o erosión espacial aunque todavía no se cuantifican las implicaciones específicas para el sistema solar exterior.

La muestra del Stardust que volvió del cometa Wild 2 ha revelado también alguna evidencia de que los materiales de la formación temprana del sistema solar migraron desde el más cálido sistema solar interior a la región del cinturón de Kuiper, así como algo del polvo que existía antes de que se formara el sistema solar.

LUNAS



Las lunas han llegado a existir alrededor de la mayoría de los planetas y muchos otros cuerpos del sistema solar. Estos satélites naturales han llegado a existir por tres posibles causas:

co-formación desde un disco protoplanetario (peculiar de los gigantes gaseosos),
formación a partir de escombros (dado un impacto lo suficientemente fuerte en un ángulo superficial, y
captura de un objeto pasando.
Los gigantes gaseosos tienden a tener sistemas interiores de lunas que se originaron a partir del disco protoplanetario. Esto está indicado por el gran tamaño de las lunas y su proximidad al planeta. (Estos atributos son imposibles de alcanzar por la vía de la captura, mientras que la naturaleza gaseosa de los planetas hace la formación a partir de escombros de colisiones otra imposibilidad). Las lunas exteriores de los gigantes gaseosos tienden a ser pequeñas y tener órbitas que son elípticas y tienen inclinaciones arbitrarias. Estas características son apropiadas para cuerpos capturados.

En el caso de los planetas interiores y otros cuerpos sólidos del sistema solar, las colisiones parecen ser el mayor creador de lunas, con un porcentaje del material expulsado por la colisión, terminando en órbita y uniéndose en una o más lunas. Se cree que la Luna se formó de esta forma.

Después de formarse, los sistemas de lunas continuarán evolucionando. El efecto más común es la modificación orbital debido a las mareas. Esto ocurre debido al aumento que una luna crea en la atmósfera y los océanos de un planeta y, en una menor medida, en el planeta en sí mismo. Si el planeta rota más rápido que las órbitas de la luna, el aumento de las mareas se desplazará constantemente por delante del satélite. En este caso, la gravedad del aumento causará que el satélite se acelere y lentamente se aleje del planeta (como es el caso de la Luna). Por otro lado, si la luna orbita más rápido de lo que el planeta gira (o gira en dirección contraria), el aumento permanecerá detrás de la luna, y la gravedad del aumento causará que la órbita de la luna decaiga con el tiempo. (La luna marciana Fobos está lentamente cayendo en espiral hacia Marte por esta razón.)

Un planeta también puede crear un aumento en las mareas de una luna, y éste disminuirá la rotación de la luna hasta que su periodo de rotación llegue a ser el mismo que su periodo de revolución. Así la luna mantendrá uno de sus lados mirando hacia el planeta, como es el caso de la Luna. Esto es llamado rotación sincrónica y está presente en muchas otras lunas del sistema solar, como en el satélite Ío de Júpiter. En el caso de Plutón y Caronte, tanto el planeta como el satélite están sincronizados por las mareas del otro.



FUTURO


Excepto por un acontecimiento imprevisible e inesperado, tal como la llegada de un agujero negro o una estrella a su espacio, los astrónomos estiman que el Sistema Solar, como lo conocemos hoy durará otros pocos cientos de millones de años, tiempo en el que se espera sea sometido a su primera transformación mayor. Los anillos de Saturno son bastante jóvenes y no se calcula que sobrevivan más allá de 300 millones de años. La gravedad de las lunas de Saturno gradualmente barrerá la orilla exterior de los anillos hacia el planeta y, eventualmente, la abrasión por meteoritos y la gravedad de éste harán el resto, dejándolo sin sus característicos ornamentos, aunque recientes estudios realizados por la misión Cassini-Huygens muestran que los anillos pueden durar aún varios miles de millones de años más.

En algún momento dentro de 1,4 y 3,5 miles de millones de años contados desde ahora, la luna de Neptuno, Tritón, que está actualmente en una lenta órbita retrógrada, en declive alrededor de su compañero, caerá bajo el límite de Roche de Neptuno, tras lo que su fuerza de marea hará la luna pedazos, pudiendo crear un amplio sistema de anillos alrededor del planeta, similar al de Saturno.

Debido a la fricción de la marea contra el lecho marino, la Luna está gradualmente drenando el momento rotacional de la Tierra; esto, a su vez, causa que la Luna lentamente se retire de la Tierra, a una tasa de aproximadamente 38 mm por año. Mientras esto ocurre, la conservación del momento angular hace que la rotación del planeta disminuya, haciendo los días más largos por aproximadamente un segundo cada 60000 años. En alrededor de 2 mil millones de años, la órbita de la Luna alcanzará un punto conocido como "resonancia de giro y órbita", y tanto la Tierra como la Luna estarán sincronizadas por sus mareas. El periodo orbital de la Luna, igualará el periodo de rotación de la Tierra y un lado de ésta apuntará eternamente hacia la Luna, justo del mismo modo que un lado de la Luna actualmente apunta hacia ella.


EVOLUCIÓN SOLAR




Concepción artística de la evolución futura de nuestro Sol. Izquierda: secuencia principal; al centro: gigante roja; derecha; enana blanca.

El Sol se está haciendo más brillante a una tasa de más o menos del diez por ciento cada mil millones de años. En un periodo de cinco mil millones de años, así como se incremente la salida de radiación del Sol, su zona de habitabilidad se moverá hacia fuera y la superficie de la Tierra será chamuscada por radiación solar hasta que se vuelva inhabitable.

Toda la vida sobre la superficie se extinguirá, aunque la vida podría sobrevivir en los océanos más profundos; se ha sugerido que eventualmente nuestro planeta podría recordar a cómo es Titán, la mayor luna de Saturno, hoy: una región ecuatorial cubierta por campos de dunas, con fuertes tormentas ocasionales descargando allí y creando depósitos fluviales, y la poca agua líquida existente concentrada en los polos -el resto perdida a la atmósfera y destruida allí por la radiación solar-

Dentro de 3,5 mil millones de años, la tierra alcanzará condiciones en su superficie similares a las de Venus (planeta) hoy en día; los océanos hervirán, y toda la vida (en las formas conocidas) será imposible. Dentro de alrededor de 5 mil millones de años, las reservas de hidrógeno dentro del núcleo del Sol se habrán agotado y comenzará a utilizar aquellas en sus capas superiores menos densas. Esto requerirá que se expanda ochenta veces su diámetro actual, y, en más o menos 7,5 mil millones de años en el futuro, volverse una gigante roja, fría y embotada por su muy incrementada área de superficie. Así como el Sol se expanda absorberá al planeta Mercurio. Se espera que el Sol permanezca en una fase de gigante roja por alrededor de cien millones de años.



El sol como gigante roja.


Esto tendrá consecuencias dramáticas para la Tierra; prácticamente toda la atmósfera se perderá en el espacio debido a un potente viento solar y la temperatura de la superficie terrestre, la cual estará cubierta por un océano de magma en el que flotarán continentes de metales y óxidos metálicos y "glaciares" de materiales refractarios por entonces, puede sobrepasar en algunos momentos los 2000°. Además, la proximidad de la superficie estelar al sistema Tierra-Luna haga que la órbita lunar se vaya cerrando hasta que la Luna esté a alrededor de 18.000 kilómetros de la Tierra -el límite de Roche-, momento en el cual la gravedad terrestre destruirá la Luna convirtiéndola en unos anillos similares a los de Saturno. De todas formas, el fin del sistema Tierra-Luna es incierto y depende de la masa que pierda el Sol en ésos estadios finales de su evolución.

Recientes estudios muestran que, a diferencia de lo que se creyó por un tiempo (que la Tierra no sería absorbida por el Sol), la Tierra será destruida por nuestra estrella, aunque también existe la posibilidad de que sobreviva y de que la abrasión producida por el movimiento de nuestro planeta primero dentro de la atmósfera solar y luego dentro del astro despoje a nuestro planeta de sus capas externas, quedando sólo su núcleo.

Durante este tiempo, es posible que en mundos alrededor de Saturno, tales como Titán, la temperatura superficial se haga lo suficientemente apacible para que la superficie congelada se convierta en océanos líquidos; que podrían alcanzar condiciones similares a aquellas requeridas para la vida humana actual.

Eventualmente, el helio producido en la superficie caerá de vuelta al núcleo, incrementando la densidad hasta que alcance los niveles necesarios para fundir el helio en carbono. El flash del helio ocurrirá entonces y el Sol se convertirá en una estrella de la rama horizontal; encogerá abruptamente a un tamaño ligeramente mayor que su radio original y su luminosidad descenderá de manera brusca, al caer su fuente de energía haya caído de nuevo a su núcleo. Debido a la relativa rareza del helio como opuesto al hidrógeno (se necesitan cuatro iones de hidrógeno para crear un núcleo de helio, y adicionalmente tres núcleos de helio para crear uno de carbono) y la tasa incrementada de reacciones debidas a la temperatura y presión en el núcleo del Sol, la fusión de helio en carbono durará solamente 100 millones de años mientras que alrededor del núcleo seguirá fusionándose el hidrógeno en helio. Eventualmente tendrá que recurrir de nuevo a sus reservas en sus capas exteriores y recuperará su forma de gigante roja convirtiéndose en una estrella de la rama asintótica gigante. Esta fase dura otros 100 millones de años, después de los cuales, sobre el curso de otros 100 000 años, las capas exteriores del Sol desaparecerán, expulsando un gran flujo de materia en el espacio y formando un halo conocido (de forma engañosa) como una nebulosa planetaria.

Este es un evento relativamente pacífico; nada semejante a una supernova, la cual nuestro Sol es demasiado pequeño como para sufrir. Los habitantes de la Tierra, si seguimos vivos para atestiguar este acontecimiento y si el planeta sigue existiendo por entonces, podremos observar un incremento masivo en la velocidad del viento solar, pero no lo suficiente como para destruir a la Tierra completamente.

Eventualmente, todo lo que quedará del Sol será una enana blanca, un objeto caliente, sombrío y extraordinariamente denso; de la mitad de su masa original pero con sólo la mitad del tamaño de la Tierra. Si fuera visto desde la superficie terrestre, sería un punto de luz del tamaño de Venus con el brillo de cien soles actuales, aunque disminuyendo rápidamente.

Tan pronto como el Sol muera, su empuje gravitacional en los planetas, cometas y asteroides que lo orbitan, se debilitará. Las órbitas de la Tierra y de otros planetas se expandirán. Cuando el Sol se convierta en una enana blanca, se alcanzará la configuración final del sistema solar: Venus y la Tierra -si todavía existen-, orbitarán respectivamente a 1.38 y 1.88 AU. Todo nuestro sistema solar se alterará drásticamente. Marte, y los otros planetas restantes se congelarán como cáscaras oscuras, heladas y sin vida. Continuarán orbitando su estrella, con su velocidad reducida debida a su mayor distancia del Sol y a la reducida gravedad del Sol.




Nebulosa planetaria del anillo, una muy posible imagen del futuro del Sol.
Dos mil millones de años más tarde, el carbono en el núcleo del Sol se cristalizará, transformándose en un diamante gigante. Eventualmente, luego de trillones de años más, se desvanecerá y morirá, por fin cesando de brillar completamente.


OTROS EVENTOS

Más o menos dentro de tres mil millones de años, con el Sol aún en su secuencia principal, Andrómeda se acercará a nuestra galaxia para tras varios pasos cercanos terminar colisionando y fundiéndose con ella. Si bien, ello podría afectar a nuestro Sistema Solar cómo un todo, es muy poco probable que pudiera afectar al Sol ó a los planetas dada la gran distancia a la que están las estrellas unas de otras, incluso en el caso de una colisión galáctica. Sin embargo, es bastante probable que el Sistema Solar sea expulsado de su posición actual y acabe en el halo de la galaxia recién formada.



Galaxia de las antenas. Éste es posiblemente el aspecto que presentarían vistas desde lejos la Vía Láctea y Andrómeda mientras se alejaran la una de la otra.

Con el paso del tiempo, y ya con el Sol apagado y convertido en una enana negra, las posibilidades de que una estrella se acerque al Sistema Solar y arruine las órbitas planetarias irá aumentando. Si no se cumplen los escenarios que apuntan a un Big Crunch ó a un Big Rip, dentro de 1015 años la gravedad de las estrellas que hayan pasado cerca de éste habrán conseguido quitarle al Sol sus planetas. Si bien, todos ellos podrían sobrevivir aún mucho más tiempo, ello marcará el fin de nuestro Sistema Solar en el sentido en el que lo conocemos.

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Re: informacion del sistema solar e universo

Mensaje por alan d el Lun Ene 30, 2012 1:38 am

EL UNIVERSO






EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO

Es incuestionable que todas las teorías cosmológicas tienen algo de sueño, y mucho de imaginación; es posible que llegue a establecerse cuál de ellas expresa más ciertamente lo acaecido en el cosmos; pero todavía todas viven suspendidas en el borde de su descarte, pese a los avances logrados, tanto en materia de observación como en experimentos de laboratorios.
Afirmar que el universo no tuvo principio ni tendrá fin, o conformarse con no preguntar de dónde proviene toda la materia o la energía que habría formado el inconcebible y gigantesco átomo primigenio del Big Bang, es enterrar la cabeza en la arena. «Un tiempo o un espacio infinitos, se contesta, no tienen principio». Tal posibilidad es, lógica y naturalmente, incomprensible y nos hace penetrar en un terreno de pura especulación metafísica, pretendiendo explicar, con palabras que tienen sólo un sentido abstractamente matemático, un fenómeno todavía inexplicable.
Mi estructura personal no me otorga la capacidad de concebir algo sin principio ni fin. Viene a ser como un concepto ausente de mi mente la que he desarrollado a través de los procesos que he seguido en mi formación personal. Dentro de mi sistema de pensamiento, todas las teorías cosmológicas necesitan iniciarse en un acto de creación, no sólo de la materia y de la energía necesarias, sino también de las leyes o normas de conducta a las cuales habrán de atenerse en su devenir.
Ello presupone contestar preguntas que la ciencia no está, ni tal vez estará nunca, en condiciones de responder: ¿Y antes? ¿Y cómo? ¿Y para qué? El infinito sin término del espacio y del tiempo tengo que cerrarlo con un sencillo «no comprendo», «queda fuera de mis medios de entendimiento».
La experiencia que he podido acumular en el transcurso de mi vida me dice que todos los hombres que realmente saben y piensan, y he tenido magníficas oportunidades para comprobarlo, con excepción de algunos ciegos voluntarios o no dispuestos a abrir la profundidad de su pensamiento, están en una posición semejante; posición honesta y simple: no reemplazar la ignorancia por palabras o frases tan sin sentido como «generación espontánea» o «no me interesa, porque la ciencia no tiene cómo saberlo todavía».
Cuando los objetivos de orden personal son los de hacer ciencia, a mi entender, ello se cumple con mayor cabalidad cuando la modestia y la honestidad están permanentemente presenta para aceptar nuestras limitantes e incapacidades dentro del entorno en el cual nos desenvolvemos. La simple referencia a estas condiciones de orden ético nos enfrenta al gran mundo dentro del cual han nacido y se han configurado las imágenes y los conceptos capaces de ordenar lógicamente, según Einstein lo dijo, los fenómenos sensoriales; un mundo del cual el de la ciencia es humanamente hijo y sin el cual no podría existir el análisis de los fenómenos que lo conforman. Es el mundo de la inteligencia y del conocimiento, en el cual nacieron el ansia de saber, de verdad, y todo el vastísimo material de ideas que nos nutre espiritualmente. A él pertenecen ímpetus y estados tan significativos como el deseo de paz y de amor, como la atracción de lo bello y de lo bueno, como la búsqueda de la justicia y la lealtad que un día harán del hombre un ser realmente sabio y superior y que no pueden ser cuantificados porque, como lo advirtiera Max Planck, quedan fuera del dominio de la ciencia.


ORIGEN DEL UNIVERSO



En la cosmología moderna, el origen del universo es el instante en que apareció toda la materia y la energía que tenemos actualmente en el universo como consecuencia de una gran explosión. Esta postulación es abiertamente aceptada por la ciencia en nuestros días y conlleva que el universo podría haberse originado hace entre 13.500 y 15.000 millones de años, en un instante definido. En la década de 1960, el astrónomo estadounidense Edwin Hubble confirmó que el universo se estaba expandiendo, fenómeno que Albert Einstein con la teoría de la relatividad general había predicho anteriormente.

Existen diversas teorías científicas acerca del origen del universo. Las más aceptadas son la del Big Bang y la teoría Inflacionaria, que se complementan.


EL BIG BANG


En cosmología física, la teoría del Big Bang o teoría de la gran explosión es un modelo científico que trata de explicar el origen del Universo y su desarrollo posterior a partir de una singularidad espaciotemporal. Técnicamente, se trata del concepto de expansión del Universo desde una singularidad primigenia, donde la expansión de éste se deduce de una colección de soluciones de las ecuaciones de la relatividad general, llamados modelos de Friedmann- Lemaître - Robertson - Walker. El término "Big Bang" se utiliza tanto para referirse específicamente al momento en el que se inició la expansión observable del Universo (cuantificada en la ley de Hubble), como en un sentido más general para referirse al paradigma cosmológico que explica el origen y la evolución del mismo.

Curiosamente, fue el astrofísico inglés Fred Hoyle, uno de los detractores de esta teoría y, a su vez, uno de los principales defensores de la teoría del estado estacionario, quien dijo para mofarse que el modelo descrito era sólo un big bang (gran explosión) durante una discusión de la BBC en 1949. No obstante, hay que tener en cuenta que en el inicio del Universo ni hubo explosión ni fue grande, pues en rigor surgió de una «singularidad» infinitamente pequeña, seguida de la expansión del propio espacio.

Según la teoría del Big Bang, el Universo se originó en una singularidad espaciotemporal de densidad infinita matemáticamente paradójica. El espacio se ha expandido desde entonces, por lo que los objetos astrofísicos se han alejado unos respecto de los otros.

La idea central del Big Bang es que la teoría de la relatividad general puede combinarse con las observaciones de isotropía y homogeneidad a gran escala de la distribución de galaxias y los cambios de posición entre ellas, permitiendo extrapolar las condiciones del Universo antes o después en el tiempo.

Una consecuencia de todos los modelos de Big Bang es que, en el pasado, el Universo tenía una temperatura más alta y mayor densidad y, por tanto, las condiciones del Universo actual son muy diferentes de las condiciones del Universo pasado. A partir de este modelo, George Gamow en 1948 pudo predecir que debería de haber evidencias de un fenómeno que más tarde sería bautizado como radiación de fondo de microondas.

HISTORIA DEL ESTUDIO DEL BIG BANG



Para llegar al modelo del Big Bang, muchos científicos, con diversos estudios, han ido construyendo el camino que lleva a la génesis de esta explicación. Los trabajos de Alexander Friedman, del año 1922, y de Georges Lemaître, de 1927, utilizaron la teoría de la relatividad para demostrar que el universo estaba en movimiento constante. Poco después, en 1929, el astrónomo estadounidense Edwin Hubble (1889-1953) descubrió galaxias más allá de la Vía Láctea que se alejaban de nosotros, como si el Universo se expandiera constantemente. En 1948, el físico ruso nacionalizado estadounidense, George Gamow (1904-1968), planteó que el universo se creó a partir de una gran explosión (Big Bang). Recientemente, ingenios espaciales puestos en órbita (COBE) han conseguido "oír" los vestigios de esta gigantesca explosión primigenia.

Dependiendo de la cantidad de materia en el Universo, éste puede expandirse indefinidamente o frenar su expansión lentamente, hasta producirse una contracción universal. El fin de esa contracción se conoce con un término contrario al Big Bang: el Big Crunch o Gran Colapso. Si el Universo se encuentra en un punto crítico, puede mantenerse estable ad eternum.

La teoría del Big Bang se desarrolló a partir de observaciones y avances teóricos. Por medio de observaciones, en la década de 1910, el astrónomo estadounidense Vesto Slipher y, después de él, Carl Wilhelm Wirtz, de Estrasburgo, determinaron que la mayor parte de las nebulosas espirales se alejan de la Tierra; pero no llegaron a darse cuenta de las implicaciones cosmológicas de esta observación, ni tampoco del hecho de que las supuestas nebulosas eran en realidad galaxias exteriores a nuestra Vía Láctea.

Además, la teoría de Albert Einstein sobre la relatividad general (segunda década del siglo XX) no admite soluciones estáticas (es decir, el Universo debe estar en expansión o en contracción), resultado que él mismo consideró equivocado, y trató de corregirlo agregando la constante cosmológica. El primero en aplicar formalmente la relatividad a la cosmología, sin considerar la constante cosmológica, fue Alexander Friedman, cuyas ecuaciones describen el Universo Friedman-Lemaître-Robertson-Walker, que puede expandirse o contraerse.

Entre 1927 y 1930, el padre jesuita belga Georges Lemaître obtuvo independientemente las ecuaciones Friedman-Lemaître-Robertson-Walker y propuso, sobre la base de la recesión de las nebulosas espirales, que el Universo se inició con la explosión de un átomo primigenio, lo que más tarde se denominó "Big Bang".

En 1929, Edwin Hubble realizó observaciones que sirvieron de fundamento para comprobar la teoría de Lemaître. Hubble probó que las nebulosas espirales son galaxias y midió sus distancias observando las estrellas variables cefeidas en galaxias distantes. Descubrió que las galaxias se alejan unas de otras a velocidades (relativas a la Tierra) directamente proporcionales a su distancia. Este hecho se conoce ahora como la ley de Hubble.

Según el principio cosmológico, el alejamiento de las galaxias sugería que el Universo está en expansión. Esta idea originó dos hipótesis opuestas. La primera era la teoría Big Bang de Lemaître, apoyada y desarrollada por George Gamow. La segunda posibilidad era el modelo de la teoría del estado estacionario de Fred Hoyle, según la cual se genera nueva materia mientras las galaxias se alejan entre sí. En este modelo, el Universo es básicamente el mismo en un momento dado en el tiempo. Durante muchos años hubo un número de adeptos similar para cada teoría.

Con el pasar de los años, las evidencias observacionales apoyaron la idea de que el Universo evolucionó a partir de un estado denso y caliente. Desde el descubrimiento de la radiación de fondo de microondas, en 1965, ésta ha sido considerada la mejor teoría para explicar el origen y evolución del cosmos. Antes de finales de los años sesenta, muchos cosmólogos pensaban que la singularidad infinitamente densa del tiempo inicial en el modelo cosmológico de Friedman era una sobreidealización, y que el Universo se contraería antes de empezar a expandirse nuevamente. Ésta es la teoría de Richard Tolman de un Universo oscilante. En los años 1960, Stephen Hawking y otros demostraron que esta idea no era factible, y que la singularidad es un componente esencial de la gravedad de Einstein. Esto llevó a la mayoría de los cosmólogos a aceptar la teoría del Big Bang, según la cual el Universo que observamos se inició hace un tiempo finito.

Prácticamente todos los trabajos teóricos actuales en cosmología tratan de ampliar o concretar aspectos de la teoría del Big Bang. Gran parte del trabajo actual en cosmología trata de entender cómo se formaron las galaxias en el contexto del Big Bang, comprender lo que allí ocurrió y cotejar nuevas observaciones con la teoría fundamental.

A finales de los años 1990 y principios del siglo XXI, se lograron grandes avances en la cosmología del Big Bang como resultado de importantes adelantos en telescopía, en combinación con grandes cantidades de datos satelitales de COBE, el telescopio espacial Hubble y WMAP. Estos datos han permitido a los cosmólogos calcular muchos de los parámetros del Big Bang hasta un nuevo nivel de precisión, y han conducido al descubrimiento inesperado de que el Universo está en aceleración.


DESCRIPCIÓN DEL BIG BANG.



El Universo ilustrado en tres dimensiones espaciales y una dimensión temporal.

Michio Kaku ha señalado cierta paradoja en la denominación big bang (gran explosión): en cierto modo no puede haber sido grande ya que se produjo exactamente antes del surgimiento del espacio-tiempo, habría sido el mismo big bang lo que habría generado las dimensiones desde una singularidad; tampoco es exactamente una explosión en el sentido propio del término ya que no se propagó fuera de sí mismo.

Basándose en medidas de la expansión del Universo utilizando observaciones de las supernovas tipo 1a, en función de la variación de la temperatura en diferentes escalas en la radiación de fondo de microondas y en función de la correlación de las galaxias, la edad del Universo es de aproximadamente 13,7 ± 0,2 miles de millones de años. Es notable el hecho de que tres mediciones independientes sean consistentes, por lo que se consideran una fuerte evidencia del llamado modelo de concordancia que describe la naturaleza detallada del Universo.

El universo en sus primeros momentos estaba lleno homogénea e isótropamente de una energía muy densa y tenía una temperatura y presión concomitantes. Se expandió y se enfrió, experimentando cambios de fase análogos a la condensación del vapor o a la congelación del agua, pero relacionados con las partículas elementales.

Aproximadamente 10-35 segundos después de la época de Planck un cambio de fase causó que el Universo se expandiese de forma exponencial durante un período llamado inflación cósmica. Al terminar la inflación, los componentes materiales del Universo quedaron en la forma de un plasma de quarks-gluones, en donde todas las partes que lo formaban estaban en movimiento en forma relativista. Con el crecimiento en tamaño del Universo, la temperatura descendió. A cierta temperatura, y debido a un cambio aún desconocido denominado bariogénesis, los quarks y los gluones se combinaron en bariones tales como el protón y el neutrón, produciendo de alguna manera la asimetría observada actualmente entre la materia y la antimateria. Las temperaturas aún más bajas condujeron a nuevos cambios de fase, que rompieron la simetría, así que les dieron su forma actual a las fuerzas fundamentales de la física y a las partículas elementales. Más tarde, protones y neutrones se combinaron para formar los núcleos de deuterio y de helio, en un proceso llamado nucleosíntesis primordial. Al enfriarse el Universo, la materia gradualmente dejó de moverse de forma relativista y su densidad de energía comenzó a dominar gravitacionalmente sobre la radiación. Pasados 300.000 años, los electrones y los núcleos se combinaron para formar los átomos (mayoritariamente de hidrógeno). Por eso, la radiación se desacopló de los átomos y continuó por el espacio prácticamente sin obstáculos. Ésta es la radiación de fondo de microondas.



Al pasar el tiempo, algunas regiones ligeramente más densas de la materia casi uniformemente distribuida crecieron gravitacionalmente, haciéndose más densas, formando nubes, estrellas, galaxias y el resto de las estructuras astronómicas que actualmente se observan. Los detalles de este proceso dependen de la cantidad y tipo de materia que hay en el Universo. Los tres tipos posibles se denominan materia oscura fría, materia oscura caliente y materia bariónica. Las mejores medidas disponibles (provenientes del WMAP) muestran que la forma más común de materia en el universo es la materia oscura fría. Los otros dos tipos de materia sólo representarían el 20 por ciento de la materia del Universo.

El Universo actual parece estar dominado por una forma misteriosa de energía conocida como energía oscura. Aproximadamente el 70 por ciento de la densidad de energía del universo actual está en esa forma. Una de las propiedades características de este componente del universo es el hecho de que provoca que la expansión del universo varíe de una relación lineal entre velocidad y distancia, haciendo que el espacio-tiempo se expanda más rápidamente que lo esperado a grandes distancias. La energía oscura toma la forma de una constante cosmológica en las ecuaciones de campo de Einstein de la relatividad general, pero los detalles de esta ecuación de estado y su relación con el modelo estándar de la física de partículas continúan siendo investigados tanto en el ámbito de la física teórica como por medio de observaciones.

Más misterios aparecen cuando se investiga más cerca del principio, cuando las energías de las partículas eran más altas de lo que ahora se puede estudiar mediante experimentos. No hay ningún modelo físico convincente para el primer 10-33 segundo del universo, antes del cambio de fase que forma parte de la teoría de la gran unificación. En el "primer instante", la teoría gravitacional de Einstein predice una singularidad gravitacional en donde las densidades son infinitas. Para resolver esta paradoja física, hace falta una teoría de la gravedad cuántica. La comprensión de este período de la historia del universo figura entre los mayores problemas no resueltos de la física.

BASE TEÓRICA


En su forma actual, la teoría del Big Bang depende de tres suposiciones:

La universalidad de las leyes de la física, en particular de la teoría de la relatividad general
El principio cosmológico
El principio de Copérnico
Inicialmente, estas tres ideas fueron tomadas como postulados, pero actualmente se intenta verificar cada una de ellas. La universalidad de las leyes de física ha sido verificada al nivel de las más grandes constantes físicas, llevando su margen de error hasta el orden de 10-5. La isotropía del universo que define el principio cosmológico ha sido verificada hasta un orden de 10-5. Actualmente se intenta verificar el principio de Copérnico observando la interacción entre grupos de galaxias y el CMB por medio del efecto Sunyaev-Zeldovich con un nivel de exactitud del 1 por ciento.

La teoría del Big Bang utiliza el postulado de Weyl para medir sin ambigüedad el tiempo en cualquier momento en el pasado a partir del la época de Planck. Las medidas en este sistema dependen de coordenadas conformales, en las cuales las llamadas distancias codesplazantes y los tiempos conformales permiten no considerar la expansión del universo para las medidas de espacio-tiempo. En ese sistema de coordenadas, los objetos que se mueven con el flujo cosmológico mantienen siempre la misma distancia codesplazante, y el horizonte o límite del universo se fija por el tiempo codesplazante.

Visto así, el Big Bang no es una explosión de materia que se aleja para llenar un universo vacío; es el espacio-tiempo el que se extiende. Y es su expansión la que causa el incremento de la distancia física entre dos puntos fijos en nuestro universo. Cuando los objetos están ligados entre ellos (por ejemplo, por una galaxia), no se alejan con la expansión del espacio-tiempo, debido a que se asume que las leyes de la física que los gobiernan son uniformes e independientes del espacio métrico. Más aún, la expansión del universo en las escalas actuales locales es tan pequeña que cualquier dependencia de las leyes de la física en la expansión no sería medible con las técnicas actuales.

EVIDENCIAS


En general, se consideran tres las evidencias empíricas que apoyan la teoría cosmológica del Big Bang. Estas son: la expansión del universo que se expresa en la Ley de Hubble y que se puede apreciar en el corrimiento hacia el rojo de las galaxias, las medidas detalladas del fondo cósmico de microondas, y la abundancia de elementos ligeros. Además, la función de correlación de la estructura a gran escala del Universo encaja con la teoría del Big Bang.


1-Expansión expresada en la ley de Hubble
El destino final del universo y la edad del universo pueden ser obtenidas midiendo la constante de Hubble actual y extrapolando con el valor observado del parámetro de deceleración, caracterizado de forma única por valores de parámetros de densidad (ω). Un así llamado "universo cerrado" (ω > 1) va hacia un final tipo Big Crunch y es considerablemente más joven que su edad de Hubble. Un "universo abierto" (ω = 1) se expande para siempre y tiene una edad que está cerca de su edad de Hubble. Para el universo acelerante en el que habitamos, la edad del universo está coincidentemente cercana a la edad de Hubble.

De la observación de galaxias y quasares lejanos se desprende la idea de que estos objetos experimentan un corrimiento hacia el rojo, lo que quiere decir que la luz que emiten se ha desplazado proporcionalmente hacia longitudes de onda más largas. Esto se comprueba tomando el espectro de los objetos y comparando, después, el patrón espectroscópico de las líneas de emisión o absorción correspondientes a átomos de los elementos que interactúan con la radiación. En este análisis se puede apreciar cierto corrimiento hacia el rojo, lo que se explica por una velocidad recesional correspondiente al efecto Doppler en la radiación. Al representar estas velocidades recesionales frente a las distancias respecto a los objetos, se observa que guardan una relación lineal, conocida como Ley de Hubble:
donde v es la velocidad recesional, D es la distancia al objeto y H0 es la constante de Hubble, que el satélite WMAP estimó en 71 ± 4 km/s/Mpc.


2-Radiación cósmica de fondo



Imagen de la radiación de fondo de microondas

Una de las predicciones de la teoría del Big Bang es la existencia de la radiación cósmica de fondo, radiación de fondo de microondas o CMB (Cosmic microwave background). El universo temprano, debido a su alta temperatura, se habría llenado de luz emitida por sus otros componentes. Mientras el universo se enfriaba debido a la expansión, su temperatura habría caído por debajo de 3.000 K. Por encima de esta temperatura, los electrones y protones están separados, haciendo el universo opaco a la luz. Por debajo de los 3.000 K se forman los átomos, permitiendo el paso de la luz a través del gas del universo. Esto es lo que se conoce como disociación de fotones.

La radiación en este momento habría tenido el espectro del cuerpo negro y habría viajado libremente durante el resto de vida del universo, sufriendo un corrimiento hacia el rojo como consecuencia de la expansión de Hubble. Esto hace variar el espectro del cuerpo negro de 3.000 K a un espectro del cuerpo negro con una temperatura mucho menor. La radiación, vista desde cualquier punto del universo, parecerá provenir de todas las direcciones en el espacio.

En 1965, Arno Penzias y Robert bruto Wilson, mientras desarrollaban una serie de observaciones de diagnóstico con un receptor de microondas propiedad de los Laboratorios Bell, descubrieron la radiación cósmica de fondo. Ello proporcionó una confirmación sustancial de las predicciones generales respecto al CMB —la radiación resultó ser isótropa y constante, con un espectro del cuerpo negro de cerca de 3 K— e inclinó la balanza hacia la hipótesis del Big Bang. Penzias y Wilson recibieron el Premio Nobel por su descubrimiento.

En 1989, la NASA lanzó el COBE (Cosmic background Explorer) y los resultados iniciales, proporcionados en 1990, fueron consistentes con las predicciones generales de la teoría del Big Bang acerca de la CMB. El COBE halló una temperatura residual de 2.726 K, y determinó que el CMB era isótropo en torno a una de cada 105 partes. Durante la década de los 90 se investigó más extensamente la anisotropía en el CMB mediante un gran número de experimentos en tierra y, midiendo la distancia angular media (la distancia en el cielo) de las anisotropías, se vio que el universo era geométricamente plano.

A principios de 2003 se dieron a conocer los resultados de la Sonda Wilkinson de Anisotropías del fondo de Microondas (en inglés Wilkinson Microwave Anisotropy Probe o WMAP), mejorando los que hasta entonces eran los valores más precisos de algunos parámetros cosmológicos. Este satélite también refutó varios modelos inflacionistas específicos, pero los resultados eran constantes con la teoría de la inflación en general.

3-Abundancia de elementos primordiales


Se puede calcular, usando la teoría del Big Bang, la concentración de helio-4, helio-3, deuterio y litio-7 en el universo como proporciones con respecto a la cantidad de hidrógeno normal, H. Todas las abundancias dependen de un solo parámetro: la razón entre fotones y bariones, que por su parte puede calcularse independientemente a partir de la estructura detallada de la radiación cósmica de fondo. Las proporciones predichas (en masa, no volumen) son de cerca de 0,25 para la razón 4He/H, alrededor de 10-3 para 2He/H, y alrededor de 10-4 para 3He/H.

Estas abundancias medidas concuerdan, al menos aproximadamente, con las predichas a partir de un valor determinado de la razón de bariones a fotones, y se considera una prueba sólida en favor del Big Bang, ya que esta teoría es la única explicación conocida para la abundancia relativa de elementos ligeros. De hecho no hay, fuera de la teoría del Big Bang, ninguna otra razón obvia por la que el universo debiera, por ejemplo, tener más o menos helio en proporción al hidrógeno.

4-Evolución y distribución galáctica


La vista panorámica de todo el cielo del infrarrojo cercano revela la distribución de galaxias más allá de la Vía Láctea. La imagen se ha obtenido del catálogo 2MASS, con más de 1.5 millones de galaxias y el Point Source Catalog (PSC), cerca de 500 millones de estrellas en la Vía Láctea. Las galaxias están codificadas por su color de 'corrimiento al rojo' obtenidos del UGC, CfA, Tully NBGC, LCRS, 2dF, 6dFGS, y de las expediciones SDSS (y de varias observaciones compiladas por la bases de datos extragaláctica de la NASA) o fotométricamente deducidas de la banda K (2.2 um). Las azules son las fuentes más cercanas (z < 0.01), las verdes están a distancias moderadas (0.01 < z < 0.04) y las rojas son las más lejanas que la 2MASS puede resolver (0.04 < z < 0.1). El mapa está proyectado con el mismo área que el sistema galáctico (la Vía Láctea en medio). Gráficos de Thomas Jarret (IPAC)


Las observaciones detalladas de la morfología y estructura de las galaxias y cuásares proporcionan una fuerte evidencia del Big Bang. La combinación de las observaciones con la teoría sugiere que los primeros cuásares y galaxias se formaron hace alrededor de mil millones de años después del Big Bang, y desde ese momento se han estado formando estructuras más grandes, como los cúmulos de galaxias y los supercúmulos. Las poblaciones de estrellas han ido envejeciendo y evolucionando, de modo que las galaxias lejanas (que se observan tal y como eran en el principio del universo) son muy diferentes a las galaxias cercanas (que se observan en un estado más reciente). Por otro lado, las galaxias formadas hace relativamente poco son muy diferentes a las galaxias que se formaron a distancias similares pero poco después del Big Bang. Estas observaciones son argumentos sólidos en contra de la teoría del estado estacionario. Las observaciones de la formación estelar, la distribución de cuásares y galaxias, y las estructuras más grandes concuerdan con las simulaciones obtenidas sobre la formación de la estructura en el universo a partir del Big Bang, y están ayudando a completar detalles de la teoría.

PROBLEMAS PLANTEADOS POR EL BIG BANG


Históricamente, han surgido varios problemas dentro de la teoría del Big Bang. Algunos de ellos sólo tienen interés histórico y han sido evitados, ya sea por medio de modificaciones a la teoría o como resultado de observaciones más precisas. Otros aspectos, como el problema de la penumbra en cúspide y el problema de la galaxia enana de materia oscura fría, no se consideran graves, dado que pueden resolverse a través de un perfeccionamiento de la teoría.

Existe un pequeño número de proponentes de cosmologías no estándar que piensan que no hubo Big Bang. Afirman que las soluciones a los problemas conocidos del Big Bang contienen modificaciones ad hoc y agregados a la teoría. Las partes más atacadas de la teoría incluyen lo concerniente a la materia oscura, la energía oscura y la inflación cósmica. Cada una de estas características del universo ha sido sugerida mediante observaciones de la radiación de fondo de microondas, la estructura a gran escala del cosmos y las supernovas de tipo IA, pero se encuentran en la frontera de la física moderna. Si bien los efectos gravitacionales de materia y energía oscuras son bien conocidos de forma observacional y teórica, todavía no han sido incorporados al modelo estándar de la física de partículas de forma aceptable. Estos aspectos de la cosmología estándar siguen sin tener una explicación adecuada, pero la mayoría de los astrónomos y los físicos aceptan que la concordancia entre la teoría del Big Bang y la evidencia observacional es tan cercana que permite establecer con cierta seguridad casi todos los aspectos básicos de la teoría.

Los siguientes son algunos de los problemas y enigmas comunes del Big Bang.

1.El problema del segundo principio de la termodinámica


El problema del segundo principio de la termodinámica resulta del hecho de que de este principio se deduce que la entropía, el desorden, aumenta si se deja al sistema (el universo) seguir su propio rumbo. Una de las consecuencias de la entropía es el aumento en la proporción entre radiación y materia por lo tanto el universo debería terminar en una muerte térmica, una vez que la mayor parte de la materia se convierta en fotones y estos se diluyan en la inmensidad del universo.

Otro problema señalado por Roger Penrose es que la entropía parece haber sido anormalmente pequeña en el estado inicial del universo. Penrose evalúa la probabilidad de un estado inicial en aproximadamente: . De acuerdo con Penrose y otros, la teoría cosmológica ordinaria no explica porqué la entropía inicial del universo es tan anormalmente baja, y propone la hipótesis de curvatura de Weil en conexión con ella. De acuerdo con esa hipótesis una teoría cuántica de la gravedad debería dar una explicación tanto del porqué el universo se inició en un estado de curvatura de Weil nula y de una entropía tan baja. Aunque todavía no se ha logrado una teoría de la gravedad cuántica satisfactoria.

Por otro lado en la teoría standard el estado entrópico anormalmente bajo, se considera que es producto de una "gran casualidad" justificada en base al principio antrópico. Postura que Penrose y otros consideran filosóficamente insatisfactoria.


2-El problema del horizonte


El problema del horizonte, también llamado problema de la causalidad, resulta del hecho de que la información no puede viajar más rápido que la luz, de manera que dos regiones en el espacio separadas por una distancia mayor que la velocidad de la luz multiplicada por la edad del universo no pueden estar causalmente conectadas. En este sentido, la isotropía observada de la radiación de fondo de microondas (CMB) resulta problemática, debido a que el tamaño del horizonte de partículas en ese tiempo corresponde a un tamaño de cerca de dos grados en el cielo. Si el universo hubiera tenido la misma historia de expansión desde la época de Planck, no habría mecanismo que pudiera hacer que estas regiones tuvieran la misma temperatura.

Esta aparente inconsistencia se resuelve con la teoría inflacionista, según la cual un campo de energía escalar isótropo domina el universo al transcurrir un tiempo de Planck luego de la época de Planck. Durante la inflación, el universo sufre una expansión exponencial, y regiones que se afectan mutuamente se expanden más allá de sus respectivos horizontes. El principio de incertidumbre de Heisenberg predice que durante la fase inflacionista habrá fluctuaciones primordiales, que se simplificarán hasta la escala cósmica. Estas fluctuaciones sirven de semilla para toda la estructura actual del universo. Al pasar la inflación, el universo se expande siguiendo la ley de Hubble, y las regiones que estaban demasiado lejos para afectarse mutuamente vuelven al horizonte. Esto explica la isotropía observada de la CMB. La inflación predice que las fluctuaciones primordiales son casi invariantes según la escala y que tienen una distribución normal o gaussiana, lo cual ha sido confirmado con precisión por medidas de la CMB.

En 2003 apareció otra teoría para resolver este problema, la velocidad variante de la luz de Joao Magueijo, que aunque a la larga contradice la relatividad de Einstein usa su ecuación incluyendo la constante cosmológica para resolver el problema de una forma muy eficaz que también ayuda a solucionar el problema de la planitud.

3-El problema de la planitud

El problema de la planitud (flatness en inglés) es un problema observacional que resulta de las consecuencias que la métrica de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker tiene para con la geometría del universo. En general, se considera que existen tres tipos de geometrías posibles para nuestro universo según su curvatura: geometría hiperbólica, geometría euclidiana o plana y geometría elíptica. Dicha geometría viene determinada por la cantidad total de densidad de energía del universo (medida mediante el tensor de tensión-energía).

Siendo ρ la densidad de energía medida observacionalmente y ρc la densidad crítica se tiene que para las diferentes geometrías las relaciones entre ambos parámetros han de ser las que siguen:

Hiperbólico --> ρ < ρc||Plano --> ρ=ρc||Elíptico --> ρ > ρc

Se ha medido que en los primeros momentos del universo su densidad tuvo que ser 10-15 veces (una milbillonésima parte) la densidad crítica. Cualquier desviación mayor hubiese conducido a una muerte térmica o un Big Crunch y el universo no sería como ahora.

La solución a este problema viene de nuevo de la teoría inflacionaria. Durante el periodo inflacionario el espaciotiempo se expandió tan rápido que provocó una especie de estiramiento del universo acabando con cualquier curvatura residual que pudiese haber. Así la inflación pudo hacer al universo plano, de ahí el nombre planitud.

4-Edad de los cúmulos globulares


Cúmulo Globular M80

A mediados de los años 90, las observaciones realizadas de los cúmulos globulares parecían no concordar con la Teoría del Big Bang. Las simulaciones realizadas por ordenador de acuerdo con las observaciones de las poblaciones estelares de cúmulos de galaxias sugirieron una edad de cerca de 15.000 millones de años, lo que entraba en conflicto con la edad del universo, estimada en 13.700 millones de años. El problema quedó resuelto a finales de esa década, cuando las nuevas simulaciones realizadas, que incluían los efectos de la pérdida de masa debida a los vientos estelares, indicaron que los cúmulos globulares eran mucho más jóvenes. Quedan aún en el aire algunas preguntas en cuanto a con qué exactitud se miden las edades de los cúmulos, pero está claro que éstos son algunos de los objetos más antiguos del universo.

5-Monopolos magnéticos



La objeción de los monopolos magnéticos fue propuesta a finales de la década de 1970. Las teorías de la gran unificación predicen defectos topológicos en el espacio que se manifestarían como monopolos magnéticos encontrándose en el espacio con una densidad mucho mayor a la observada. De hecho, hasta ahora, no se ha dado con ningún monopolo. Este problema también queda resuelto mediante la inflación cósmica, dado que ésta elimina todos los puntos defectuosos del universo observable de la misma forma que conduce la geometría hacia su forma plana. Es posible que aun así pueda haber monopolos pero se ha calculado que apenas si habría uno por cada universo visible, una cantidad ínfima y no observable en todo caso.

6-Materia oscura


En las diversas observaciones realizadas durante las décadas de los 70 y 80 (sobre todo las de las curvas de rotación de las galaxias) se mostró que no había suficiente materia visible en el universo para explicar la intensidad aparente de las fuerzas gravitacionales que se dan en y entre las galaxias. Esto condujo a la idea de que hasta un 90% de la materia en el universo no es materia común o bariónica sino materia oscura. Además, la asunción de que el universo estuviera compuesto en su mayor parte por materia común llevó a predicciones que eran fuertemente inconsistentes con las observaciones. En particular, el universo es mucho menos "inhomogéneo" y contiene mucho menos deuterio de lo que se puede considerar sin la presencia de materia oscura. Mientras que la existencia de la materia oscura era inicialmente polémica, ahora es una parte aceptada de la cosmología estándar, debido a las observaciones de las anisotropías en el CMB, dispersión de velocidades de los cúmulos de galaxias, y en las estructuras a gran escala, estudios de las lentes gravitacionales y medidas por medio de rayos x de los cúmulos de galaxias. La materia oscura se ha detectado únicamente a través de su huella gravitacional; no se ha observado en el laboratorio ninguna partícula que se le pueda corresponder. Sin embargo, hay muchos candidatos a materia oscura en física de partículas (como, por ejemplo, las partículas pesadas y neutras de interacción débil o WIMP (Weak Interactive Massive Particles), y se están llevando a cabo diversos proyectos para detectarla.

7-Energía oscura




En los años 90, medidas detalladas de la densidad de masa del universo revelaron que ésta sumaba en torno al 30% de la densidad crítica. Puesto que el universo es plano, como indican las medidas del fondo cósmico de microondas, quedaba un 70% de densidad de energía sin contar. Este misterio aparece ahora conectado con otro: las mediciones independientes de las supernovas de tipo Ia han revelado que la expansión del universo experimenta una aceleración de tipo no lineal, en vez de seguir estrictamente la Ley de Hubble. Para explicar esta aceleración, la relatividad general necesita que gran parte del universo consista en un componente energético con gran presión negativa. Se cree que esta energía oscura constituye ese 70% restante. Su naturaleza sigue siendo uno de los grandes misterios del Big Bang. Los candidatos posibles incluyen una constante cosmológica escalar y una quintaesencia. Actualmente se están realizando observaciones que podrían ayudar a aclarar este punto.

8-Quarks


Un neutrón, compuesto por dos quark abajo (d) y un quark arriba (u).


Se sabe que en el momento después del Big Bang las partículas elementales aparecieron, los quarks arriba en los protones y los quarks abajo en los neutrones, por ser de la misma carga eléctrica, no se pudieron unir por la interacción electromagnética, es inútil recurrir a la interacción nuclear fuerte, pues ésta sólo tiene un alcance del tamaño máximo del núcleo y además porque la interacción electromagnética tiene un alcance gigantesco, también el universo se agrandó en un sólo segundo cien octillones de veces, en este brevísimo lapso de tiempo la interacción nuclear fuerte no podría unir la casi totalidad (si no es la totalidad) de los quarks. Todavía no pudo haber sido resuelto este problema.

EL FUTURO DE ACUERDO CON LA TEORÍA DEL BIG BANG


Antes de las observaciones de la energía oscura, los cosmólogos consideraron dos posibles escenarios para el futuro del universo. Si la densidad de masa del Universo se encuentra sobre la densidad crítica, entonces el Universo alcanzaría un tamaño máximo y luego comenzaría a colapsarse. Éste se haría más denso y más caliente nuevamente, terminando en un estado similar al estado en el cual empezó en un proceso llamado Big Crunch. Por otro lado, si la densidad en el Universo es igual o menor a la densidad crítica, la expansión disminuiría su velocidad, pero nunca se detendría. La formación de estrellas cesaría mientras el Universo en crecimiento se haría menos denso cada vez. El promedio de la temperatura del universo podría acercarse asintóticamente al cero absoluto (0 K ó -273,15 °C). Los agujeros negros se evaporarían por efecto de la radiación de Hawking. La entropía del universo se incrementaría hasta el punto en que ninguna forma de energía podría ser extraída de él, un escenario conocido como muerte térmica. Más aún, si existe la descomposición del protón, proceso por el cual un protón decaería a partículas menos masivas emitiendo radiación en el proceso, entonces todo el hidrógeno, la forma predominante del materia bariónica en el universo actual, desaparecería a muy largo plazo, dejando solo radiación.

Las observaciones modernas de la expansión acelerada implican que cada vez una mayor parte del universo visible en la actualidad quedará más allá de nuestro horizonte de sucesos y fuera de contacto. Se desconoce cuál sería el resultado de este evento. El modelo Lambda-CMD del universo contiene energía oscura en la forma de una constante cosmológica (de alguna manera similar a la que había incluido Einstein en su primera versión de las ecuaciones de campo). Esta teoría sugiere que sólo los sistemas mantenidos gravitacionalmente, como las galaxias, se mantendrían juntos, y ellos también estarían sujetos a la muerte térmica a medida que el universo se enfriase y expandiese. Otras explicaciones de la energía oscura-llamadas teorías de la energía fantasma sugieren que los cúmulos de galaxias y finalmente las galaxias mismas se desgarrarán por la eterna expansión del universo, en el llamado Big Rip.

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Re: informacion del sistema solar e universo

Mensaje por alan d el Lun Ene 30, 2012 1:49 am

TEORÍA DEL ESTADO ESTACIONARIO



La Teoría del Estado Estacionario es un modelo cosmológico desarrollado en 1949 por Hermann Bondi, Thomas Gold y Fred Hoyle como una alternativa a la Teoría del Big Bang. Aunque el modelo tuvo un gran número de seguidores en la década de los 50, y 60, su popularidad disminuyó notablemente a finales de los 60, con el descubrimiento de la radiación de fondo de microondas, y se considera desde entonces como cosmología alternativa.

De acuerdo con la teoría del estado estacionario, el aumento de la densidad que produce el Universo al expandirse se compensa con una creación continua de materia. Debido a que se necesita poca materia para igualar la densidad del Universo (2 átomos de hidrógeno por cada m³ por cada 1.000 millones de años), esta Teoría no se ha podido demostrar directamente. La teoría del estado estacionario surge de la aplicación del llamado principio cosmológico perfecto, el cual sostiene que para cualquier observador el universo debe parecer el mismo en cualquier lugar del espacio. La versión perfecta de este principio incluye el tiempo como variable por lo cual el universo no solamente presenta el mismo aspecto desde cualquier punto sino también en cualquier instante de tiempo siendo sus propiedades generales constantes tanto en el espacio como en el tiempo.

Los problemas con esta teoría comenzaron a surgir a finales de los años 60, cuando las evidencias observacionales empezaron a mostrar que, de hecho, el Universo estaba cambiando: se encontraron quásares sólo a grandes distancias, no en las galaxias más cercanas. La prueba definitiva vino con el descubrimiento de la radiación de fondo de microondas en 1965, pues en un modelo estacionario, el universo ha sido siempre igual y no hay razón para que se produzca una radiación de fondo con características térmicas. Buscar una explicación requiere la existencia de partículas de longitud milímetrica en el medio intergaláctico que absorba la radiación producida por fuentes galácticas extremadamente luminosas, una hipótesis demasiado forzada.

Hoy en día, pocos astrónomos no creen en la Teoría del Big Bang. De ellos, probablemente el más importante sea el indio Jayant Narlikar. A pesar del fracaso de la teoría en explicar la estructura del universo sus proponentes utilizaron aspectos de ésta para profundizar en el origen de la materia y los elementos realizando importantes descubrimientos en el campo de la nucleosíntesis estelar de elementos pesados de una mayor valoración suprainterior del coeficiente invertido.

Otro científico que conserva algunas características del Estado Estacionario tradicional es Johan Masreliez con su Expansión cósmica en escala.


Aunque todavía no es posible aclarar con detalle la geometría a gran escala del universo, no obstante, se han hecho notables progresos investigando su evolución a lo largo del tiempo. Hoy casi todos los científicos sostienen que el universo surgió de un gas caliente y denso de partículas cuánticas que luego se expandió rápidamente debido a que esa masa energética explosionó: la explosión denominada Big Bang. Por consiguiente, todo lo que hay en el universo es residuo de aquella explosión. Pero no siempre hubo un acuerdo tan generalizado respecto a la evolución del universo.

Pero hasta avanzado el siglo XX, los científicos se dividían en los que, ateniéndose al espíritu de la cosmología general de Einstein–de Sitter creían que el universo se hallaban en un estado estacionario y existía desde el pasado infinito al futuro infinito y los que, ateniéndose al espíritu de la cosmología de Friedmann–Lemaître, creían que el universo fue muy distinto en el pasado y que tuvo un origen definido. Es difícil imaginar dos puntos de vista más opuestos. Esta oposición fue de suma importancia para el nacimiento de la cosmología como ciencia empírica. La necesidad de aclarar el problema no sólo fomentó la investigación de datos cosmológicamente significativos, sino que los partidarios de cada una de las dos hipótesis realizaron además complejos cálculos para defender su posición, cálculos que resultaron al final más valiosos que las ideas que se defendían. Examinemos la dialéctica no demasiado sutil de los partidarios de una y otra teoría.


Diagrama Espacio-Temporal en el Modelo estacionario Clásico

Georges Lemaître recibe merecidamente el nombre de «padre del Big Bang», porque ya en la década de 1930 señaló que las ecuaciones de Einstein indicaban que el universo debía haberse iniciado con un estado muy denso de materia, con un «átomo primigenio», según su expresión. Pero la versión moderna del Big Bang comenzó cuando el físico George Gamow, recogiendo el reto lanzado por Arthur Eddington, intentó hallar un lugar más caliente que el centro de una estrella e inició la investigación del universo primitivo. Comprendió, como Lemaître, que si se retrocedía en el tiempo, el universo se contraía, y la materia contenida en él se comprimía y aglutinaba, calendándose hasta temperaturas superiores a las existentes en el interior de las estrellas. Eso quería decir que en la gran explosión podían sintetizarse los núcleos atómicos, lo mismo que se sintetizan en las estrellas. Calculó luego, con Ralph Alpher y Robert Herman, cómo podían llegar a formarse esos núcleos atómicos en la gran explosión, a partir del hidrógeno, el núcleo más simple.

Su hipótesis de que la mayoría de los elementos más pesados se habían sintetizado en la gran explosión resultó errónea (en el interior de las estrellas o en un proceso de supernova se generan elementos pesados). Pero al abordar el problema del universo primitivo empezaron también a pensar en el calor residual de la gran explosión. Llegaron a la conclusión de que el calor del Big Bang tenía que existir aún, pues, a diferencia del calor de un fuego o de una estrella, no tiene lugar al que escapar, ya que no hay nada «exterior» al universo. Ese calor debía ser como un baño de radiación de baja temperatura que impregnaría todo el universo. Además, podía calcularse la temperatura. En 1948, Alpher y Herman formularon esta conclusión profética: «Se ha descubierto que la temperatura del universo en el momento actual es de unos 5° K». Esta predicción, basada en la teoría del Big Bang, hay que cotejarla con la declaración de A. A. Penzias y R. W. Wilson, resumiendo los resultados de las observaciones que realizaron diecisiete años más tarde: «Las mediciones de la temperatura de ruido de cénit efectiva... a 4000 MHz, han dado un valor de unos 3,5° K por encima de lo previsto. Dentro de los límites de error de nuestras observaciones, el exceso de temperatura es isotrópico.» Esta observación directa de la radiación de la gran explosión (ésa es, al menos, la interpretación más simple) fue la prueba definitiva en favor de la teoría del Big Bang.

Pero antes de que se conociese esta observación, muchos científicos consideraban muy atractiva la teoría del estado estacionario o steady state. La habían expuesto el matemático y astrofísico teórico británico Fred Hoyle, apoyado por dos de sus colegas de origen austriaco, Herman Bondi y Thomas Gold en 1948. . Su idea básica era que al expandirse el universo, se crea de modo continuo y espontáneo materia nueva en el espacio que se abre entre las galaxias. Esta nueva materia acaba formando nuevas estrellas y galaxias. Los creadores del modelo demostraban que la creación continua de la materia precisa en el vacío del espacio era tan pequeña que no planteaba ningún conflicto con las observaciones. En base a este razonamiento, llegaban a la conclusión de que, pese a la expansión observada del universo, éste podía seguir pareciendo más o menos el mismo a lo largo de dilatados períodos de tiempo. En el lejano pasado, o en el lejano futuro, la densidad medía de las galaxias se mantiene igual porque se están creando continuamente galaxias nuevas. Según este modelo, el universo no sólo es uniforme en el espacio, también en el tiempo; es siempre el mismo. Con una sola hipótesis general podía resolverse el problema del origen del universo: no lo tenía. Esta cosmología se caracteriza por la similitud eterna, una similitud que ya expresó el autor del Eclesiastés: «Lo que fue, eso será; y lo que ya se hizo, eso se hará; y no hay nada nuevo bajo el Sol.»

En síntesis, para Hoyle y sus colegas el universo es: « siempre ha sido y siempre será como hoy; permanece en estado estacionario. Nunca empezó y nunca tendrá fin..." » Propugnaron filosóficamente esta teoría sobre la base de lo que habían denominado el «principio cosmológico perfecto». La versión original del principio cosmológico, fundamental para la teoría del Big Bang, sostiene que para cualquier observador el universo debe parecer el mismo en cualquier lugar del espacio. La versión perfectibilizada expande los parámetros para incluir el tiempo, lo que implica que el universo debe presentar la misma cara en cualquier momento, pasado, presente o futuro. En el Big Bang, interpretativamente puede aparece como que este principio se contraviene y, por ello, en opinión de sus detractores debería ser desechado. Y, en consecuencia, el estado del universo debía, sin lugar, ser estacionario, alimentado por una producción constante de materia en forma de átomos de hidrógeno, aunque el tipo de materia no siempre es considerado en forma precisa por los tres refutantes.

Para sostener sus ideas, matemáticamente fundamentaron su propuesta derivándola de una modificación de la relatividad general. Sus ecuaciones producían un universo en expansión (pese a las dudas que había manifestado Hoyle con el corrimiento al rojo que se observaba en las galaxias) con una densidad constante, sin especificar el tipo de materia necesaria para mantener a ésta dentro de un volumen creciente; en esta versión, la materia–energía no diferenciada se crea a una velocidad relacionada en las ecuaciones con ritmo de expansión. Lo último, invitó a muchos a pensar por qué, si se crea materia, nadie lo ha podido distinguir en las observaciones, para lo cual la respuesta que esgrimían los defensores del estado estacionario era de que para llenar los espacios vacíos dejados por las galaxias en dispersión, nace permanentemente nueva materia, creada de la energía existente, a razón de 1 átomo por cada 500 decímetros cúbicos (½ m³) de espacio y por cada 1.000 millones de años.



Diagrama Espacio-Temporal en el Modelo Cuasi-Estacionario

En los años en que fue difundido el modelo del estado estacionario, en la física se arrastraba un problema que consistía en cómo explicar científicamente la producción de elementos pesados en el universo. Desde mediado de los años de 1940, Hoyle había estado contemplando la posibilidad de que los elementos se formaran por reacciones nucleares, o nucleosíntesis, dentro de las estrellas, y había publicado un ensayo desarrollando la hipótesis. Cuando empezó a trabajar en la teoría del estado estacionario, se fue convenciendo, cada vez más, de que la creación espontánea de la materia en alguna forma elemental, junto con la producción de otra materia en los crisoles estelares, explicaba la existencia de todos los elementos de la tabla periódica. En consecuencia, no existía ninguna razón como para pensar que el universo había tenido un comienzo y que podría tener un desenlace.

Fred Hoyle se unió a un grupo de investigadores que estaban trabajando sobre esta cuestión de la relativa abundancia de elementos en las superficies de las estrellas. En conjunto, estructuraron un exhaustivo estudio de los elementos que se acumulan en los núcleos estelares. En un denso trabajo que publicaron en octubre de 1957 en Review of Modern Physics, bajo el título de «Síntesis de los elementos de las estrellas», lograron explicar, de una forma general, la abundancia de prácticamente todos los isótopos de los elementos desde el hidrógeno hasta el uranio. Describieron que las estrellas, en la medida que van gastando su combustible nuclear, transmutan el hidrógeno en helio; el helio a carbono y oxígeno; y así sucesivamente, subiendo hasta llegar a los más pesados de la tabla periódica. En las explosiones de las supernovas se creaban muchos de los elementos más pesados, incluidos el platino, el oro y el uranio. Este trabajo que es un importante logro científico, no sólo explicaba la síntesis de todos los elementos más allá del hidrógeno, sino que predecía su formación exactamente en las mismas proporciones que ocurrían en el universo. Pero una cuestión quedaba en el aire ¿Cómo se generó el combustible inicial de las estrellas? La cuestión del hidrógeno quedaba abierta.

En términos generales, los primeros partidarios del Estado Estacionario involucran en su propuesta la formulación de una nueva cosmología. Su motivación: restablecer la estabilidad del universo. En esta teoría se admite el movimiento de recesión de las galaxias. Pero se compensa el enrarecimiento del universo con la hipótesis de una continua creación de materia. Así, a pesar de la expansión la densidad del cosmos (galaxias y átomos) permanece invariable. Resultado: pese a las apariencias, el universo es estático y eterno. Pero esto lleva implícito algo más. Crear materia aquí y allá en el universo poco a poco es una contradicción a la ley de la física que señala que la energía total en un sistema cerrado permanece constante, lo que también en alguna manera lo es cuando todo empieza con una gran explosión, ya que no se estaría conservando toda la energía en el proceso. Pero para ellos, hacer que la materia apareciera gradualmente parecía preferible, ya que con ello es más cómodo soslayar o echar a un lado la cuestión del Creador. Para enmarcar esta argumentación en una idea física sostenible, en un principio, introducen en su modelo un campo de creación continua de materia para el universo, conocido como campo C. Luego, en un desarrollo posterior de la idea, Hoyle junto con el astrofísico hindú Jayant Vishnu Narlikar, localizan a la creación continua de materia en regiones del universo que presenten altísimos índices de intensivos campos gravitacionales, como núcleos de galaxias activas y quásares. Esto último, es plasmado en un trabajo sobre la gravitación conocido como teoría de Hoyle-Narlikar.

Este modelo del estado estacionario o «steady state» ha sido y es bastante popular entre los científicos aunque no concita a la mayoría. Goza de un número más que apreciable de adeptos y, aunque observaciones contradicen sus afirmaciones, continúan sosteniéndolo hasta hoy, claro está que con nuevos argumentos que iremos describiendo en el transcurso de este trabajo. La obstinación de los científicos seguidores del modelo viene a ilustrar la fuerza del paradigma del universo estático.

Entre los argumentos de discusión a los que apelaban y, aún lo hacen, los partidarios del modelo de un universo en estado estacionario, se hallaban el problema de la incompatibilidad de las medidas de la constante de Hubble y la edad del universo deducida a partir de los objetos que contiene.

Si el universo es homogéneo e isotrópico en cualquier época, la constante de Hubble debe ser una invariante permanente, por lo que de la relación velocidad–distancia se deduce que:

ν = dα / dt = H α,

en que, tiene una solución exponencial para el parámetro de expansión:

α (t) = Ex [ H ( t – t0 ) ],

la cual es del mismo tipo que la del modelo de de Sitter, con la diferencia que aquí se obtiene a partir de un principio de simetría, a diferencia de la de de Sitter que es una posible solución a la ecuación de Friemann que ya conocimos cuando describimos matemáticamente el modelo FRW.

Dado que el radio de curvatura es invariante, o sea, que no puede cambiar con el tiempo, éste solamente entonces puede ser infinito, por lo que la geometría espacial es de densidad crítica exactamente igual a la descrita en la cosmología FRW.

En lo formulado en el modelo del estado estacionario, la densidad ρ de materia es una constante en el tiempo, con el objeto de que el universo muestre siempre la misma imagen en todo momento. Pero un volumen dado de universo experimenta en un instante dt una variación proporcional a 3 α² dα; en consecuencia, la cantidad de materia

n por unidad de volumen variaría con el tiempo como:

dn / dt = – 3 nα⁻¹ dα / dt + dn(creada) / dt.

Por lo tanto, esta variación por unidad de volumen debe ser igual a cero, por lo que:

dn(creada) / dt = 3 n H.

De lo que se deduce que un observador verá un ritmo de creación de materia que, en un tiempo de Hubble, ésta se renueva unas tres veces en promedio. Lo anterior, implica que la edad media de las galaxias no puede ser en promedio mucho mayor que 1 / ( 3 H ).

Pero uno de los descalce que se produce entre lo observado en el universo y lo propugnado por el estado estacionario se da en la distinción de la densidad del universo, la cual es factible estudiar analizando como se expanden las galaxias. Para ello, estudiemos el gráfico que insertamos, abajo, a la izquierda.

La expansión de las galaxias. El diagrama indica la velocidad de alejamiento de las galaxias en función de sus distancias. La pendiente de la recta de la «constante de Hubble».
Horizontalmente: la medida de la distancia es proporcionada por la luminosidad de las galaxias más brillantes de diferentes grupos.

Ahora, con respecto al asunto de la edad del universo. La contradicción que se presentó en la época cuando se formuló el modelo del estado estacionario se debió a una errónea estimación de la distancia de las galaxias. Para estimar la edad aproximada del universo las observaciones de Hubble nos sugieren un cálculo sencillo. Conociendo la distancia y velocidad de las galaxias, sólo es necesario calcular el tiempo que han demorado en alcanzar esas distancias a la velocidad que se ha estimado que se alejan, lo que nos permite tener una idea sobre la edad del universo.

Los primeros cálculos que se hicieron usando el método que hemos descrito, dieron como edad estimada para el cosmos alrededor de 1.800 millones de años, lo que resultaba claramente inferior a la que se conocía para el sistema solar (4.500 millones de años). Posteriormente, gracias a una reevaluación de la escala de las distancias, se pudo obtener edades cósmicas consecuentes con los estudios geológicos de la Tierra.

Por otra parte, sabemos de estrellas de nuestra propia galaxia que tienen una existencia superior a los 10.000 millones de año lo que, considerando la incertidumbre de las observaciones, hace compatible a la teoría que formula que el universo tuvo un comienzo con la posible edad para el universo que nos estaría entregando la longevidad de esas estrellas. De hecho, esta compatibilidad entre la grilla de edad delimitada por el estudio de las estrellas y las estimaciones que se tienen hoy para la edad del universo se puede considerar un argumento más en favor de que hubo un comienzo. Nada garantizaba a priori esta compatibilidad.

Pero lo que más se acomoda a la fundamentación sobre que el universo tuvo un inicio y, a su vez, más descoloca a los heterodoxos como, también, a los escépticos que abundan por ahí, con argumentos más que discutibles, es el mensaje del espectro inserto en el cosmos. La temperatura de 2,7°K (–270°C) es la de la radiación observada hoy en nuestro universo, enfriado por miles de millones de años de expansión cósmica y cuyo origen se encuentra en las emisiones generadas por un cuerpo caliente a temperaturas homogéneas. Este cuerpo isotermo está disperso en la escala del cosmos; la radiación proviene uniformemente de todas las direcciones.

De lo que conocemos de nuestro universo, nada puede ser distinguido como fuente de esta radiación. Todos los objetos que hemos logrado clasificar a través de las observaciones astronómicas, ninguno reúne las condiciones isotérmicas de esta radiación, llámense galaxias, quásares, estrellas, planetas, nebulosas, ya que ellos presentan temperaturas de escala disímil. Pues, entonces ¿de dónde viene esa radiación? Aunque esto lo tenemos planificado para estudiar más adelante, de todas maneras vale la pena que veamos algo aquí sobre ello, de forma muy sintetizada, que pudo haber pasado; en el pasado.

Corramos hacia atrás la proyectora de la historia del universo. En la medida en que vamos observando un aumento de la temperatura y de la densidad, iremos viendo a los astros deshacerse y dispersarse en el espacio en una nube ardiente, homogénea e isoterma. Esta sustancia incandescente es la fuente de la radiación fósil. Como no estamos de ánimo para la ficción, entonces señalemos, pues, que todo esto es apoyado por experiencias de laboratorio y fundamentados escenarios matemáticos (como hemos visto en secciones y capítulos precedentes) y, los cálculos que se tienen, señalan que ésta fue emitida cuando el universo estaba a cerca de tres mil grados K, hace unos trece mil setecientos millones de años. Según el reloj convencional, el universo tenía entonces algo más de setecientos millones de años. Ante cualquier duda, precisemos aquí que nuestra capacidad científica nos permite describir el universo hasta fracciones de segundo después de iniciada su evolución y se espera que fines de esta década, se pueda crear condiciones en laboratorios más allá de las logradas hasta ahora (desde los 10 microsegundos) que no se han repetido desde las primerísimas fracciones del primer micro segundo que siguieron a la creación del universo. En los residuos que se generan en los laboratorios en los experimentos de hacer chocar entre sí protones, y habiéndose desagregado ya de la materia el plasma de quark-gluones, los físicos experimentales esperan hallar una partícula nunca antes detectada, llamada Higgs. Se supone que esa partícula, inmediatamente después de la explosión primigenia, unos 13.699 millones de años, cuando todas las fuerzas del cosmos eran un sólo campo simétrico y unificado, actuó igual que un combo de hierro al golpear un espejo, destrozando la perfecta simetría y repartiendo esta masa de escombros en diferentes clases de partículas elementales, como los electrones y la esperada hallar luego como la axión. Esto se extrae de la hipótesis del Big Bang que vamos a estudiar más adelante. Ahora, si no se descubre la partícula Higgs, no cabe duda que va a ser motivo de cuestionamientos, no sólo para la hipótesis de la gran explosión, sino que también para el modelo de fuerzas y materias y sus variantes.

Pero sigamos con la película de la historia del universo. Sabemos que éste está estructurado en un 90% de átomos de hidrógeno. Hemos experimentado que a 3.000°K, la agitación térmica ioniza estos átomos. Su materia toma la forma de un plasma eléctrico, compuesto de protones (el núcleo del átomo de hidrógeno) y de electrones libres, quedando como una sustancia opaca a la luz.

Cuando la temperatura empieza a descender por debajo de los 3.000°K, los electrones se fijan a los protones. Un gas de hidrógeno comienza a invadir el universo lo que le hace adquirir una de su más distinguible identidad: hacerse transparente a la luz. La radiación fósil se emite en ese momento, comenzando su largo periplo de miles de millones de años luz.

Todo fósil tiene almacenado en su memoria el pasado de su existencia. La temperatura de la radiación que hemos descrito ha disminuido de 3.000 a 2,7 grados K, pero la forma térmica del espectro ha permanecido graficada en este flujo de radiación que el Big Bang nos hace llegar.

En los últimos tiempos se han formulado múltiples teorías con bastante semejanza entre sí o se han reformulado otras que parecían destinadas a ser olvidadas. Sin embargo, el acelerado y vasto progreso tecnológico y las consecuentes nuevas y más precisas observaciones de todos los días, han permitido elaborar nuevas tesis argumentadoras a favor o en contra de teoría preexistentes o a poner en jaque a algunos teorizantes.

Cada año, es posible ubicar más de una publicación, dentro de los muchos medios de difusión de estos temas, de que concebir una gran explosión como generadora del universo actual es innecesaria. Sostienen la expresión de sus plumas con argumentos extraídos, fundamentalmente, de la observación directa. Si bien éstas son realidades concretas, por sí solas no son evidencias duras en contra del Big Bang, ya que de ellas, lo que se extrae, normalmente son conjeturas.

Desde la década de los años 1950 los argumentos esgrimidos en contra de la hipótesis del Big Bang se centran en las mismas objeciones, unas de carácter filosófico y la mayoría con base en razonamientos científicos. Es necesario sí, reconocer que estas últimas siempre representan una actualización en función de las observaciones directas.

El Big Bang ha sido una de las teorías científica que concita preguntas que permanecen arraigada en el marco de la naturaleza humana. Como ya señalamos antes con ella, podemos describir la evolución del universo hasta un tiempo de más o menos 10 micro segundos después de la gran explosión inicial, pero no hemos llegado al segundo cero. Es muy probable que la física lo logre en el futuro, cuantizando el espacio-tiempo, con lo cual nuestra concepción sobre él puede ser alterada nuevamente de modo radical. Pero supongamos que llegamos al espacio-tiempo cero, surge la pregunta quién hace ese instante. El cómo ocurre es una pregunta que todavía está dentro del campo de la física. Si uno quiere puede decir que es una acto de creación divina, pero si uno no cree en un ser superior no necesita hacerlo, desde el punto de vista de la física. La pregunta sobre qué hay antes de ese instante cero, para la ciencia no tiene sentido. Hay gente que cree que sí debe tenerlo y busca un camino que permita encontrar un sentido. Como según el Big Bang, es factible concluir que el universo tiene un final, entonces los tiempos anteriores al inicial no existen: no hay espacio, no hay tiempo, no hay materia, no hay energía. Estamos fuera de la física.

MODELO DE UNIVERSO EKPIROTICO



El universo o escenario ekpirótico es un modelo cosmológico acerca del origen y forma de la universo. El modelo ekpirótico es un precursor, y parte del modelo cíclico.

El término ekpyrosis significa conflagración en griego, y se refiere a un antiguo modelo cosmológico estoico. Según el modelo, el universo se crea en un súbito estallido de fuego, no muy diferente de la colisión entre mundos tridimensionales en nuestro modelo. El universo actual evoluciona del fuego inicial.

El modelo ekpirótico ha recibido atención reciente de los cosmólogos, y ha sido debatido en una serie de artículos que sugieren que es una alternativa a la teoría del Big Bang.

El modelo ekpirótico del Universo propone que nuestro universo actual surgió de un choque de dos mundos tridimensionales (branas) en un espacio con un extra (cuarta) dimensión espacial.

El modelo se basa en la idea de que nuestro universo fue creado a partir de la colisión de dos mundos de tres dimensiones a lo largo de una dimensión oculta, extra. Los dos mundos tridimensionales chocan y la energía cinética de la colisión se convierte en quarks, electrones, fotones, etc, que se limitan a moverse en tres dimensiones. La temperatura resultante es finita, por lo que el gran calor de la fase de explosión comienza sin una singularidad. El universo es homogéneo debido a la colisión, y el inicio de la fase de big bang se produce casi simultáneamente en todas partes. La geometría de energía preferida para los dos mundos es plana, por lo que produce la colisión de un universo plano del big bang. De acuerdo con las ecuaciones de Einstein, esto significa que la densidad de energía total del Universo es igual a la densidad crítica.

En el momento en que la colisión es completa, la ondulación conduce a pequeñas variaciones en la temperatura, y las fluctuaciones de temperatura son las semillas del fondo de microondas y de la formación de las galaxias. El espectro de las fluctuaciones de densidad de energía es invariante en escala (la misma amplitud en todas las escalas). La producción de un espectro de escala invariante de hiperexpansión fue uno de los grandes triunfos de la teoría inflacionaria.

Los bloques de construcción de la teoría ekpirótica se derivan de la teoría de supercuerdas. La teoría de las supercuerdas requiere de dimensiones adicionales para la coherencia matemática. En la mayoría de las formulaciones, se requieren 10 dimensiones. A mediados de la década de 1990, Petr Horava (Rutgers) y Ed Witten (IAS, Princeton) sostuvieron que, en determinadas condiciones, una nueva dimensión se abre en un intervalo finito. Seis dimensiones se suponen que están acurrucadas en una bola microscópica, llamada Calabi-Yau. El balón es demasiado pequeño para ser observado en la experiencia cotidiana, y así nuestro universo parece ser una de cuatro dimensiones (tres dimensiones espaciales y una dimensión de tiempo) incrustado en una superficie de cinco dimensiones del espacio-tiempo. Esta teoría de los cinco dimensiones, llamado teoría M-heteróticos, fue formulada por Andre Lukas (Sussex). Ovrut y Dan Waldram (Queen Mary College Westerfield). Según Horava-Witten y la teoría M-heteróticos, las partículas se ven obligadas a desplazarse en una de las tres fronteras dimensiones a ambos lados del intervalo de dimensiones extra. Nuestro universo visible sería uno de esos límites, y el otro el espacio que se oculta porque las partículas y la luz no pueden viajar a través del espacio intermedio. Sólo la gravedad es capaz. Además, pueden existir otras tres dimensiones hipersuperficies en el intervalo, que se encuentran paralelas a las fronteras exteriores y que pueden transportar la energía. Estos planos intermedios son llamados `` branas ", abreviatura de membranas. La colisión que enciende la fase caliente del big bang del modelo ekpirótico se produce cuando una membrana de tres dimensiones es atraída y choca en la frontera que corresponde a nuestro universo visible.


MODELO DE UNIVERSO CÍCLICO



Un modelo cíclico es cualquiera de los modelos cosmológicos en los que al universo siguen un indeterminable cadena de ciclos auto-sostenibles (por ejemplo: una cadena indeterminada de Big Bangs y Big Crunches).

En la década de 1930, los físicos teóricos, en particular, Einstein, consideró la posibilidad de un modelo cíclico para el universo como una alternativa a la del Big Bang. Sin embargo, el trabajo de Richard Tolman reveló que estos primeros intentos fracasaron debido al problema que la entropía encumbra, que según la mecánica estadística, ésta aumenta debido a la segunda ley de la termodinámica. Esto implica que en sucesivos ciclos el universo crece más y más en cada ciclo. Y extrapolando hacia atrás en el tiempo, los ciclos antes de convertirse en el presente ciclo eran menores y más cortos, y en un punto hubo un ciclo iniciado por un Big Bang, no pudiendo eliminarlo de la teoría cíclica. Esta situación siguió siendo desconcertante para muchos, hasta las primeras décadas del siglo 21 cuando la recién descubierta energía oscura sembró una nueva esperanza para la cosmología cíclica.

Un nuevo modelo cíclico es el modelo basado en la cosmología de branas sobre la formación del universo, derivado del anterior modelo ecpirótico. Se propuso en 2001 por Paul Steinhardt de la Universidad de Princeton y Neil Turok de la Universidad de Cambridge. La teoría describe un universo emergiendo hacia la existencia no sólo una vez, sino en repetidas ocasiones a través del tiempo. La teoría podría explicar por qué una misteriosa forma repulsiva de energía conocida como la "constante cosmológica" está acelerando la expansión del universo, que es de varios órdenes de magnitud menor que la predicha por el modelo estándar del Big Bang.


El modelo Steinhardt–Turok

En este modelo cíclico basado en la cosmología de branas, rival del modelo inflacionario, dos láminas tridimensionales o 3-branas colisionan periódicamente. Según esta teoría la parte visible del universo de cuatro dimensiones representa una de esas branas, quedando la otra brana oculta a todas las fuerzas de la naturaleza excepto la gravedad. Cada ciclo consiste en que cada una de las branas dentro de un espacio-tiempo tetradimensional y separadas por una dimensión espacial muy corta y seis enrolladas chocan con cierta periodicidad creando condiciones parecidas a las del big bang del modelo inflacionario.

Según la teoría, después de millones de años, al aproximarse el final de cada ciclo la materia y la radiación se diluyen a casi cero debido a una expansión acelerada del universo alisando las dos branas pero con pequeños rizos o fluctuaciones cuánticas aún presentes que imprimirán en el próximo choque con no uniformidades que crearán grumos o cúmulos que generarán estrellas y galaxias.

Este modelo tiene la ventaja sobre el modelo inflacionario en que cada colisión no es el comienzo del universo y resuelve el problema del horizonte, monopolos magnéticos y de planitud de otra forma más lenta, debido a que antes del choque ya las membranas y su fuerza entre ellas (energía oscura) imprimirían características de antemano en el próximo ciclo dándole su homogeneidad (isotropía) y su geometría euclidiana (plana) como en nuestro universo.

Este nuevo modelo evade el efecto de la entropía que se observaba en el modelo de Tolman pero no evade la probabilidad de que las fluctuaciones cuánticas irrumpan un ciclo, doblando una brana sobre la otra, atascando el modelo. Esto provocaría que no se sigan los ciclos indefinidamente. Aunque se propone que estos ciclos pueden ser indefinidos mientras que la solución sea un atractor. Además, al igual que la inflación cósmica, es sabido que mientras el carácter general de las fuerzas (como en el modelo ecpirótico, o como la fuerza entre branas) requiere de fluctuaciones del vacío, ahí todavía no hay un candidato entre la física de partículas. Aún la teoría es altamente especulativa y aún no se comprende exactamente lo que sucede al colisionar dos branas. Incluso la misma teoría M es todavía controversial entre los físicos.

El modelo de Frampton Baum

Este modelo cíclico más reciente, de 2007, de un supuesto técnico diferente respecto a la ecuación de estado de la energía oscura que relaciona la presión y la densidad a través de un parámetro w. Se supone w <-1 a través de un ciclo, como en la actualidad (por el contrario, Steinhardt-Turok asume w nunca menor que -1.) En el modelo de Frampton Baum, un septillion (o menos) de un segundo antes del Big Rip, se produce un cambio y sólo un parche causal se mantiene como nuestro universo. El parche genérico no contiene ningún quark o leptón, sólo energía oscura. El proceso adiabático de la contracción de este universo mucho más pequeño se lleva a cabo con la entropía de fuga constante. La idea de que el universo "vuelve al vacío" es una nueva idea central de este modelo cíclico, y evita muchas dificultades al contemplar la materia en una fase de contracción con proliferación y expansión de agujeros negros. La sorprendente condición w <-1 puede ser lógicamente inevitable en una cosmología cíclica verdaderamente infinita debido al problema de la entropía. Sin embargo, de nuevo existen muchas limitaciones técnicas de cálculo para confirmar la coherencia del enfoque. Aunque el modelo toma prestadas ideas de la teoría de cuerdas, no asume toda su teoría, aunque estos dispositivos especulativos pueden proporcionar los métodos más rápidos para investigar la coherencia interna. El valor de w Baum en el modelo de Frampton se puede situar arbitrariamente cerca de -1, pero debe ser siempre inferior.


MODELO DEL BIG BOUNCE




El Big Bounce ( gran rebote) es un modelo científico teórico relacionado con la formación del Universo conocido. Se deriva del modelo cíclico o Universo oscilante e interpreta el Big Bang como el primer evento cosmológico resultado del colapso de un universo anterior.


Expansión y contracción

Según algunos teóricos de Universo oscilante, el Big Bang fue simplemente el comienzo de un período de expansión que siguió a un período de contracción. Desde este punto de vista, se podría hablar de un Big Crunch seguido por un Big Bang, o, más sencillamente, un Big Bounce. Esto sugiere que podría se estar viviendo en el primero de todos los universos, pero se tiene la misma probabilidad de estar viviendo en el universo 2 mil millones (o cualquier otro de una secuencia infinita de otros universos).

La idea principal detrás de la teoría cuántica del “gran rebote” es que, a medida que se acerca la densidad a lo infinito, el comportamiento de la espuma cuántica cambia. Todas las llamadas constantes físicas fundamentales, incluida la velocidad de la luz en el vacío, no eran tan constantes durante el Big Crunch, especialmente en el intervalo de estiramiento 10-43 segundos antes y después del punto de inflexión. (Una unidad de Tiempo de Planck es de aproximadamente 10-43 segundos.)

Si las constantes físicas fundamentales se determinaron en un quantum de forma mecánica durante el Big Crunch, entonces sus valores aparentemente inexplicables en este universo no serían tan sorprendentes, entendiendo que aquí un universo es lo que existe entre un Big Bang y su Big Crunch.

UNIVERSOS PARALELOS




Los universos paralelos son una concepción mental, en la que entran en juego la existencia de varios universos o realidades más o menos independientes. El desarrollo de la física cuántica, y la búsqueda de una teoría unificada (teoría cuántica de la gravedad), conjuntamente con el desarrollo de la teoría de cuerdas, han hecho entrever la posibilidad de la existencia de múltiples dimensiones y universos paralelos.

Teoría de los universos múltiples de Everett

Una de las versiones científicas más curiosas que recurren a los universos paralelos es la interpretación de los universos múltiples de Hugh Everett (IMM). Dicha teoría aparece dentro de la mecánica cuántica como una posible solución al problema de la medida en mecánica cuántica. Everett describió su interpretación más bien como una metateoría. Desde un punto de vista lógico la construcción de Everett evade muchos de los problemas asociados a otras interpretaciones más convencionales de la mecánica cuántica, sin embargo, en el estado actual de conocimiento no hay una base empírica sólida a favor de esta interpretación. El problema de la medida, es uno de los principales "frentes filosóficos" que abre la mecánica cuántica. Si bien la mecánica cuántica ha sido la teoría física más precisa hasta el momento, permitiendo hacer cálculos teóricos relacionados con procesos naturales que dan 20 decimales correctos y ha proporcionado una gran cantidad de aplicaciones prácticas (centrales nucleares, relojes de altísima precisión, ordenadores), existen ciertos puntos difíciles en la interpretación de algunos de sus resultados y fundamentos (el premio Nobel Richard Feynman llegó a bromear diciendo "creo que nadie entiende verdaderamente la mecánica cuántica").


Así serían los universos paralelos en la intepretación de Everett. Infinitos universos posibles al tirar los dados.

El problema de la medida se puede describir informalmente del siguiente modo:

De acuerdo con la mecánica cuántica un sistema físico, ya sea un conjunto de electrones orbitando en un átomo, queda descrito por una función de onda. Dicha función de onda es un objeto matemático que supuestamente describe la máxima información posible que contiene un estado puro.
Si nadie externo al sistema ni dentro de él observara o tratara de ver cómo está el sistema, la mecánica cuántica nos diría que el estado del sistema evoluciona deterministamente. Es decir, se podría predecir perfectamente hacia dónde irá el sistema.
La función de onda nos informa cuáles son los resultados posibles de una medida y sus probabilidades relativas, pero no nos dice qué resultado concreto se obtendrá cuando un observador trate efectivamente de medir el sistema o averiguar algo sobre él. De hecho, la medida sobre un sistema es un valor aleatorio entre los posibles resultados.
Eso plantea un problema serio: si las personas y los científicos u observadores son también objetos físicos como cualquier otro, debería haber alguna forma determinista de predecir cómo tras juntar el sistema en estudio con el aparato de medida, finalmente llegamos a un resultado determinista. Pero el postulado de que una medición destruye la "coherencia" de un estado inobservado e inevitablemente tras la medida se queda en un estado mezcla aleatorio, parece que sólo nos deja tres salidas:

(A) O bien renunciamos a entender el proceso de decoherencia, por lo cual un sistema pasa de tener un estado puro que evoluciona deterministamente a tener un estado mezcla o "incoherente".

(B) O bien admitimos que existen unos objetos no-físicos llamados "conciencia" que no están sujetos a las leyes de la mecánica cuántica y que nos resuelven el problema.

(C) O tratamos de proponer una teoría que explique el proceso de medición, y no sean así las mediciones quienes determinen la teoría.

Diferentes físicos han tomado diferentes soluciones a este "trilema":

Niels Bohr, que propuso un modelo inicial de átomo que acabó dando lugar a la mecánica cuántica y fue considerado durante mucho tiempo uno de los defensores de la interpretación ortodoxa de Copenhague, se inclinaría por (A).
John Von Neumann, el matemático que creó el formalismo matemático de la mecánica cuántica y que aportó grandes ideas a la teoría cuántica, se inclinaba por (B).
La interpretación de Hugh Everett es uno de los planteamientos que apuesta de tipo (C).
La propuesta de Everett es que cada medida "desdobla" nuestro universo en una serie de posibilidades (o tal vez existían ya los universos paralelos mutuamente inobservables y en cada uno de ellos se da una realización diferente de los posibles resultados de la medida). La idea y el formalismo de Everett es perfectamente lógico y coherente, aunque algunos puntos sobre cómo interpretar ciertos aspectos, en particular cómo se logra la inobservabilidad o coordinación entre sí de esos universos para que en cada uno suceda algo ligeramente diferente. Pero por lo demás es una explicación lógicamente coherente y posible, que inicialmente no despertó mucho entusiasmo sencillamente porque no está claro que sea una posibilidad falsable.

Sin embargo, en una encuesta sobre la IMM, llevada a cabo por el investigador de ciencias políticas L. David Raub, que entrevistó a setenta y dos destacados especialistas en cosmología y teóricos cuánticos, dio los siguientes resultados:
Entre los especialistas que se inclinaron por (1) estaban, Stephen Hawking, Richard Feynman o Murray Gell-Mann, entre los que se decantaron por (2) estaba Roger Penrose. Aunque Hawking y Gell-Mann han explicado su posición. Hawking afirma en una carta a Raub que «El nombre 'Mundos Múltiples' es inadecuado, pero la teoría, en esencia, es correcta» (tanto Hawking como Gell-Mann llaman a la IMM, 'Interpretación de Historias Múltiples'). Posteriormente Hawking ha llegado a decir que «La IMM es trivialmente verdadera» en cierto sentido. Por otro lado Gell-Man en una reseña de un artículo del físico norteamericano Bruce DeWitt, uno de los principales defensores de la IMM, Murray Gell-Mann se mostró básicamente de acuerdo con Hawking: «... aparte del empleo desacertado del lenguaje, los desarrollos físicos de Everett son correctos, aunque algo incompletos». Otros físicos destacados como Steven Weinberg o John A. Wheeler se inclinan por la corrección de esta interpretación. Sin embargo, el apoyo de importantes físicos a la IMM refleja sólo la dirección que está tomando la investigación y las perspectivas actuales, pero en sí mismo no constituye ningún argumento científico adicional en favor de la teoría.

Agujeros blancos y Universo de Reissner-Nordström

Se ha apuntado que algunas soluciones exactas de la ecuación del campo de Einstein pueden extenderse por continuación analítica más allá de las singularidades dando lugar universos espejos del nuestro. Así la solución de Schwarzschild para un universo con simetría esférica en el que la estrella central ha colapsado comprimiéndose por debajo de su radio de Schwarzschild podría ser continuada analíticamente a una solución de agujero blanco (un agujero blanco de Schwarzchild se comporta como la reversión temporal de un agujero negro de Schwarzschild). La solución completa describe dos universos asintóticamente planos unidos por una zona de agujero negro (interior del horizonte de sucesos). Dos viajeros de dos universos espejos, podrían encontrarse, pero sólo en el interior del horizonte de sucesos, por lo que nunca podrían salir de allí.

Una posibilidad igualmente interesante es la solución de agujero negro de Kerr que puede ser continuada analíticamente a través de una singularidad espacial evitable por un viajero. A diferencia de la solución completa de Schwarzchild, la solución de este problema da como posibilidad la comunicación de los dos universos sin tener que pasar por los correspondientes horizontes de sucesos través de una zona llamada ergosfera.

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Re: informacion del sistema solar e universo

Mensaje por alan d el Vie Feb 03, 2012 10:08 pm

aca dejo un par de videos acerca del universo, saludos










































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Re: informacion del sistema solar e universo

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