Guía Astronómica: el Sistema Solar. GDE

Aurora en Saturno. O.E. Hubble.

 GuíA Astronómica

Gonzalo Duque-Escobar

 

Universidad Nacional de Colombia

Sede Manizales

2002

 




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GUÍA Nº 5

EL SISTEMA SOLAR

5.1. SISTEMA SOLAR

 

Compuesto por ocho planetas, dos mil asteroides mayores, unos 100.000 millones de cometas y planetoides estimados en  la nube de Oort, cuya zona más interior es el cinturón de Kiuper, de donde provienen los cometas de corto período y donde se han encontrado los mayores cuerpos transneptunianos, considerados planetas enanos, como Plutón. Además, gas y polvo y decenas de satélites de tamaño importante, donde Júpiter sólo alcanza a tener medio centenar. El Sol se desplaza a 20 km/seg respecto al patrón local de reposo hacia la estrella Vega de la constelación de la Lyra. En su familia, la del Sol, las órbitas de los planetas son casi coplanares; los menos son Mercurio (7°) y Plutón (17°). Las traslaciones planetarias son retrógradas respecto a la Polar y las rotaciones igualmente retrógradas, excepto Venus y Urano.

Mientras los planetas menores o terrestres, están vecinos al Sol, son sólidos, densos, de rotación lenta, con pocos o ningún satélite y de atmósfera poco extensa y poco densa por la menor gravedad, los planetas mayores contrariamente se agrupan hacia el exterior de los anteriores; son más grandes, poco densos (líquido y gas con pequeño núcleo sólido) y presentan una atmósfera extensa; poseen una velocidad de rotación alta y muchos satélites. Plutón por su escasa masa y la consecuente estructura, ha perdido su estatus de planeta de primera categoría, y entra a ser miembro del grupo de planetas enanos. Es notable la excentricidad de su órbita y externa su ubicación respecto del sistema planetario principal.

 

Los satélites se subdividen en regulares e irregulares, según la órbita sea circular o excéntrica, poco o muy inclinado y la rotación y traslación del W al E (retrógrada) o del E al W (directa), respectivamente. Los primeros serían congénitos al planeta; los segundos, probablemente, asteroides capturados; una tercera  posibilidad supone al satélite como producto de una fragmentación planetaria: su origen no se considera ni catastrófico ni evolutivo.

 

Propiedades del sistema planetario    El sistema cósmico formado por el Sol, posee las siguientes propiedades: 

 

El Sol, en el centro del sistema planetario, tiene la mayor parte de la masa (todos los planetas y lunas juntos sólo son 1/700 de la masa solar), las distancias de los planetas al Sol (a excepción de Neptuno y Plutón) siguen la serie de Tius-Bode.

 

Para calcular en UA (Unidades Astronómicas), la distancia entre los miembros del sistema solar, a la serie 0, 3, 6, 12, 24... Boode sumó 4 y dividió por 10, la suma.

 

 

Cuadro 5.1 Ley de Titus-Bode

 

Sol

Mer

Ven

Tie

Mar

Ast

Jup

Sat

Ura

Nep

Plu

Ley de Boode

 

0

4

.4

3

4

.7

6

4

1.0

12

4

1.6

24

4

2.8

48

4

5.2

96

4

10.0

192

4

19.6

384

4

38.8

768

4

77.2

Dist real UA

 

0.39

0.72

1.0

1.52

----

5.2

9.54

19.2

30.1

39.4

 

El Sol, los planetas (excepto Urano) y casi todas las lunas, giran alrededor de su eje en la misma dirección en que los planetas giran en torno al Sol (en sentido anti-horario). Las órbitas casi circulares de los planetas grandes, casi coinciden con el plano ecuatorial del Sol. Los movimientos, en sí, obedecen a las leyes de Kepler.

 

El momento de rotación del Sol es 1/50 del momento angular orbital de los planetas; el momento de rotación de los planetas es mayor que el momento angular orbital de sus lunas (con la única excepción de la luna de la Tierra).

 

La formación del sistema planetario sólo puede ser considerada en el marco de la teoría de la evolución estelar, según la cual, probablemente, se desarrolló a partir de una nube gaseosa giratoria bajo la influencia de un campo magnético, hasta el estado observable en la actualidad, a lo largo de unos 4600 millones de años (la hipótesis nebular y la hipótesis rotacional son sus precursores).

Figura 5.1 El Sistema Planetario: Comparación con los diámetros aparentes en el cielo.

 

5.2. EL SOL

 

5.2.1 Estructura del Sol. Se dará una descripción somera de la estructura solar; más adelante, al ver la estructura de las estrellas, volveremos a lo mismo para describir las regiones del Sol en detalle.

 

El Sol genera la energía en el núcleo; el manto la transmite por convección, radiación y conducción hacia la fotosfera. La fotosfera, con sus manchas solares asociadas a tormentas magnéticas, es la región visible del Sol. La cromosfera con sus protuberancias y fulguraciones, la corona con su temperatura de 106 grados °C y el viento solar, son las regiones restantes de la estructura solar.

 

La zona de convección abarca poco más abajo de la superficie solar hasta unos 130000 km de profundidad, tiene un enorme gradiente de temperatura; en ella el hidrógeno está todavía en estado neutro, mientras que debajo está ionizado.

 

La fotosfera es la capa que se ve a simple vista con un anteojo normal, su espesor es de 400 km. Presenta una granulación observable por medio de telescopios a bordo de globos donde no son afectados por la atmósfera.  La granulación se observa en toda la superficie solar, como bolas de gas más calientes que su entorno, y que debido a su mayor temperatura ascienden rápidamente, se enfrían y vuelven a descender.

 

La cromosfera se encuentra por encima de la fotosfera y se llama así porque en los eclipses de Sol aparece con tonalidad rojiza, su espesor es de 8000 km.

 

5.2.2 El Sol como estrella fija y como cuerpo central.   La constante solar no es tan constante como supone el término.  El Sol está sometido a ciclos de actividad que condicionan el clima de la Tierra.  De otro lado, las características del Sol  y sus proceso internos, son la mejor referencia para el estudio de las estrellas.

 

Cuadro 5.2   El Sol

Radio: 6.9635x1010 cm = 109 veces el terrestre

Superficie: 6.0936x1022cm2 = 11880 veces la terrestre

Volumen: 1.4144x1033 cm3 = 1.306x106 veces el terrestre

Masa: 1.993x1033g =  332.270 veces la terrestre

Aceleración de la gravedad en la superficie:

2.74x104 cm/seg2 = 27.9 veces la terrestre

Velocidad de rotación en el ecuador: 2.00 km/seg

Densidad media: 1.409 g/cm3 = 0.25 veces la terrestre

Producción energética: 3.98x1033 erg/seg

Diámetro solar medio aparente: 31'59"

Inclinación del ecuador solar respecto de la eclíptica: 7° 15'

Constante solar: 2.00 cal/cm2 min  

Potencia de la radiación solar sobre toda la superficie terrestre:

1.78x1024 erg/seg = 1.78x1014 kw

Paralaje solar: 8.79"

Tipo espectral: G 2

Magnitud absoluta: +4.73

Magnitud aparente: -26.84

Distancia media Sol-Tierra: 1.496x1013 cm

Distancia mínima (perihelio): 1.4688x1013 cm

Distancia máxima (afelio): 1.5189x1013 cm

Fuentes: Diccionario Rioduero "Física del Espacio", 1978. Enciclopedia Científica Salvat. "El Universo Desbocado".

5.2.3 Composición del Sol por capas                              

Cuadro 5.3  Composición del Sol por capas

Composición del Sol por capas

 

 

Distancia del centro

Presión atmósferas

Temperatura oC Millones

Densidad g/cm

100 km

R

Interior del Sol

Generación de energía. Transporte de energía al exterior por corrientes de radiación. Capas estables

0

0

221000 x 106

14,6

134

28

0,04

200000 x 106

14,2

121

70

0,1

135000 x 106

12,6

85,5

139

0,2

45900 x 106

9,35

36,4

209

0,3

11600 x  106

6,65

12,9

279

0,4

2670 x 106

4,74

4,13

348

0,5

605 x 106

3,42

1,30

418

0,6

137 x 106

2,49

0,405

488

0,7

30 x 106

1,8

0,124

556

0,8

6,11 x 106

1,28

0,035

 

Transporte de energía por corrientes de convección. Capas inestables

585

0,84

3,01 x 106

1,04

2 x 10-2

627

0,9

0,78 x 106

0,605

9 x 10-3

682

0,98

0,011 x 106

0,111

8 x 10-4

*

Fotosfera

Capa de la que proviene la radiación visible, manchas visibles, antorchas y granulaciones

 

500 km de grosor de la capa

0,22

9000

5 x 10-7

0,08

5800

2 x 10-7

0,006

4300

3 x 10-8

Borde del Sol

Borde del disco solar luminoso

696

1

0,006

4300

3 x 10-8

Cromosfera

Capa fina de tonalidad rojiza en eclipses de Sol; en ella filamentos y erupciones

698

1,003

 

5000

1 x 10-11

700

1,006

 

5000

7 x 10-13

702

1,009

 

6300

1 x 10-13

704

1,012

 

300000

2 x 10-15

Corona

Envoltura muy dispersa (visible en eclipses de Sol) luminosa, en forma de radiación; en ella hay alojadas protuberancias

716

1,03

 

1

5 x 10-16

1392

2

 

 

5 x 10-18

2088

3

 

 

5 x 10-19

 

2784

4

 

 

2 x 10-19

* Grosor de la capa: aproximadamente 100,000 km

 

Fuente.  Diccionario Rioduero. Física del Espacio.

 

5.3. LOS PLANETAS

 

Según la resolución adoptada por la Unión Astronómica Internacional (UAI) en agosto de 2006, precedida por dos años de debates y 10 días de controvertidas sesiones en la capital checa, los planetas y sus cuerpos en nuestro Sistema Solar se definen en tres categorías, de la siguiente manera:

 

 

 

 

En el grupo de los Planetas Primera Categoría, para nuestro Sistema Solar, existen dos subdivisiones notables: la de los planetas terrestres, que son Mercurio, Venus, Tierra y Marte; y la de los planetas mayores, y que a su turno permite diferenciar el grupo de Júpiter y Saturno, del grupo de Urano y Neptuno.

En la Segunda Categoría, la de los Planetas Enanos, el Sistema Solar incluye cuerpos celestes como Ceres, Plutón, Sedna y Quaoar. Salvo Ceres, Plutón y los otros dos son cuerpos asociados al Cinturón de Kuiper, una zona en forma de disco ubicada más allá de Neptuno entre 30 y 50 UA que se explora, y que contiene miles de cometas y objetos planetarios. El propio Plutón, Caronte, Sedna, Quaoar, Eris y UB313, serían ejemplos de tales cuerpos transneptunianos.

 

5.3.1. Grupo de los planetas terrestres. Compuestos por elementos pesados. Son ellos Mercurio, Venus, Tierra y Marte.

 

Mercurio.   Es el planeta situado más cerca al Sol. Es una esfera de roca con cráteres que órbita alrededor del Sol cada 88 días a una distancia media de 58 millones de km. Tiene un diámetro de 4.880 km y gira alrededor de su eje cada 59 días. No tiene satélites. Junto con Marte, es el único planeta en cuya superficie se pueden distinguir o fotografiar con el telescopio detalles, aunque casi siempre poco marcados; a esto se unen las condiciones poco favorables de observación por su cercanía al Sol.

 

La atmósfera es extraordinariamente tenue. La aceleración de la gravedad y la velocidad de escape en la superficie, son tan pequeñas, que el planeta sólo podría retener gases pesados como el anhídrido carbónico o el Argón. Su atmósfera sufre también las fluctuaciones extremas de temperatura, entre el lado diurno y el nocturno, +425°C y -170<°C respectivamente.

 

Venus.  Es el segundo planeta en línea desde el Sol. Orbita alrededor del Sol cada 225 días. Su diámetro es de 12.000 km. Gira alrededor de su eje cada 243 días con rotación retrógrada, a una distancia media de 108 millones de km. Su densa atmósfera impide la visión de la superficie. Consta de 96% de anhídrido carbónico, 3.5% de nitrógeno y 0.135% de vapor de agua, así como de trazas de anhídrido sulfuroso, oxígeno molecular, helio, argón y neón. El "efecto de invernadero" es tan fuerte que las temperaturas apenas varían de la noche al día, fluctuando alrededor de +475°C; la presión de la atmósfera es de 90 bar. En estas condiciones es difícil pensar en que existan formas de vida, ni siquiera inferiores.

 

Tierra.  Es el Planeta Azul a causa de los extensos océanos. En él se ha desarrollado la vida. Tercero en línea desde el Sol. La Tierra tiene un diámetro en su ecuador de 12.756 km. Su diámetro de un polo a otro, es ligeramente menor, de 12.714 km. Orbita alrededor del Sol cada año a una distancia media de él de 149.600.000 km. Gira sobre su propio eje una vez cada día, tiene un satélite natural, la Luna.

 

Los polos geográficos de la Tierra no son fijos sino que ejecutan oscilaciones casi periódicas alrededor de una posición media. El motivo es que el eje de simetría no coincide exactamente con el eje de rotación. La desviación máxima de los polos a partir de su posición media es de 10 ó 15 metros.

 Marte.   Cuarto planeta desde el Sol. Es un cuerpo rocoso de 6.800 km de diámetro, que órbita alrededor del Sol cada 687 días a una distancia media de 228 millones de km. Marte gira alrededor de su eje en 24 h y 37.4 min. Tiene una atmósfera muy poco densa formada principalmente por dióxido de carbono y presenta dos casquetes de hielo. Tiene dos satélites Fobos y Deimos.

 

Canales de Marte: Líneas rectas y largas sobre la superficie de Marte, señaladas por varios observadores en el pasado y que se creía que eran canales de agua construidos por los habitantes del planeta. Ahora se sabe que no hay canales ni signos de vida.

 

5.3.2. Júpiter y Saturno. Predominan el Helio y el Hidrógeno, pero pueden tener igualmente núcleos pesados.

 

Júpiter.   Planeta de mayor tamaño en el sistema solar, y quinto desde el Sol. Pesa doce veces más que el resto de los planetas juntos. Está formado principalmente por hidrógeno y helio. Júpiter tiene un diámetro de 142.800 km en su ecuador y 134.200 km de un polo a otro. Gira alrededor de su eje en 9 horas 50 minutos en el ecuador. Júpiter órbita alrededor del Sol cada 11.9 años a una distancia media de 778 millones de km.

-Mancha roja: formación ovalada, en las nubes de Júpiter de aproximadamente 32.000 Km y 13.000 Km de ancho. Fue vista por primera vez hace 300 años y es la única característica del planeta que ha durado tanto tiempo. Su color varía de rosa pálido y rojo, al anaranjado oscuro.

 

 Saturno.   Sexto planeta desde el Sol, con anillos brillantes. Saturno es una esfera de gas de 120.000 Km de diámetro en el ecuador y 108.000 Km de polo a polo. Gira alrededor de su eje cada 10 h 14 min en el ecuador; órbita al Sol cada 29.5 años con una distancia media de 1.430 millones de kilómetros.

-Anillos de Saturno: Los anillos están formados por innumerables piezas de rocas recubiertas de hielo. Su tamaño oscila entre pocos milímetros y varios metros de diámetro. Cada una de éstas piezas se mueve en una órbita alrededor de Saturno como un diminuto satélite. Existen tres partes principales en los anillos. La parte exterior se llama anillo A, el central anillo B, que es el más brillante, y el interior anillo C, que permite ver a su través. El diámetro global de los anillos es de aproximadamente 270.000 Km. Los anillos son los restos de un antiguo satélite que se desintegró o bien los restos de un satélite que no ha llegado a formarse.

-División de Cassini: Espacio de unos 3.000 km de ancho que hay entre los anillos A y B.

 

5.3.3. Urano y Neptuno. Se supone que tienen un núcleo mayor y más pesado, pero parecen estar envueltos en una densa cubierta gaseosa.

 

Urano.   Séptimo planeta descubierto por W. Herschel en 1781. Orbita alrededor del Sol cada 84 años, a una distancia media de 2.870 millones de km. Es una esfera de 52.000 km de diámetro. Gira alrededor de su eje cada 17.24 horas. El eje de rotación de Urano está inclinado 98° con respecto a la vertical de modo que casi está en el plano de su órbita. Tiene una serie de pálidos anillos alrededor de su ecuador. Tiene trece satélites.

 

Neptuno.   Octavo planeta, descubierto por J. G. Galle en 1846. Orbita alrededor del Sol cada 165 años a una distancia media de 4.500 millones de km. Neptuno es una esfera de gas de 48.000 km de diámetro. Gira alrededor de su eje cada 18 horas. Tiene siete satélites conocidos.

 

5.3.4. Planetas Enanos o de Segunda Categoría: Plutón, Ceres, Sedna, Quaoar, 2003 UB313.

Plutón.  El más pequeño de los planetas del sistema solar con un diámetro de aproximadamente 2345 km.  Plutón, con su órbita elíptica e inclinada, además de su pequeño tamaño, encaja mejor con los objetos de Kuiper.

 

Plutón es una esfera de baja densidad de roca y hielo, que gira alrededor de su eje cada 6 días 9 horas. Orbita alrededor del Sol cada 250 años, a una distancia media de 5.900 millones de km. Plutón guarda una distancia media mayor que cualquier otro planeta, pero su órbita es tan elíptica que hay momentos en que se acerca más al Sol que Neptuno, como sucedió en 1979 y 1999. Hasta el año 2005, se pensaba que Plutón sólo tenía una luna, Caronte, pero el telescopio espacial Hubble divisó otros dos satélites suyos a más del doble de distancia de Caronte y mucho menos visibles, los que fueron denominados Nix e Hydra por la Asociación Astronómica Internacional.

 

 

Plutón es mucho más pequeño que la Tierra (12.750 kilómetros) pero también que la Luna terrestre (3.480 kilómetros) e incluso que UB313 (unos 3.000 kilómetros). Fue descubierto por Clyde Tombaugh en 1930 y desde entonces había sido considerado como un planeta de primera categoría hasta agosto de 2006, cuando la Unión Astronómica Internacional (UAI) lo degrada a la categoría de planetoide. Las dudas empezaron a finales del siglo pasado con el descubrimiento de numerosos cuerpos en el cinturón de Kuiper, la misma región donde gira Plutón, incluyendo algunos como Sedna y Quaoar cuyo tamaño se aproxima al suyo, y sobre todo con el descubrimiento de UB313, un objeto de tamaño ligeramente mayor que Plutón. Al incluir los principales planetas enanos conocidos en la lista, los  planetas en nuestro Sistema Solar, en orden de proximidad al Sol serían once, así: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Ceres, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno, Plutón y UB313.

 

5.4. ASTEROIDES

 

Al referirnos a la estructura del Sistema solar, aludimos a la ley de Bode, que establece la existencia de cierta proporción entre las distancias de cada planeta respecto al Sol. Efectivamente, un planeta dista del Sol casi el doble del anterior. De acuerdo con éste esquema los astrónomos encontraron un hueco entre Marte y Júpiter. Para que esta ley se cumpliera, tenía que existir un planeta a casi el doble de la distancia del Sol que Marte y este no era visible. En su lugar se encontró un enjambre de pequeños planetas o planetoides, con diámetro menor de 1000 km. Se calculan unos 20 millones en el Sistema Solar.

 

Su origen es incierto. Posiblemente se trata de los restos de un planeta que se desintegró, o de materia que jamás llegó a formar un planeta.

 

Los asteroides se separan en tres familias: el grupo Amor con perihelio entre Tierra y Marte; el grupo Apolo con perihelio entre Sol y Tierra. De todas maneras los de órbita muy excéntrica se les da nombres masculinos y a los otros nombres femeninos. El tercer grupo es el de los Troyanos, que se mueven en la órbita de Júpiter, situados en las distancias Lagrangianas de ±60°, donde quedan libres de perturbación gravitacional y son ellos los subgrupos Aquiles y Patroclo.

 

Los meteoros: son diminutas partículas de materia que atraviesan el espacio a 70 Km/s, entrando en incandescencia y consumiéndose debido a la fricción con nuestra atmósfera. Por término medio los meteoros son tan pequeños como un grano de arena. En realidad penetran en la atmósfera terrestre unos 100 millones de ellos por día.

 

Los meteoros explican estrellas fugaces (m< 10 gm) y bolas de fuego (m> 10 gm). Los más grandes entran a la troposfera, estallan, y caen sobre la superficie en forma de meteorito. Los meteoritos: se generan por los meteoros, si han caído sobre la superficie de la Tierra. También se denominan así pequeños "planetas" que aún circundan el espacio exterior, en razón a su posibilidad de alcanzar el suelo ante una eventual colisión con la Tierra. La mayoría de meteoritos (caídos) pesan algunos gramos, y entran en tres clases: los aerolitos compuestos de roca (lapídeos), las tectitas ricas en silicio y los sideritos de níquel-hierro.

 

Asteroides Potencialmente Peligrosos son aquellos que podrían acercarse a menos de 0,05 U.A. de la Tierra y tienen más 150 m de diámetro. Actualmente se conocen más de 300 Asteroides Potencialmente Peligrosos (PHAs). Pero todos ellos han sido clasificados como "virtualmente sin chance de impacto o daños"; 0 en la "Escala de Torino", en la que se califica el riesgo de impacto o colisión de 1 a 10, siendo 10 el nivel de mayor peligro.

 

5.5. LOS COMETAS

 

Se subdividen en periódicos de período corto y largo según sea el período menor o mayor de 200 años, y en los de trayectoria parabólica (sin retorno), todos venidos de la Nube de Oort a 100.000 U. A. (α Centauro está a 275.000 U. A.), de donde salen por perturbaciones de gravedad, al paso de estrellas. El núcleo de hielo sucio es amoníaco, CO2, Metano, H2O y polvo congelados, y la cola es la sublimación de lo anterior por la radiación solar: se separan el gas y el polvo y se disocia polvo, H, Cianuro, O, etc. ionizados.

 

Figura 5.2 Trayectoria de un cometa: el cuerpo se desplaza con su cola en dirección contraria al Sol, a causa de la presión ejercida por el viento solar. La cola crece cuando el cometa se acerca al Sol y la ruta de paso queda contaminada con fragmentos cometarios que explican las noches de estrellas fugaces, cuando la Tierra entra a esa misma región. 

 

El cometa Halley:   se trata de un cometa periódico y retrógrado, el que ha sido observado en más ocasiones y el primero de los cometas en calificarse de periódico, prediciéndose su retorno. Como todos, ha sido instrumento para augurio de catástrofes y grandes acontecimientos.

Para conocer los pasos del Halley, cuyo período es de 76 años, es necesario hacer ajustes a algunos algoritmos, por efectos gravitacionales y no gravitacionales, como los producidos por los planetas a los cuales se aproxima el cometa en su perihelio.

 

De los pasos históricos, los de 1531, 1607, y 1682, registrados por Halley, son los más importantes por haberle servido al científico, cuyo nombre lleva el cometa, para el primer pronóstico cometario.

 

La segunda aparición es la del 85-86, ya que desde octubre de 1982 se le puede detectar anticipadamente con el telescopio de Monte Palomar. Posiblemente, por su espectacularidad, el retorno de 1910 fue más popular que los citados, por la majestuosidad del fenómeno y por las falsas expectativas que se generalizaron en el ambiente.

 

Figura 5.3 La Nube de Oort: vasto halo propuesto de 100.000 millones de cometas potenciales, que giran en torno al Sol a una distancia de unos dos años luz. Al formarse el sistema solar, los elementos livianos fueron a las regiones frías y alejadas del Sol.

 

 

5.6. CARACTERISTICAS DE LOS PLANETAS  DEL SISTEMA SOLAR

 

Cuadro 5.4  Características de los planetas del sistema solar

 

MERCURIO 

   VENUS  

  TIERRA    

        MARTE

JUPITER

SATURNO

        URANO

NEPTUNO

PLUTON

Distancia media del  Sol (Km) x 106

    57.9

   108.2

   149.6

   227.9

   778.3

   1427

  2869.6

  4496.6

   5900

Distancia media del

Sol (U. A.)

   0.387 

   0.723

      1

 

   1,524

   5,203

   9,539

   19.18

   30.06

   39.44

Período sidéreo de revolución alrededor del Sol

    88 d  

224.7 d

365.26 d 

   687 d 

11.86 a

29.46 a

84.01 a

164.8 a

247.7 a

Excentricidad de la órbita 1

   0.206

   0.007

   0.017

   0.093

   0.048

   0.056

   0.047

   0.009

   0.25

Período de rotación (sidéreo)

58.646 d

243.16 d

 23h56m4s

24h37m23s

9h50m30s

10h39m24s±7s

~16.8 h

   ~18 h

  6.39 d

Velocidad orbital media (Km/s)

   47.85

   35.02

   29.78

   24.15

   13.03

    9.65

     6.8

    5,44

   5.75

Inclinación de la órbita respecto de la eclíptica

    7°

   3°,4

    0°

   1°.9

   1°.3

   2°.5

   0.8°

   1.8°

  17.2°

Inclinación del eje respecto a la perpendicular del plano de la órbita

    2°

    3°

23°27'

23° 59'

   3° 5'

26° 44'

  82° 5'

28° 48'

      ?

Radio en el ecuador (Km)

2489 ± 18

   6310

   6378

  3389,9

71714±25

   60330

   26200

25225±30

1530±120

Achatamiento 2

      0

      0

   0.003

   0.009

    0.06

     0.1

    0.06

    0.02

      ?

Masa (Tierra = 1) 3

   0.055

   0.815

      1

   0,108

   318,1

  95,147

    14.6

    17.2

    0.1

Masa (porcentaje de la masa del Sol)

1.7x10-5

2.48x10-4

3.04x10-4

3.3x10-5

   9,677

   x10-2

2.89x10-2

4.4x10-3

5.28x10-3

3.0x10-5

Densidad media (g/cm3)

   5,432

   5,248

    5,52

   3,933

    1,33

   0,674

    1.24

    1.66

    1-2

Atmósfera componente principal

He(0.98)  H(0.02)

CO2(0.96)

N2(0.035)

N2(0.77)

O2(0.21)

CO2(0.95)

N2(0.027)

H2(0.89)   He(0.11)

H2(0.89)

He(0.21)

H2(0.89)

He(0.11)   CH4

H2(0.89)

He (0.11) CH 4

      ?

Temperatura media de la superficie (°C de día)

    350

    482

     22

     -23

    -148

    -179

    -215

    -218

   -230

Aceleración de la gravedad (Tierra=1)

    0.37

    0.88

      1

    0,38

    2,64

    1,15

    1.17

    1.18

      ?

Constante solar (Tierra = 1)4

    6.68

    1.91

      1

    0.43

   0.037

   0.011

2.7x10-3

1.1x10-3

6.4x10-4

Número de lunas principales

      0

      0

      1

      2

     15

     15

     12

      8

      1

Momento magnético (tesla cm3)

3.3x 1018

<1x1018

8.06x1021

£2.5x1017

£1.55

   x1026

4.6x1024

      ?

      ?

      ?

Radio del núcleo (Km)

   1800

   3000

   3486

   1700

   52000

   28000

      ?

      ?

      ?

Distancia de las magnetopausas (radios de los planetas)

     1,5

     ---

     10

 

    ~1.3

   ~100

    ~23

      ?

      ?

      ?

Angulo entre el eje magnético y el eje de rotación

   10°

     ---

   10°

   10°

   10°

0.7±0.35

 

 

 

Presión atmosférica en la superficie (bares)

2x10-15

     91

      1

 

   0.007

   >>100

   >>100

   >>100

   >>100

      ?

Albedo

 

    0.77

    0.30

    0.15

    0.45

    0.61

    0.35

    0.35

      ?

Peso molecular medio de la atmósfera

     ---

     44

     29

     44

      2

      2

      3

      3

 

1 La excentricidad es la relación entre la diferencia de los semiejes y el semieje mayor de la órbita.

2 Se denomina achatamiento a la relación entre la diferencia de los radios ecuatorial y polar y el radio ecuatorial.

3 Masa de la Tierra Mt = 5,976 X1027 g; masa de Júpiter Mj = 1,901 X 1030 g; masa del Sol Ms = 1,966 X 1033 g.

4 Constante solar de la Tierra 1.4 X 106 erg/cm2 seg.

5 Según datos de 1981 y años posteriores (Misión Voyager).

 

Los datos proceden de diferentes fuentes, la mayor parte se han tomado de D. Morrison, D. P. Cruikshank y J. A. Burns, "Introducing the Satellites", en Planetary Satellites, J. A. Burns, Editor, University of Arizona Press, pags 3 a 17, 1977. Se han corregido las cifras en los casos en que se disponía de datos más recientes. Estos han sido tomados de la bibliografía citada en el libro "Sol, Lunas y Planetas", Erhard Kepler. Editorial Salvat. 1986.  

 

5.7. CARACTERISTICAS DE LAS LUNAS PRINCIPALES 

 

Cuadro 5.5 Características de las lunas principales del sistema solar

 

                    CARACTERISTICAS DE LA ORBITA

                  DIMENSIONES

Planeta

Nombre de la Luna

Descubierta año

Radio medio de la órbita/km/ radio del planeta

Período de revolución

        (6)

Inclina-

ción (1)

Excentri

cidad

Radio

(Km)

(7)

 

Masa

(g)

Densidad

(g/cm3)

1

Tierra

1

Luna

    ---

3,844x105 60,2

27,3217 d

18,2 28,6

0,0549

1738

7,35 x1025

3,344

2

Marte

2

 

3   

Fobos

M1

1877

Hall

6660 1,96

7,65 d

1,02

0,015

9,6/10,7/13,5

9,6 x1018

1,8 ± 0,5

 

 

Deimos

M2

1877

Hall

22500 6,64

30,30 h

1,82

0,00052

5,5/6,0/7,5

9,6 x1018

1,6

4

Júpiter  15    

Amaltea

J5

1892

Barnard

185740 2,59

11 h 44 m

0,4

0,003

135/70

~1021

3,5 (?)

5

 

1979 J2 J15

1979

Voyager

2,217x105 3,15

16 h 11m 21,25 s

1,25

 

40

 

 

6

 

Io

J1

1610

Galileo

431000 6,01

42 h 27 m 4s

0

0

1816±5

8,9 x1025

3,55

7

 

Europa

J2

1610

Galileo

6,86x105 9,57

3,551 d

0,5

0

1563±5

4,87x1025

3,05

8

 

Ganímedes

J3

1610

Galileo

1,094x106 15,26

7,155 d

0,2

0,001

26,38±10

1,49x1026

1,94

9

 

Calisto

J4

1610

Galileo

1,922x106 26,80

16,689 d

0,2

0,01

2410±10

1,074x1024

1,83

10

 

Leda

J13

1974

Kowal

1,122x107 156,4

240 d

26,7

0,146

 

 

 

11

 

Himalia

J6

1904

Perrine

1,15x107 160,4

250,6 d

27,6

0,158

60

 

 

12

 

Elara       J7

1904

Perrine

1,175x107 163,8

259,8 d

24,8

0,207

20

 

 

13

 

Lisitea

J10

1938

Nicholson

1,175x107 163,8

260 d

29

0,130

10

 

 

14

 

Ananke

J12

1951

Nicholson

2,10x107

292,8

625 d (R)

147

0,17

10

 

 

15

 

Carme

J11

1938

Nicholson

2,25x107 313,7

696 d (R)

164

0,21

12

 

 

16

 

Pasifae

J8

1908

Melotte

2,35x107 327,7

738,9 d (R)

145

20

20

 

 

17

 

Sinope

J9

1914

Nicholson

2,37x107 330,5

755 d (R)

153

11

11

 

 

18

 

1978 J1

J14

1979

Voyager

129514 1,80+0,01

7 h 8 m

0

0

15 - 20

 

 

19

 

Anillo

1979

Voyager

800-6000 1,68-1,8

 

 

 

 

 

 

20

Saturno 15 (4)

1980

S15

1980

Voyager 1

1,373x1052,276

14 h 26 m 45 s

0,3

0,002

15

 

 

21

 

1980

S14

1980

Voyager 1

1,394x1052,310

14 h 42 m 43 s

0,0

0,003

110

 

 

22

 

1980

S26

1980

Voyager 1

1,417x1052,349

15 h 5 m

6 s

0,05

0,004

110

 

 

23

 

1980

S10 (8)

1980

voyager 1

1,51422x105 2,510

16 H 39 M 50 S

0,34

0,009

90 x 40

 

 

24

 

1980

S11 (8)

1980

VOYAGER 1

1,51472X1052,511

16 H 40 M 19 S

0,14

0,007

100 x 90

 

 

25

 

Mimas

S1

1789

Herschel

1,862x105    3,086

22 h 36 m 29 s

1,5

0,021

195±5

8,7 x1022

1,2 ± 0,1

26

 

Encélado

S2

1789

Herschel

2,382x105    3,948

1,37 d

0

0,0044

250 ±10

8,4 x1022

1,1 ± 0,6

27

 

Tetis

S3

1684

Cassini

2,948x105   4,886

1,888 d

1,1

0

525 ± 10

6,2 x1023

1,0 ± 0,1

28

 

Dione

S4

1684

Cassini

3,777x105  6,261

2,737 d

0

0,0022

560 ± 10

1,16 x1024

1,4 ± 0,1

29

 

1980

S12

1980

Voyager 1

3,7806x105 6,267

 

0,15

 

 

 

 

30

 

Rea

S5

1672

Cassini

5,275x105

8,744

4,518 d

0,4

0,001

760 ± 10

2,50 x1024

1,33 ± 0,1

31

 

Titán

S6

1655

Huygens

1,222x106

20,6

15,945 d

0,3

0,0289

2560 ± 26

1,345 x1026

1,9±0,06

32

 

Hiperión

S7

1948/Bond Lassell

1,481x106 24,55

21,277 d

0,4

0,1042

407 x 241

        ?

        ?

33

 

Japeto

S8

1671

Cassini

3,563x106 59,06

79,331 d

14,7

0,0283

720 ± 20

2,8x1024

1,1±0,1

34

 

Febe

S9

1898

Pickering

1,295x107  214,71

550,45 d (R)

150

0,1633

150

        ?

        ?

35

 

Anillos A-F más de 1000 es-tructuras

1655

Huygens

72 610-136 200

1,215-2,26

 

0

0

 

 

        1

36

Urano

13

Miranda

U5

1948

Kuiper

1,301x105 5,13

1,413 d

0

< 0,001

>150

8,7 x1022

 

37

 

Ariel

U1

1851

Lassell

1,918x105  7,54

2,52 d

0

0,0028

>300

1,3 x1024

 

38

 

Umbriel

U2

1851

Lassell

2,673x105 10,5

4,144 d

0

0,0035

>200

5,2 x1023

 

39

 

Titania

U3

1787

Herschel

4,387x105 17,2

8,706 d

0

0,0024

>500

4,4 x1024

 

40

 

Oberón

U4

1787

Herschel

5,866x105 23,0

13,463 d

0

0,0007

>400

2,5 x1024

 

41

 

1986

1986

Voyager 2

 

 

 

 

 

 

 

42

 

1985

U1

1985

Voyager 2

 

 

 

 

 

 

 

43

 

1986

U1

1986

Voyager 2

 

 

 

 

 

 

 

44

 

1986

U2

1986

Voyager 2

 

 

 

 

 

 

 

45

 

1986

U3

1986

Voyager 2

 

 

 

 

 

 

 

46

 

1986

U4

1986

Voyager 2

 

 

 

 

 

 

 

47

 

1986

U5

1986

Voyager 2

 

 

 

 

 

 

 

48

 

1986

U6

1986

Voyager 2

 

 

 

 

 

 

 

49

 

Anillo

1979

44844 51055 1,718 1,956

 

 

 

 

 

 

50

Neptuno

6

Tritón

N1

1846

Lassell

3,536x105 14,02

5,877 d (R)

160

0

1820 - 2640

 

4,8 (min. 1,6)

51

 

Nereida

N2

1949

Kuiper

5,56x106  220,4

359,881 d

27,6

0,749

150

 

 

52

 

Proteus

Voyager 2

 

 

 

 

 

 

 

53

 

*

Voyager 2

 

 

 

 

 

 

 

54

 

Despina

Voyager 2

 

 

 

 

 

 

 

55

 

*

Voyager 2

 

 

 

 

 

 

 

56

 

Thalassa

Voyager 2

 

 

 

 

 

 

 

57

 

Naida

Voyager 2

 

 

 

 

 

 

 

58

Plutón

1

Charon

P1

1978

J. Christy

17500

11,44

6,4d

         ?

         ?

        ?

1,9 x1020

 

1 Inclinación con respecto al ecuador del planeta.

2 Datos ge las lunas de Marte procedentes de las mediciones de la misión viking (v. Journal of Geophysical Research 84, vol. B 14, 1979. Los datos se refieren a radios, no a diámetros.

3 Los dattos de Júpiter proceden de las mediciones de la misión Voyager (v. Science 206, pag 925-996, 1979).

4 Los dattos de Saturno proceden de las mediciones de la Sonda Pionner 11 (v. Science 207, pag 401-403, 1980) y Voyager 1 y 2 (Science 212, pag 159-243, 1981).

5 Las massas de las lunas de Urano se basan en datos fotométricos, según Greenberg, Icarus 24, pag 325-32, 1975.

6 R significa órbita retrógrada.

7 El diámetro de las lunas se determinó en parte por las sondas espaciales (Marte, Júpiter, Saturno), en parte por la observación de eclipses de lunas, en parte por el albedo. En el caso de cuerpos irregulares se indican dimensiones características.

8 Descubierta por Dolfus, se le denominó "Jano". La sonda Voyager 1 permitió ver que se trataba de dos lunas prácticamente en la misma órbita.

9 Datos tomados del programa "Cápsula Científica" de la Radiodifusora Nacional de Colombia.

10 Bautizando las lunas de Neptuno. Issac Asimov. El Tiempo 10 de febrero de 1991.

Fuente: "Sol, Lunas y Planetas", de Erhard Keppler. Editorial Salvat.1

 

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