Un tema de Geografía Física. El Sistema Solar, Elementos y Características.

El Sistema Solar, Elementos y Características.

El sistema solar¹​ es el sistema planetario que liga gravitacionalmente a un conjunto de objetos astronómicos que giran directa o indirectamente en una órbita alrededor de una única estrella conocida con el nombre de Sol.²​

La estrella concentra el 99,86 % de la masa del sistema solar,³​⁴​⁵​ y la mayor parte de la masa restante se concentra en ocho planetas cuyas órbitas son prácticamente circulares y transitan dentro de un disco casi llano llamado plano eclíptico.⁶​ Los cuatro planetas más cercanos, considerablemente más pequeños Mercurio, Venus, Tierra y Marte, también conocidos como los planetas terrestres, están compuestos principalmente por roca y metal.⁷​⁸​ Mientras que los cuatro más alejados, denominados gigantes gaseosos o «planetas jovianos», más masivos que los terrestres, están compuestos de hielo y gases. Los dos más grandes, Júpiter y Saturno, están compuestos principalmente de helio e hidrógeno. Urano y Neptuno, denominados gigantes helados, están formados mayoritariamente por agua congelada, amoniaco y metano.⁹​

Concepción artística de un disco protoplanetario

El Sol es el único cuerpo celeste del sistema solar que emite luz propia,¹⁰​ debido a la fusión termonuclear del hidrógeno y su transformación en helio en su núcleo.¹¹​El sistema solar se formó hace unos 4600 millones de años¹²​¹³​¹⁴​ a partir del colapso de una nube molecular. El material residual originó un disco circunestelar protoplanetario en el que ocurrieron los procesos físicos que llevaron a la formación de los planetas.¹⁰​El sistema solar se ubica en la actualidad en la nube Interestelar Local que se halla en la Burbuja Local del brazo de Orión, de la galaxia espiral Vía Láctea, a unos 28 000 años luz del centro de esta.¹⁵​

Concepción artística del sistema solar y las órbitas de sus planetas

El sistema solar es también el hogar de varias regiones compuestas por objetos pequeños. El cinturón de asteroides, ubicado entre Marte y Júpiter, es similar a los planetas terrestres ya que está constituido principalmente por roca y metal. En este cinturón se encuentra el planeta enano Ceres. Más allá de la órbita de Neptuno están el cinturón de Kuiper, el disco disperso y la nube de Oort, que incluyen objetos transneptunianos formados por agua, amoníaco y metano principalmente. En este lugar existen cuatro planetas enanos: Haumea, Makemake, Eris y Plutón, el cual fue considerado el noveno planeta del sistema solar hasta 2006. Este tipo de cuerpos celestes ubicados más allá de la órbita de Neptuno son también llamados plutoides, los cuales junto a Ceres, poseen el suficiente tamaño para que se hayan redondeado por efectos de su gravedad, pero que se diferencian principalmente de los planetas porque no han vaciado su órbita de cuerpos vecinos.¹⁶​

Adicionalmente a los miles de objetos pequeños de estas dos zonas, algunas docenas de los cuales son candidatos a planetas enanos, existen otros grupos como cometas, centauros y polvo cósmico que viajan libremente entre regiones. Seis planetas y cuatro planetas enanos poseen satélites naturales. El viento solar, un flujo de plasma del Sol, crea una burbuja de viento estelar en el medio interestelar conocido como heliosfera, la que se extiende hasta el borde del disco disperso. La nube de Oort, la cual se cree que es la fuente de los cometas de período largo, es el límite del sistema solar y su borde está ubicado a un año luz desde el Sol.¹⁷​

A principios del año 2016 se publicó un estudio según el cual puede existir un noveno planeta en el sistema solar, al que dieron el nombre provisional de Phattie.¹⁸​ Se estima que el tamaño de Phattie sería entre el de Neptuno y la Tierra y que el hipotético planeta sería de composición gaseosa.

Los planetas y los asteroides orbitan alrededor del Sol, aproximadamente en un mismo plano y siguiendo órbitas elípticas (en sentido antihorario, si se observasen desde el Polo Norte del Sol); aunque hay excepciones, como el cometa Halley, que gira en sentido horario.³⁹​ El plano en el que gira la Tierra alrededor del Sol se denomina plano de la eclíptica, y los demás planetas orbitan aproximadamente en el mismo plano. Aunque algunos objetos orbitan con un gran grado de inclinación respecto de este, 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.⁴⁰​⁴¹​

Según sus características, los cuerpos que forman parte del sistema solar se clasifican como sigue:

• El Sol, una estrella de tipo espectral G2 que contiene más del 99,86 % 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 5 % de oxígeno, carbono, hierro y otros elementos.⁴²​
• Los 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 gigantes helados. Todos los planetas gigantes tienen a su alrededor anillos.
• Los planetas enanos son cuerpos cuya masa les permite tener forma esférica, pero no es la suficiente como para haber atraído o expulsado a todos los cuerpos a su alrededor. Son: Plutón (hasta 2006 era considerado el noveno planeta del sistema solar)⁴³​, Ceres, Makemake, Eris y Haumea.
• Los satélites son cuerpos mayores que orbitan los planetas; algunos son de gran tamaño, como la Luna, en la Tierra; Ganímedes, en Júpiter, o Titán, en Saturno.
• Los cuerpos menores constituyen el resto de objetos celestes y según la definición de la UAI se subdividen en:
  • Los asteroides son cuerpos menores concentrados mayoritariamente en el cinturón de asteroides entre las órbitas de Marte y Júpiter. Su tamaño varia entre los 50 m hasta los 1000 km de diámetro.
  • Los objetos transneptunianos son objetos helados de órbitas estables pertenecientes a la zona exterior del sistema solar. Se ubican en regiones como el cinturón de Kuiper, el disco disperso y la nube de Oort.
  • Los cometas son objetos helados pequeños conformados por hielo, polvo y rocas. Generalmente poseen órbitas muy excéntricas. Tienen su origen en el cinturón de Kuiper y la nube de Oort.
  • Los meteoroides son objetos menores de 50 m de diámetro, pero mayores que las partículas de polvo cósmico. Suelen ser fragmentos de cometas, asteroides y objetos más grandes.

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 que forman 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 solo es posible detectar algunos planetas de gran masa en torno 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.

Características principales

Artículo principal: Anexo:Datos de los planetas del sistema solar

Las principales características de los planetas del sistema solar son:

Planeta	Símb.	Diámetro ecuatorial*	Diámetro ecuatorial (km)	Masa*	Radio orbital (UA)	Periodo orbital (años)	Periodo de rotación (días)	Incl.**	Sat.***	Composición de la atmósfera	Imagen
Mercurio		0,39	4878	0,06	0,39	0,24	58,6667	7°	0	Trazas de hidrógeno y helio
Venus		0,95	12100	0,82	0,72	0,615	243	3,4°	0	96 % CO2, 3 % nitrógeno,0.1 % agua
Tierra		1,00	12756	1,00	1,00	1,00	1,00	0°	1	78 % nitrógeno, 21 % oxígeno, 1 % argón
Marte		0,53	6787	0,11	1,52	1,88	1,03	1,9°	2	95 % CO2, 1.6 % argón, 3 % nitrógeno
Júpiter		11,2	142984	318	5,20	11,86	0,414	1,3°	63	90 % hidrógeno, 10 % helio, trazas de metano
Saturno		9,41	120536	95	9,54	29,46	0,426	2,5°	61	96 % hidrógeno, 3 % helio, 0.5 % metano
Urano		3,98	51108	14,6	19,19	84,01	0,718	0,8°	27	84 % hidrógeno, 14 % helio, 2 % metano
Neptuno		3,81	49538	17,2	30,06	164,79	0,6745	1,8°	13	74 % hidrógeno, 25 % helio, 1 % metano

* El diámetro y masa se expresan en relación a la Tierra   ** Inclinación de órbita (en relación con la eclíptica)   *** Satélites naturales

Planetas enanos

Los cinco planetas enanos del sistema solar, de menor a mayor distancia respecto al Sol, son los siguientes: Ceres, Plutón, Haumea, Makemake y Eris.

Los planetas enanos son aquellos que, a diferencia de los planetas, no han limpiado la vecindad de su órbita.

Poco después de su descubrimiento en 1930, Plutón fue clasificado como un planeta por la Unión Astronómica Internacional (UAI). Sin embargo, tras el descubrimiento de otros grandes cuerpos con posterioridad, se abrió un debate con objeto de reconsiderar dicha decisión. El 24 de agosto de 2006, en la XXVI Asamblea General de la UAI en Praga, se decidió que el número de planetas no se ampliase a doce, sino que debía reducirse de nueve a ocho, y se creó entonces la nueva categoría de planeta enano, en la que se clasificaría Plutón, que dejó por tanto de ser considerado planeta debido a que, por tratarse de un objeto transneptuniano perteneciente al cinturón de Kuiper, no ha limpiado la vecindad de su órbita de objetos pequeños.

Planeta enano	Diámetro medio*	Diámetro (km)	Masa*	Radio orbital (UA)	Periodo orbital (años)	Periodo de rotación (días)	Satélites naturales	Imagen
Ceres	0,074	952,4	0,00016	2,766	4,599	0,3781	0
Plutón	0,22	2370	0,0021	39,482	247,92	-6,3872	5
Haumea	0,09	1300-1900	0,0007	43,335	285,4	0,167	2
Makemake	0,12	1.420 ± 60	0,0007	45,792	309,9	0.9375	0
Eris	0,19	2326	0,0028	67,668	557	1.0417	1

* El diámetro y masa se expresan aquí tomando como referencia los datos de la Tierra.

Grandes satélites del sistema solar

Algunos satélites del sistema solar son tan grandes que, si se encontraran orbitando directamente alrededor del Sol, se clasificarían como planetas o como planetas enanos; por orbitar a los planetas principales, estos cuerpos pueden denominarse «planetas secundarios». El siguiente listado recoge los satélites del sistema solar que mantienen un equilibrio hidrostático:

Satélite	Planeta	Diámetro (km)	Periodo orbital	Imagen
Luna	Tierra	3476	27d 7h 43,7m
Ío	Júpiter	3643	1d 18h 27,6m
Europa	Júpiter	3122	3,551181 d
Ganímedes	Júpiter	5262	7d 3h 42,6m
Calisto	Júpiter	4821	16,6890184 d
Titán	Saturno	5162	15d 22h 41m
Tetis	Saturno	1062	1,888 d
Dione	Saturno	1118	2,736915 d
Rea	Saturno	1529	4,518 d
Jápeto	Saturno	1436	79d 19h 17m
Mimas	Saturno	416	22 h 37 min
Encélado	Saturno	499	32 h 53 m
Miranda	Urano	472	1,413 d
Ariel	Urano	1162	2,52 d
Umbriel	Urano	1172	4,144 d
Titania	Urano	1577	8,706 d
Oberón	Urano	1523	13,46 d
Tritón	Neptuno	2707	-5877 d
Caronte	Plutón	1207	6,387 230 d

Fuente:  WIKIPEDIA.