El sistema solar, el vecindario de la Tierra

El área más cercana que rodea a la Tierra, recibe el nombre de sistema solar; y aunque, es una minúscula parte del universo, al ser humano le ha tomado siglos explorar este vecindario interplanetario.

¿Qué es? ¿Qué compone el sistema solar? ¿Qué ha hecho el ser humano para explorarlo? Son preguntas que los investigadores responden con datos que se actualizan constantemente, gracias a los avances tecnológicos y científicos. A continuación, se dará a conocer algunos de estos extraordinarios datos relacionados con el sistema solar.

El sistema solar ¿Qué es?

Este es un sistema planetario en el cual se encuentra la Tierra; además de la Tierra, en el sistema solar hay 7 planetas más que conviven con otras clases de cuerpos celestes, gravitan alrededor de una única estrella, el Sol. Hay evidencia de que existen un sinnúmero de sistemas semejantes al sistema solar en otras partes del universo. Y estos sistemas planetarios pueden tener más de una estrella.

El sistema solar hace parte de la Vía Láctea, entre el sistema solar y el centro de la galaxia los separa unos 28 mil años luz, ubicando a la Tierra en el brazo de Orión. Rodear a la Vía Láctea le lleva al sistema solar unos 225´000.000 de años luz, a este rango de tiempo se le llama año galáctico; y la velocidad en que se recorre el año galáctico es de 250 km/s (kilómetros por hora).

Los astrónomos calculan los años que el sistema solar puede tener es de unos 4.560 millones; y, aunque resulta difícil saber su tamaño exacto, se calcula que los efectos del viento solar alcanzan una distancia en kilómetros de 16.000 millones.

En cuanto a los vecinos del sistema solar, Proxima Centauri está considera como las cercana, está separada del sistema solar por 4,22 años luz. Por su parte, el sistema planetario contiguo al sistema solar, recibe el nombre de Alfa Centauri, que se encuentra a una distancia de 4,37 años luz.

Galileo mostrando el uso del telescopio. Fuente: Wikipedia

Ser humano observando al sistema solar

Fue fácil advertir, en las primitivas observaciones del firmamento, la existencia de fenómenos como los eclipses y también la cercanía de los planetas. Esto condujo a creencias que perduraron por varios siglos y que, gracias a la investigación científica, se han podido rectificar o complementar. A continuación, algunos datos históricos relacionados con la observación del sistema solar:

• La teoría geocéntrica ya era una creencia bastante aceptada en antiguas civilizaciones como la babilónica. Esta teoría se basa consiste en la idea errona de que la Tierra es la que ocupa el centro del universo; y, por tanto, es alrededor de ella giran los demás cuerpos celestes del universo.
• Anaximandro, un geógrafo y filósofo griego del siglo VII a. C., postuló una teoría donde la Tierra era un cilindro ubicado en el centro del espacio.
• Gracias al examen detallado de los eclipses, Pitágoras formula la teoría novedosa de que la Tierra tiene forma esférica.
• El Almagesto, escrito por Claudio Ptolomeo en el siglo II, era un tratado astronómico bastante influenciador en los observadores del firmamento. El catálogo estelar que contenía, fue ampliamente aceptado durante unos 1300 años; desde los árabes, hasta los astrónomos europeos de la Edad Media, lo usaron como referencia.   
• A pesar de que fue en el siglo III a. C. que Aristarco de Samos, quien planteó la teoría heliocéntrica; en realidad fue Nicolas Copérnico quien revivió y consiguió difundir ampliamente esta teoría en el siglo XVI. Plantear que el Sol es centro del universo y, por tanto, los planetas, incluida la Tierra, orbitan alrededor de él, fue una idea revolucionaria.
• La rotación que las lunas de Júpiter hacen alrededor de este, observada por Galilei por medio del telescopio, contribuyo a poner en duda la teoría geocéntrica. Esto no solo hizo que Galilei entrara en conflicto con la Iglesia, sino a que llegara a ser nombrado como precursor de la astronomía actual.
• Para el año 1609 Johannes Kepler formuló las leyes de Kepler, como se conocen actualmente. Estas leyes permiten trazar matemáticamente el recorrido que hacen los planetas cuando giran rededor del Sol; son las leyes de Kepler, las que permitieron conocer que estos movimientos de traslación no son circulares, sino elípticos.
• La gravedad planteada, concepto plateado por Isaac Newton, ayudó a mejorar el entendimiento de los movimientos planetarios.
• Usando un micrómetro que el propio, científico Chirstiaan Huygens, diseño, pudo trazar dimensiones más cercanas a la realidad de las distancias astronómicas. Mediante la medición de distancias angulares, pudo establecer las longitudes aparentes de lo que, hasta entonces se creía conformaba, el sistema solar.
• El siglo XVIII trajo muchas mejoras en el telescopio; esto ayudó a que los observadores del firmamento pudieran conocer más detalles de los objetos celestes que hacen parte del sistema solar.
• La carrera espacial que comenzó en la mitad del siglo XX, ha contribuido a la adquisición del conocimiento más detallado del sistema solar.
• Para 1961 el ruso Y. Gagarin pasó a la historia al convertirse en el primer ser humano en llegar al espacio; y en el histórico año de 1969, EE: UU., con la misión llamada Apolo 11, pone al primer ser humano en la superficie lunar.
• Observatorios que orbitan la Tierra, potentes telescopios terrestres y misiones espaciales, siguen siendo parte de los esfuerzos humanos por seguir estudiando al sistema solar.

Tamaños a escala de algunos cuerpos celestes del sistema solar. Fuente: Wikipedia

¿Qué compone el sistema solar?

Gracias a los hallazgos de los astrónomos, la UAI (Unión Astronómica Internacional), clasifica en tres categorías a los componentes que orbitan al Sol:

• 1° categoría. Planetas.
• 2° categoría. Planetas enanos.
• 3° categoría. Cuerpos pequeños.

Planetas

Solo el cumplimiento de ciertas características, pueden hacer que un planeta sea clasificado como tal. Debe cumplir con algo llamado equilibrio hidrostático, que solo se logra con una correcta cantidad de masa del planeta; esta debe ser de suficiente volumen para que su fuerza de gravedad y la energía de su núcleo estén en equilibrio. Este equilibrio logra que el planeta obtenga su distintiva forma esférica y a mantener a sus orbitas despejadas de objetos que pudieran invadir su recorrido.

Los planetas no emiten luz propia, en realidad, lo que hacen es reflejar la luz del Sol. Son ocho los planetas que se han identificado, hasta ahora, como parte del sistema solar, estos recibes la siguiente clasificación:

• Terrestres o interiores. Están caracterizados por poseer una gran densidad, y son: Mercurio, Venus, Tierra y Marte.
• Exteriores. Estos a su vez se dividen en dos categorías más, debido a algunas variaciones en su composición. Existen los gigantes gaseosos (Júpiter y Saturno); por otro lado, están los gigantes helados (Urano, y Neptuno).

Planetas enanos

Estos objetos celestes del sistema solar poseen la masa precisa para poder mantener la característica forma esférica que presentan los planetas. La diferencia con los otros planetas, radica en que la cantidad de masa de estos cuerpos no alcanza para atraer o repeler material a su alrededor; por lo tanto, su órbita no permanece totalmente despejada.

Aunque hay docenas de cuerpos con estas características en espera de ser nombrados planetas enanos, por ahora momento se cuentan cinco conocidos:

• Plutón. Era contado como un planeta más del sistema solar, hasta que en el 2006 fue relegado y se convirtió en un planeta enano; esto porque no posee un orbita despejada.
• Ceres. Su diámetro de 945 km, lo vuelve el objeto más grande de la zona conocida como cinturón de asteroides.
• Makemake. Es uno de los objetos de mayor tamaño hace parte del cinturón de Kuiper. Midiendo 1.420 km de diámetro, casi llega a ser la mitad de Plutón.
• Eris. Posee un diámetro aproximado de 2.326 km, lo que lo convierte en el segundo planeta enano en tamaño. Por su ubicación en la región poco estudiada llamada disco disperso, es un objeto clasificado como transneptuniano (que orbita más allá del planeta Neptuno).
• Haumea. El un diámetro de este planeta enano mide de 1.632 km, también fue descubierto en el cinturón de Kuiper. Es el único planeta enano en el que se le visualizan anillos.

Cuerpos pequeños

A este grupo entran los objetos celestes de menor tamaño que también hacen parte del sistema solar. están divididos por las siguientes categorías:

• Asteroides. Su tamaño es menor al que, generalmente, tiene un planeta, pero no son tan pequeños como un meteoroide, tienen cuerpos rocosos. La mayoría de asteroides están orbitando entre Marte y Júpiter, esta zona es conocida como el cinturón de astroides.
• Meteoroide. Se califica como meteoroide a un objeto celeste cuyo diámetro sea de, mínimo, 100 µm (micrómetros) y máximo, 50 m.; aunque en la práctica esta definición no se use tan estrictamente, ayuda a diferenciarlos del polvo espacial, de objetos más grandes como los cometas y asteroides.
• Cometas. Este objeto astronómico, se compone de en su mayoría de helio que está mesclado con polvo y rocas; estos materiales que se subliman (cambio de la materia, del estado sólido al gaseoso saltándose el estado líquido) al acercarse al Sol. Este proceso es el que le da la característica cola.
• Objetos transneptunianos. Así se les llama a los objetos astronómicos que presentan orbitas estables y que habitan más allá de la órbita que describe el planeta Neptuno.

Otros componentes y zonas del sistema solar

Además de las categorías anteriores, también hay que tener en cuenta otros objetos astronómicos y otras zonas que también integran el sistema solar. Entre estos objetos se encuentran las lunas o satélites naturales, que poseen algunos planetas; estos orbitan en torno a su respectivo planeta y lo sigue en su viaje alrededor del Sol durante su traslación.

La UAI también ha registrado algunas regiones específicas del sistema solar; muchos de los componentes que se han puntualizado, tienen su ubicación en estas regiones. Por ejemplo, entre las orbitas que describen Marte y Júpiter está el cinturón principal de asteroides; este se compone de multitud de, rocosos e irregulares, asteroides.

Otra zona registrada por los investigadores, es el cinturón de Edgeworth-Kuiper. Es 20 veces más ancho que el cinturón principal y también lo compone asteroides. Le sigue el disco disperso, una región remota en la que han hallado unos 90 cuerpos celestes. La nube de Öpik-Oort es la región más retirada del sistema solar, hasta ahora conocida.  

El Sol

Es una estrella también es conocida como Astro Rey; y es alrededor de ella que orbitan la gran variedad de objetos astronómicos que constituyen el sistema solar. El Astro Rey es catalogado por los expertos como enana amarilla. Aun así, el Sol es sorprendentemente, el 99,8% de la materia del sistema planetario; la masa del Sol es 743 veces la totalidad de las masas de los planetas.

El Sol es una bola de plasma, cuyo diámetro mide 1´391.016 km. Se calcula que su nacimiento fue hace aproximadamente 4.650 millones de años atrás y su actividad puede continuar por unos 7.500 millones de años.

Su formación fue a partir de un colapso causado por la potencia de la gravedad contenida en la materia de una, grande y ancestral, nube molecular. Mucha de esta materia se acumuló en el centro, dándole vida al Sol; y la poca cantidad restante de materia, terminó orbitando alrededor de él, transformándose en lo que hoy se conoce como sistema solar.

La combustión en esta estrella que, en gran medida, convierte al hidrogeno en energía y luz, deja como residuo, “cenizas” de helio. El hidrogeno no es un recurso renovable y por eso, se calcula que las reservas que tiene el Sol de este elemento, se agotarán en unos 7.500 millones de años.

Composición y estructura que se conocen del Sol

El Sol tiene como principal componente al hidrógeno (74,9%), le sigue el helio (23,8%); el porcentaje restante lo componen elementos como el oxígeno, el carbono, el neón, el hierro y en proporciones mucho menores, el silicio y el azufre.

Estos elementos participan en las diferentes funciones de la actividad solar; estas funciones han ayudado a determinar cuáles son cada una de las capas que constituyen la estructura solar. Los astrofísicos han identificado las siguientes partes:

Núcleo solar

Es la parte más interna de la estrella y representa la quinta parte del Astro Rey; es en esta región, donde tiene lugar la fusión nuclear causante de la potente energía solar. Las temperaturas que se alcanzan en el núcleo de la estrella, son mayores a los 15 millones de grados Celsius (°C).

La energía que libera el núcleo, tiene origen en la conversión del hidrogeno en helio. Son los fotones (partículas de luz), los encargados de transportar esta energía hacia la superficie; se calcula que estos fotones demoran cientos de miles de años en lograr llegar a la superficie.

Zona radiactiva o radiante

Es la capa del Sol que envuelve al núcleo, está compuesta por elementos como hidrógeno ionizado y helio, también llamado plasma. La temperatura de esta zona es inferior a la generada en el núcleo solar. Todas estas características, permiten la transferencia de la energía producida en el núcleo, hacia las capas exteriores del Sol.

Zona convectiva

Aquí el transporte de la energía producida en el interior solar, se da mediante la convección; es decir, se forman columnas de material caliente que ascienden a zonas cercanas a la superficie, donde pierden calor y luego vuelven a descender.

Por causa de esta disminución en la temperatura del material procedente del núcleo solar, la zona ubicada a, aproximadamente, 200.000 km bajo la fotosfera, es opaca.

Fotosfera

Es la capa externa del Sol, la parte desde donde, la luz y el calor de este, es irradiado hacia el resto del sistema solar. La temperatura promedio de esta zona es de 5.500 °C, y el grosor de esta capa, puede ser de unos 100 a 200 km.

En la fotosfera es donde se originan las manchas solares. Son zonas de la superficie solar más oscuras a la vista porque su temperatura es inferior al promedio del resto de esta capa solar.

Cromosfera

La observación de esta capa, se dificulta a causa del brillo de las capas más internas del Sol; la cromosfera presenta un tono rojizo que solo se ve durante los eclipses. Esta capa del exterior del Sol llega a medir unos 10.000 km.

Corona solar

Ubicada en la atmosfera superior del Sol, esta capa presenta un fenómeno que los investigadores del sistema solar, aún no han podido explicar; ya que, pese a ser una capa externa del Sol, presenta temperaturas muy superiores a las capas que la preceden, como la fotosfera.

El material que compone la corona solar es de muy baja densidad, por lo que este material presenta grandes velocidades. De la corona solar emergen campos magnéticos, muy intensos, y gran volumen de rayos X.  

Heliosfera

La heliosfera constituye toda la zona que comienza desde la atmosfera solar hasta los lugares más apartados del sistema solar, pasando por Plutón. Esta zona alcanza una distancia del Sol de 100 UA; la UA (la Unidad Astronómica), es igual a la distancia que se mide desde la Tierra hasta el Astro Rey.

Esta área, donde se encuentran los todos los objetos astronómicos que componen al sistema solar, está influenciada por los efectos del viento solar. Es la heliosfera, la encargada de proteger a este sistema planetario de los efectos de la materia y la energía interestelar.

¿Cómo influye el Astro Rey en la Tierra?

Son aproximadamente unos 149,6 millones de kilómetros lo que separa a la Tierra del Astro Rey; por esto es que esta estrella es el objeto más luminoso del cielo. La continua emisión de luz, calor y energía que proporciona el Sol, es indispensable para el sostenimiento de la vida terrestre.

La energía solar que absorben las plantas, las ayuda en la fotosíntesis; mecanismo mediante la cual se produce el oxígeno, necesario para la mayoría de los seres vivos. Además, a través de las cadenas alimenticias, tanto herbívoros, como carnívoros, reciben indirectamente esta energía proveniente del Sol.

Es también gracias al Sol, que existen los climas, usados por el ser humano para el cultivo de productos necesarios para la supervivencia. El calor justo, que recibe la Tierra por parte del Sol, mantiene el agua en estado líquido, variante importante para la conservación de la vida.

Por otro lado, la fuerza de gravedad que ejerce el Sol sobre los componentes del sistema planetario, evita el caos en este. Si el Sol no tuviera esta influencia en el sistema solar, tendrían lugar enormes colisiones entre los distintos objetos astronómicos; esta situación convertiría a este sistema planetario en un lugar poco favorable para la vida.

Los planetas conocidos del sistema solar

Como ya se ha dicho, son los planetas, los componentes principales del sistema solar; los astrofísicos han identificado a ocho. A continuación, se proporciona algunos detalles estos planetas.

Mercurio

Su nombre se debe al dios romano del comercio y mensajero de las deidades. Es el planeta de menor tamaño y el que está más cerca al Sol. Solo es un poco más grande que la Luna de la Tierra. Mercurio también se asemeja a la Luna por su superficie, que es rocosa y presenta infinidad de cráteres. No posee satélites naturales.

Es un planeta muy denso, solo superado en el sistema solar, por la Tierra. Se calcula que el 42% del volumen de Mercurio, está ocupado por un núcleo, que los científicos estiman, está compuesto de metal parcialmente fundido. Al núcleo lo cubre un manto que, en términos astronómicos, se considera muy delgado, apenas mide 600 km de grosor.

Venus

Llamado así por la diosa romana del amor. La masa, la composición y el tamaño de Venus se asemejan mucho a la Tierra; pero como este planeta no posee lunas y sus condiciones atmosféricas son hostiles para la vida, resulta incorrecto decir que sea idéntico a la Tierra.

La atmosfera de Venus está saturada de dióxido de carbono; esta condición provoca un fuerte efecto invernadero; y esta es la causa principal de las temperaturas tan altas que registra Venus. Por ello, Venus está clasificado como el más caluroso los planetas que habitan el sistema solar; aunque no sea el planeta que está más cerca del Astro Rey.

Otra singularidad de este planeta, la da su movimiento de rotación; Venus viaja en torno al Sol, en la misma dirección que marcan las manecillas del reloj, característica que solo comparte con Urano.

Tierra

El nombre de la Tierra no se deriva de la mitología romana. La palabra tierra tiene sus orígenes en términos antiguos que representaban el suelo que está bajo los pies.

Posee un único satélite natural llamado Luna, esta es la causante de las mareas. También proporciona estabilidad al eje terrestre que está levemente inclinado en unos 23,4°, lo que, durante el movimiento de traslación, da lugar a las estaciones climáticas: primavera, verano, otoño e invierno.

Es un planeta bastante activo, por lo cual sufre muchos fenómenos naturales como tormentas, terremotos, maremotos, erupciones volcánicas, entre otros; estos fenómenos proporcionan constantes cambios en la superficie del planeta.

El planeta que alberga vida

Nuestro planeta es el único, hasta ahora conocido, que alberga vida; y esto es gracias a una serie de características que, en conjunto, cumplen lo que los expertos llaman habitabilidad planetaria. Algunas de las características particulares de la Terra son:

• Posee importantes cantidades de agua líquida. El 71% de la superficie de nuestro planeta lo cubre este elemento. El agua es fundamental para que los seres vivos puedan realizar sus procesos biológicos. La mayor parte de la composición de la vida terrestre, es agua, y la privación prolongada de su consumo resulta mortal para los seres vivos.
• Con una masa de 5,9736 x 10²⁴ kg, la Tierra tiene la proporción precisa que le permite al planeta mantener una atmosfera. Si la cantidad de masa en la Tierra fuera menor, no sería capaz de conservar la atmosfera; pero si la masa fuera mayor, se propiciaría la acumulación gases tóxicos.
• La atmosfera terrestre es una fina capa compuesta de nitrógeno (79%), oxigeno (20%) y otros componentes en estado gaseoso. Esta combinación les da un aire respirable a los seres vivos, algo fundamental para obtener energía. Además, proporciona la protección necesaria que evita la exposición directa a la radiación solar y a los meteoritos.
• La Tierra está ubicada en, la denominada por los astrofísicos, “zona habitable”. Teniendo en cuenta la cantidad de energía que emana del Astro Rey, nuestro planeta está en el lugar correcto para sostener la vida. Si su separación del Sol fuera menor el agua se evaporaría, si fuera mayor, el agua se congelaría.
• La velocidad de rotación contribuye a disminuir los cambios extremos que se darían entre el día y la noche en la Tierra; si la velocidad del este movimiento fuera distinta sería muy perjudicial para el mantenimiento de la vida.
• El movimiento que se da en el núcleo metálico terrestre, le provee al planeta, un campo magnético que sirve de protección ante el viento proveniente del Sol. Este campo magnético se extiende unos 500 km sobre la atmosfera terrestre, y si no existiera, la atmosfera terrestre tampoco existiría.

Marte

Por causa del óxido de hierro que cubre su superficie, Marte refleja un peculiar tono rojizo; debido a este color, los antiguos romanos le dieron el nombre de su dios de la guerra. Este planeta tiene a Deimos y Fobos como satélites naturales.

El agua que se puede encontrar en Marte es muy poca, hay mil veces menos agua en este planeta que en la Tierra; además, está congelada en sus polos o en estado gaseoso siendo parte de unas escasas nubes de la atmosfera. Pero las observaciones científicas, han inducido a creer que, en el pasado, Marte fue un planeta con grandes recursos hídricos.

Con una atmosfera más densa, el planeta rojo pudo haber tenido nubes y precipitaciones que le dieron forma a ríos, lagos y mares; a esta conclusión se ha podido llegar gracias a la evidencia, en su superficie, de lo que pudieran ser surcos fluviales, costas e islas.

Júpiter

Es el más antiguo de los planetas del sistema solar y el que ostenta el mayor tamaño; por esto se llama Júpiter, el más importante de los dioses romanos y el equivalente al dios griego Zeus. Es un gigante gaseoso compuesto de proporciones enormes de hidrogeno y helio, y en cantidades más pequeñas, amoniaco, metano, vapor de agua, entre otros elementos.

El que esté formado en su mayoría por elementos gaseosos, hace que la proporción de la densidad de Júpiter se muy baja con respecto a la Tierra; la cantidad de masa de este planeta gigante, es apenas mayor a la de nuestro planeta, unas 318 veces. Aun así, la masa de Júpiter representa casi dobla la masa, en conjunto, del resto planetas habitan en el sistema solar.

Alrededor de este planeta orbitan unas 79 lunas, pero se destacan por su tamaño, cuatro satélites naturales descubiertos por Galilei en 1610; una de ellas es Ganímedes, que tiene un tamaño superior a Mercurio; por esto recibe el galardón como el más grande de todos los satélites naturales que se encuentran en el sistema solar. Las otras tres son: Calisto, Ío y Europa.

Al igual que Saturno, este planeta tiene anillos, pero estos son muy tenues. En las imágenes de Júpiter, se puede apreciar una enorme tormenta denominada por los astrónomos como la Gran Mancha Roja. Esta tormenta es mucho más grande que la Tierra, lleva en actividad unos 300 años y en ella se desatan vientos de hasta 500 km/h.

Saturno

Su nombre se lo debe al dios de los romanos de la agricultura y es el mismo dios griego Crono padre de Zeus (el romano Júpiter). Por tener un movimiento orbital muy lento, los antiguos astrónomos, relacionaron a Saturno con el progenitor de los dioses del Olimpo. Saturno también es un planeta gaseoso compuesto en su mayoría por hidrogeno y helio, tal como lo es Júpiter.

Obviamente, lo más peculiar de este planeta son sus anillos; al parecer, estos anillos están formados de hielo y roca que pueden tener el tamaño de pequeñas partículas de polvo o piedras mucho más grande. A Saturno también lo rodea numerosos satélites naturales, tiene por lo menos 82 con orbitas confirmadas.

La más destacada luna de Saturno, es Titán; cuyo tamaño la ubica en el segundo puesto de la lista de las lunas más grandes que forman parte del sistema solar. Titán también es poseedor de una atmosfera bastante densa, algo poco usual entre las lunas; y es el único objeto astronómico, sin contar a la Tierra, que tiene liquido estable en su superficie.

Urano

El nombre de Urano proviene del dios del cielo para los griegos antiguos y abuelo de Zeus. Fue descubierto como planeta en 1781 por W. Herschel; esto llevó a que se ampliara los límites, conocidos hasta ese momento, del sistema solar.

Junto con Neptuno es también, un gigante helado; esto debido a que los componentes de estos planetas, los diferencian un poco de los gigantes gaseosos. Casi un 80% del planeta está representado por mares de hielo de agua, amoníaco y metano; este último elemento es el causante de darle el característico color azul a Urano.

La composición de Urano, lo convierte en el planeta, perteneciente al sistema solar, con las temperaturas más bajas. Otro factor que también lo ayuda a estar en esta categoría, es su núcleo relativamente pequeño, compuesto de hierro y silicato de magnesio. Un núcleo tan pequeño no es capaz de contribuir con el suficiente calor; por lo tanto, no compensa el calor solar que no recibe Urano.

Otra particularidad de Urano es que la rotación la hace en un ángulo de 97,77°; esto hace que uno de sus polos apunte al Sol y el otro en dirección contraria. Esta particular forma de rotar, también afecta la traslación de sus 27 satélites y de sus anillos, los cuales orbitan alrededor de Urano, verticalmente; es decir rodean al planeta alrededor del su ecuador inclinado.

Neptuno

Neptuno es el dios romano del mar. La existencia de este Neptuno fue se dio por anticipado, antes de ser visto; al advertir una variación inusual en la órbita de Urano se empezó a considerar la existencia de otro planeta; 1846 fue el año en que se identificó como otro planeta del sistema solar.

Es otro gigante helado, debido a las bajas temperaturas que registra, que al igual que su vecino Urano, se debe, en parte, a su composición.

Posee un núcleo solido con un tamaño similar a la Tierra; a este núcleo lo rodea una gruesa capa de agua, amoniaco y metano elemento que, al igual que Urano, le da el distintivo color azul. La atmosfera de Neptuno está compuesta por pequeñas proporciones de hidrocarburos, y, en mayor cantidad, hidrogeno y helio.

También tiene anillos, muy tenues y poco brillantes, y orbitan a su alrededor 14 satélites naturales conocidos hasta ahora. El de mayor tamaño es Tritón, esta luna rodea a su planeta en dirección contraria a la rotación de este (rotación retrograda). Los astrónomos creen que esta extraña condición se debe a que, Tritón fue un planeta “atrapado” por la gravedad de Neptuno.

Los esfuerzos humanos para explorar al sistema solar

La curiosidad humana ha llevado a que, desde hace siglos, se busque información que aclare los numerosos interrogantes que la observación del universo puede dejar. De ahí la necesidad de buscar nuevas maneras de explorar el sistema solar.

Los avances tecnológicos, han ayudado a que, desde mediados del siglo XX, comenzara la carrera espacial; esto contribuyó a hacer grandes descubrimientos en los cuerpos celestes con los que compartimos el sistema solar. A continuación, se mostrará algunos de los hechos relevantes de la historia moderna de los esfuerzos humanos por explorar el sistema solar.

Explorando a la Luna

Sputnik 1 (1957), se volvió el primer satélite en llegar al espacio exterior, y con esto los soviéticos dieron apertura a la carrera espacial; seguidos muy de cerca por EE. UU., quienes no se quedaron atrás, y también lanzaron al espacio la sonda Explorer 6 (1959). Ambos objetos recolectaron información sobre la atmosfera terrestre.

Pero el objetivo de las siguientes misiones espaciales era más ambicioso, la exploración espacial no podría quedarse solo en la observación exterior de la Tierra. La meta a seguir era la Luna y esto dejo grandes de hitos históricos.  

• Luna 3 (1959). Sonda soviética que dio a conocer el lado oculto de la Luna.
• Vostok 1 (1961). Primer cohete espacial en llevar un hombre al espacio exterior. El soviético Yuri Gagarin orbitó la Tierra a bordo de esta nave.
• Zond 5 (1968). Primera sonda en rodear a la Luna, dentro de este dispositivo soviético se encontraban diferentes seres vivos.
• Apolo 8 (1968). Misión tripulada por humanos de EE. UU., la primera de este tipo en darle la vuelta a la Luna.
• Apolo 11 (1969). Con esta misión estadounidense, se logró el primer alunizaje, convirtiendo al astronauta Neil Armstrong, en el primer ser humano en pisar la Luna.
• Luna 16 (1970). Sonda soviética no tripulada que se convirtió en el primer aparato automatizado en traer de vuelta, muestras lunares.
• Lunojod 1 (1970). Primer rover controlado remotamente desde la Tierra, que recorrió la superficie lunar.

Tras la llegada a la Luna de la sonda soviética Luna 24 (1976), la exploración lunar se estancó por varias décadas. Japón, con la sonda no tripulada Hiten (1990), reactivó el interés en la Luna; le siguieron China que ha puesto en la superficie lunar, dos vehículos controlados remotamente, el último de ellos Yutu 2 (2019). Israel, India y Europa, también han mostrado interés en explorar a nuestro satélite.

La exploración en los planetas

El afán por conocer mejor a los cuerpos celestes que acompañan a la Tierra en este vecindario llamado sistema solar, llevó a que se adelantara la exploración interplanetaria. Estos son algunos de los momentos más relevantes de esta exploración:

• Mariner 2 (1962). Enviado por la agencia estadounidense, NASA (Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio), para sobrevolar Venus. Gracias a esta expedición se pudo comprobar que el planeta tiene un lento movimiento rotatorio retrogrado.
• Mariner 4 (1965). Primer vuelo de una sonda espacial a Marte; esta misión proporcionó las primeras imágenes de la superficie marciana.
• Venera 7 (1970). Creada por la Unión Soviética, fue la primara sonda en llegar a la superficie de Venus de manera controlada, luego del aterrizaje fallido de su predecesora Venera 3 (1965).
• Mars 3 (1971). Primera sonda en amartizar. Esta sonda de origen soviético envió información muy valiosa de Marte. Gracias a esta exploración se pudo crear mapas geográficos de la superficie marciana y se obtuvieron datos sobre la gravedad del planeta.
• Pioneer 10 (1972). Al atravesar con éxito el cinturón de asteroides, esta sonda estadounidense se convierte en la primera en acercarse a Júpiter. En este acercamiento pudo enviar imágenes más nítidas del planeta; también se obtuvo información sobre su atmosfera y su potente campo magnético.
• Mariner 10 (1974). Sonda enviada por la NASA para explorar a Mercurio. En sus tres sobrevuelos a este planeta, Mariner 10 logró cartografiar uno 45% de la superficie de Mercurio.
• Pioneer 11 (1979). Lanzada por EE. UU., esta sonda fue la primera en acercase a Saturno. En su camino a este planeta, Pioneer 11 capturó en fotografía la Gran Mancha Roja de Júpiter. En la exploración a las inmediaciones de Saturno ayudó a distinguir dos lunas más y nuevos anillos de este planeta.
• Galileo (1995). La misión se constituía de una sonda y un orbitador, y dio importantes descubrimientos acerca de Júpiter y sus lunas. La sonda compartió información sobre la meteorología del planeta y de su composición química; esto antes de ser destruida por la presión del planeta, que solo le permitió alcanzar los 200 km de profundidad en la atmosfera.
• El orbitador Galileo, siguió enviando importante información mientras cumplió su misión hasta 2003. Un descubrimiento relevante es la evidencia que sugiere que, en la superficie de una de las lunas de Júpiter, llamada Europa, existe un océano de agua en estado líquido.
• Perseverance de la Nasa, Hope de Emiratos Árabes Unidos y Tianwen-1 de China (2021). Llegaron este año a Marte, aprovechando la cercanía del planeta a la Tierra. Tanto la misión estadounidense como la china, buscan explorar la superficie marciana; y la misión del país árabe orbitará a Marte para estudiar su atmosfera.

Explorando el camino hacia el espacio interestelar

La sonda Voyager 1 (2012) llegó al espacio interestelar, un lugar nunca antes visitado por un objeto creado por el hombre; y para el año 2020 superaba las 152 UA (unos 22.764´000.000 de kilómetros) alejado de la Tierra. Su hermana, la sonda Voyager 2, le sigue los pasos y en 2018 también llegó al espacio interestelar.

Cuando EE. UU. lanzaron estas sondas en 1977, tenían como objetivo explorar Júpiter y Saturno; pero esta misión se extendió, lo que contribuyó a varios descubrimientos en estas alejadas distancias del sistema solar.

• En 1979, ambas sondas se acercaron a Júpiter, en esta ocasión descubrieron sus anillos. También captaron la fuerte actividad volcánica de una de las lunas del planeta, Ío.
• Para 1986, Voyager 2 se convierte en la primera sonda en acercarse a Urano. En esta aproximación descubrió 10 lunas nuevas y encontró dos anillos más a este planeta.
• El Voyager 2 siguió su recorrido y en 1989, explora por primera vez las cercanías de Neptuno. La exploración del Voyager 2 mostró que este planeta posee cuatro anillos completos. También pudo visualizar seis nuevos satélites naturales.
• Se espera que en el 2025 se les agote el combustible de estas dos sondas, y por tanto dejaran de mandar información a la Tierra. De ahí en adelante, continuaran su recorrido por el espacio. Por eso, previniendo un encuentro extraterrestre, los Voyager llevan unos discos de oro con información relevante de la raza humana y del planeta Tierra.

Aterrizajes en cuerpos pequeños del sistema solar

Además del interés en los planetas, los astrónomos también han aunado esfuerzos para investigar a fondo los otros cuerpos celestes que rondan el sistema solar. Con este objetivo se han lanzado varias misiones espaciales para la explorarlos. Algunas de estas son:

• NEAR (2001). Sonda que aterrizó en Eros el segundo asteroide en tamaño, próximo a nuestro planeta. Durante un año, esta sonda orbitó y envió importantes datos sobre el asteroide; luego, NEAR aterrizó en Eros improvisadamente, pero aun así siguió enviando información por unos días más.
• Hayabusa (2005). Esta nave espacial no tripulada de origen japones que fue enviada al asteroide Itokawa, también conocido con el número 25143. En esta misión, Hayabusa recogió muestras del asteroide que fueron traídas a la Tierra.  
• Huygens (2005). Creada por la ESA (Agencia Espacial Europea), esta sonda logró llegar a Titán, la luna más grande de Saturno. Entre otras cosas, la exploración a este satélite pudo establecer que en él existen ríos, océanos y lagos de metano.
• Rosetta (2014). Esta sonda fue lanzada por la ESA, teniendo como objetivo aterrizar 67P/Churyumov-Gerasimenko; este cometa se convirtió, gracias a esta misión, en el primero en ser visitado por objeto humano.
• New Horizons (2015). Aunque la sonda estadounidense no aterrizó en Plutón, alcanzó el máximo acercamiento al planeta enano; consiguió transmitir las imágenes más nítidas, logradas hasta ahora, del planeta enano y de sus cinco satélites naturales.
• En 2019 esta misma sonda logró tomar las primeras imágenes del asteroide Arrokoth (2014 MU69). Este es el sobrevuelo más cercano que hace una sonda, a un cuerpo celeste tan alejado de la Tierra.

¿Qué futuro le espera al sistema solar?

El futuro del sistema solar depende del ciclo de vida del Sol. En cinco millones de años, la reducción significativa de las reservas de hidrogeno del núcleo solar, desestabilizará la secuencia principal de la que disfrutamos ahora. La combustión convertirá a todo el hidrogeno en helio, lo que llevará a que el núcleo colapse y aumente la producción de energía.

Debido a esta reacción el Sol aumentará de tamaño, alcanzará a tener un diámetro 260 veces más grande que la medida actual. En esta etapa el Sol se convierte en una gigante roja que, por culpa de su expansión, se tragará a Mercurio y Venus; y volverá en un planeta inhabitable a la Tierra.

El calor nuclear fusionará el helio por un tiempo, pero paulatinamente las reacciones nucleares disminuirán, debido a la falta de masa que sustenten estas reacciones. En este punto el Sol se convertirá en una enana blanca y solo tendrá la mitad de la cantidad de masa que tenía la estrella originalmente.

Gran parte del material solar se esparcirá al medio interestelar y seguramente, en el futuro lejano, lleguen a ser parte de otra estrella.

Como se puede ver, la curiosidad del ser humano lo ha llevado a descubrir lo asombroso que es el sistema solar. Estos descubrimientos resaltan el privilegio que tenemos como especie, de disfrutar la conjugación de variantes que resultan en la sostenibilidad de la vida en la Tierra.

La información que constantemente se logra obtener acerca del sistema solar, solo nos debe impulsar a valorar este magnífico vecindario que ocupamos en el universo.

Referencias:

• https://concepto.de/sistema-solar/
• www.astromia.com/solar/planetas.htm
• https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_solar
• www.geoenciclopedia.com/sistema-solar/
• https://es.wikipedia.org/wiki/Exploraci%C3%B3n_del_sistema_solar