Planetas interiores y planetas exteriores

En la órbita del Sol hay ocho planetas. Los cuatro más cercanos se conocen como planetas interiores y los cuatro más lejanos son los planetas exteriores. Estos dos grupos están separados por el Cinturón de Asteroides, una región de miles de asteroides en la órbita del Sol entre Marte y Júpiter.

Planetas interiores Planetas exteriores
Otro nombre Planetas terrestres. Gigantes gaseosos.
Cercanía al Sol Más cerca. Más lejos.
¿Cómo es su órbita alrededor del Sol? Rápida. Lenta.
Tamaño Más pequeños. Más grandes.
El planeta más grande La Tierra. Diámetro de 12.756 km. Júpiter. Diámetro de 142.984 km.
El planeta más pequeño Mercurio. Diámetro de 4.880 km. Neptuno. Diámetro de 49.532 km.
Lunas Pocas o ninguna. Muchas.
Composición Estos planetas en gran parte están formados por rocas y metales pesados ​​como el hierro y el níquel. Estos planetas en gran parte están formados por gases.
Superficies Sólidas. No cuentan con superficies.
Densidad Mayor. Menor.
Anillos No. Sí.
Ejemplos Mercurio, Venus, La Tierra y Marte. Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.

 

Satélites naturales y satélites artificiales

Cualquier objeto que gire alrededor de otro en un camino llamado órbita se considera un satélite. Los satélites pueden ser naturales o artificiales. Nuestra Luna es un ejemplo de un satélite natural, así como lo son todas las lunas de los otros planetas. La Tierra también puede considerarse un satélite del Sol.

Satélites naturales Satélites artificiales
Definición Objeto que gira alrededor de otro en una órbita. Objeto que gira alrededor de otro en una órbita.
Creado Por la naturaleza. Por el hombre.
¿El hombre los puede manipular? No. Sí.
Permanencia Son permanentes. Son temporales.
¿Se emplean para la comunicación? No. Algunos.
Tipos Regulares e irregulares. Militares, geográficos, climatológicos, comunicacionales, científicos y de limpieza.
Ejemplos

La Luna, Io, Europa, Calisto y Fobos, entre otros.

 

Sputnik 1, Explorer 1 y Vanguard 1, entre otros.

 

Satélites artificiales

Los verdaderos conquistadores espaciales, los satélites artificiales, nos han acercado los paisajes más inhóspitos del sistema solar y se convirtieron en una herramienta civil y militar de uso cotidiano en nuestro planeta.

Transbordador en el espacio.

El universo ha sido desde siempre un misterio para la humanidad que, cautivada por la infinidad de astros y la profundidad del oscuro espacio, no ha dejado de investigar sus interminables recovecos. En cada rincón se esconde una respuesta que da lugar a nuevas preguntas y el enigma toma dimensiones irreconocibles.

Por lo pronto, una de las variables de la investigación espacial se concentra en el modo de sacar provecho de las nuevas posibilidades. En este sentido, los satélites artificiales se han convertido en un recurso fundamental como fuente de información, instrumento de exploración y modo de comunicación mundial.

En la actualidad hay miles de satélites orbitando alrededor de la Tierra. Las cifras concretas son un misterio, ya que muchos de ellos se encuentran bajo carácter secreto y otra cantidad importante ha dejado de funcionar a pesar de que permanecen en órbita.

¿QUÉ ES UN SATÉLITE ARTIFICIAL?

Existen dos tipos de satélites: los naturales y los artificiales. Ambos se caracterizan por orbitar alrededor de un planeta, pero a diferencia de los primeros, los segundos han sido fabricados por el hombre. Para ello fueron necesarias diversas tecnologías, la comprensión de leyes físicas y la inspiración de los propios astros.

Un satélite artificial puede ser tripulado o automático. Luego de ser construidos, son lanzados al espacio y puestos en órbita. Para ello, parten de la superficie terrestre impulsados por cohetes que les otorga una velocidad tangencial, obligándolos a circular en torno a la Tierra, de modo que la atracción de ésta equilibre constantemente la fuerza centrífuga producida por el movimiento curvilíneo.

¿Sabías qué...?
Neil Armstrong se convirtió en la primera persona en poner el pie sobre la superficie lunar el 20 de julio de 1969.

Como ya anunciamos, su objetivo es captar y transmitir información, especialmente de nuestro planeta, pero también de otros astros. De esta manera, permiten pronosticar las condiciones ambientales durante el día, determinar las zonas boscosas que están siendo destruidas por incendios o las aguas oceánicas contaminadas por un derrame de petróleo, así como poder transmitir, a cualquier parte del planeta, un acontecimiento deportivo o artístico en el momento en que se realiza.

Para ello dependen básicamente de 3 tecnologías: las comunicaciones de radio, la informática y los cohetes. La primera de ellas es esencial para poder transmitir y recibir información del satélite. Sin este aporte, los datos recaudados quedarían allí y no podrían ser aprovechados de ninguna manera.
Por otro lado, la informática es una disciplina que permitió realizar los cálculos y planificaciones necesarios de manera mucho más rápida. Por ejemplo, el cálculo de las órbitas que deben seguir los satélites, e incluso la forma en que se deben emplear las comunicaciones o captar y almacenar la información que deban obtener y/o transmitir. Obtener todos estos datos, con la precisión que requiere la tarea, hubiera sido un obstáculo insalvable sino fuera por las computadoras.

Finalmente, sin el diseño de los cohetes, la tarea de poner en órbita los satélites habría sido imposible. Si bien al principio fueron creados para servir como proyectiles balísticos para aplicaciones de destrucción en operaciones militares, pronto se transformaron en el elemento más necesario para el desarrollo de la tecnología satelital. Pero al igual que las otras dos tecnologías, los cohetes también fueron evolucionando hasta convertirse en los ya obsoletos transbordadores espaciales (híbrido entre avión a reacción y cohete). De hecho, antes de tener alguna idea acerca de qué se pretendía hacer en el espacio, ya se estudiaban las posibilidades de fabricar un cohete con motor a reacción o de propulsión a chorro (modelo actual).

Lanzamiento de un cohete espacial.

TIPOS DE SATÉLITES ARTIFICIALES

Los satélites artificiales pueden agruparse de acuerdo a las funciones que cumplen y la velocidad que alcanzan. Según su finalidad, sus aplicaciones se dividen en bélicas o civiles. Aquellos que han sido dispuestos para realizar actividades militares cumplen funciones de reconocimiento, revelación y de amenaza bélica directa. Los satélites artificiales con aplicaciones civiles ofrecen una mayor variedad de utilidades, siendo utilizados como satélites meteorológicos, de telecomunicaciones y para la navegación, entre otros.

Veamos una clasificación más precisa:

• Satélites astronómicos: son utilizados para observar planetas, galaxias y otras formaciones astronómicas.

• Satélites de comunicaciones: son empleados para comunicarse. En general, utilizan órbitas geosincronas, órbitas de Molniya u órbitas bajas terrestres.

• Satélites de navegación: se valen de señales para conocer la posición exacta del receptor en nuestro planeta.

• Satélites de reconocimiento: popularmente llamados satélites espías, son utilizados para observar o realizar comunicaciones. Tanto militares como organizaciones de inteligencia pueden de esta manera tomar fotografías y vigilar grandes espacios oceánicos, pero los datos recaudados son preservados secretamente por los gobiernos.

La mayoría de los satélites de inteligencia electrónica se sitúan en órbitas bajas, por lo que durante los conflictos entre potencias se han convertido en el principal objetivo para anular el robo de información.

• Satélites de observación terrestre: se emplean para observar el medio ambiente, obtener información meteorológica y cartográfica sin fines militares.

• Satélites de energía solar: son artefactos dotados de dispositivos capaces de captar parte de la energía solar reflejada por la atmósfera y que no alcanza la superficie terrestre, para luego enviarla hasta unas antenas en la Tierra como fuente de alimentación.

Básicamente, existen dos métodos para realizar esta tarea. El primero de ellos consiste en instalar un espejo en el espacio que refleje los rayos solares y los dirija a puntos determinados de la superficie terrestre, como por ejemplo a las regiones polares, donde resultan de gran utilidad debido a las prolongadas noches de seis meses.

El segundo método requiere de un enorme satélite provisto de celdas fotovoltaicas. Las mismas son capaces de almacenar durante cortos períodos la energía solar para emitirla en forma de haces de microondas a estaciones terrestres.

• Estaciones espaciales: son satélites diseñados para que las personas puedan vivir dentro durante su órbita alrededor de la Tierra. A diferencia de otras naves espaciales tripuladas, las estaciones espaciales no tienen propulsión ni capacidad de aterrizar, por lo que requieren de otros vehículos como transporte.

• Satélites meteorológicos: se emplean principalmente para registrar el tiempo atmosférico y el clima en nuestro planeta. Resultan muy útiles los geoestacionarios, satélites que describen una órbita completa por encima del ecuador en 24 horas exactas, generando la impresión de estar fijos sobre un determinado punto de la superficie terrestre.

HISTORIA

El primer satélite artificial en llegar al espacio fue el Sputnik I, un diseño de la Unión de Repúblicas Socialistas Soviéticas (URSS) que se puso en órbita el 4 de octubre de 1957. Su misión era obtener información meteorológica, como contribución al Año Internacional Geofísico (1957-1958).
Sin embargo, el primer experimento satisfactorio de comunicaciones satelitales fue realizado por la armada de los Estados Unidos en 1954, utilizando a la Luna para reflejar las ondas de radio que comunicaron a Washington D.C. con Hawai exitosamente.

Ambos hechos permiten vislumbrar el comienzo de una vertiginosa carrera espacial enmarcada en un mundo polarizado por la Guerra Fría. Recordemos que la Unión Soviética y los Estados Unidos dominaron el panorama político y militar desde el fin de la Segunda Guerra Mundial hasta la disolución del Estado Soviético, en 1991. Durante buena parte de ese período, ambas super potencias también proyectaron su rivalidad fuera del planeta, en la carrera espacial, que sirvió de escaparate público para sus conquistas científicas y tecnológicas.

¿Sabías qué...?
En 1964, se lanzó el primer satélite de televisión de órbita geoestacionaria con el fin de transmitir los Juegos Olímpicos de Tokio.
Sputnik I.

A pesar de todo, otros protagonistas se unieron a la búsqueda por conquistar el espacio. En 1969 se funda la Agencia Nacional de Desarrollo Espacial de Japón (conocida internacionalmente por su sigla inglesa, NASDA) y ya en 1970 lanza su primer satélite artificial. En la década de 1980 se contaba con su participación en las investigaciones espaciales, reconocidas en el mundo entero.

India también se unió a esta carrera fundando en 1972 el Organismo Indio de Investigación Espacial, con sede en la ciudad de Bangalore, que tres años después lanzó al espacio su primer satélite.

Por último, el viejo continente impuso su marca al crear la Agencia Europea del Espacio (ESA) en 1975, con su programa de cohetes lanzadera (Ariane, 1979-1997) y la serie de sondas espaciales iniciada por la misión Giotto (1983).

Telescopio espacial Hubble.

En el contexto mundial definido tras el fin de la guerra fría y la caída del bloque soviético, el protagonismo en la exploración espacial iba a quedar repartido entre Estados Unidos, que conservaba una posición hegemónica y emprendía ambiciosas misiones al Sol, Marte, Saturno y Júpiter; Rusia, heredera de la astronáutica soviética a través de su Agencia Federal del Espacio, que perdía terreno frente a su tradicional rival arrastrada por la fuerte crisis económica; y la ESA que consolidaría su posición entre las potencias espaciales con misiones destacadas como el lanzamiento del telescopio espacial Hubble (1990) y de las sondas Cassini-Huygens (en colaboración con la NASA y con destino a Saturno, 1997), Mars Express (para el estudio de Marte, 2003), SMART 1 (a la Luna, 2003) y Venus Express (a Venus, 2005), entre otras.

No obstante, entrado el siglo XXI, Japón, China y la India, tres grandes economías asiáticas, se han sumado al selecto club de las potencias espaciales, atraídos por el alto interés que tiene la carrera espacial, tanto a nivel tecnológico como económico y político.

Características del sistema Tierra-Luna

La Tierra es el único planeta cuyo nombre en inglés no se deriva de la mitología griega o romana. El nombre deriva del inglés antiguo y germánico, hay, por supuesto, cientos de otros nombres para el planeta en otros idiomas.

La Tierra, como los demás planetas, recorre desde hace millones de años su órbita alrededor del Sol, y lo seguirá haciendo durante otros miles de millones de años sin cambios notables. Es el Sol, con un volumen 1.000 veces mayor que todos los planetas juntos, quien la retiene y regula, además, el sistema solar. Si existiese otra estrella cercana, es decir, si el Sol perteneciese a un sistema binario, o si los planetas tuviesen masas mucho mayores, las órbitas de sus componentes sufrirían variaciones continuas. En ningún planeta habría posibilidad de vida porque pasaría demasiado cerca o demasiado lejos de su estrella y, por tanto, no existiría una sucesión regular de las estaciones.

¿Sabías qué...?
La Luna es el cuerpo celeste más fácil de ubicar en el cielo y es el único sitio, más allá de la Tierra el cual el hombre ha sido capaz de pisar.

La Luna está dotada también de un movimiento de rotación y otro de traslación alrededor de la Tierra (que se cumplen en tiempos iguales); por consiguiente, las posiciones relativas de la Tierra y la Luna respecto al Sol varían periódicamente. Ello explica que la Luna presente a la Tierra siempre la misma cara y las fases lunares.

La superficie lunar, explorada por varias misiones del programa Apolo, y cartografiada con todo detalle por la sonda estadounidense Clementine, presenta un aspecto caracterizado por una gran cantidad de accidentes geográficos.

No es del todo exacto afirmar que la Luna gira alrededor de la Tierra. Ambas giran alrededor del punto de equilibrio del sistema Tierra-Luna, o sea el centro de gravedad o centro de masa. Y como la Tierra es 81 veces mayor que la Luna, este centro está situado a 1.600 km por debajo de la superficie terrestre, del lado más próximo a la Luna. De esto se deduce que no es la Tierra la que sigue una verdadera órbita elíptica alrededor del Sol, sino que es el centro de gravedad del sistema el que lo hace, mientras que la Tierra oscila ligeramente de un lado a otro.

Fases de la Luna.

¿Por qué la Tierra no se cae?

La fuerza de la gravedad es la responsable de que los gases que componen la atmósfera no escapen al espacio y de que la Tierra permanezca estable en su órbita, relacionándose con el resto de cuerpos del universo y manteniendo unidas a los miles de millones de estrellas que pueblan la galaxia. La fuerza de la gravedad del Sol es casi 28 veces el valor de la gravedad terrestre y es la que mantiene en sus órbitas a todos los planetas y demás cuerpos que integran el sistema solar.

Color y luminosidad

Una característica de los planetas es reflejar una parte de la luz solar incidente (el porcentaje de luz reflejada se llama albedo y es un dato físico importante para todos los cuerpos del sistema solar, pues facilita el conocimiento de características como la dimensión y el material que recubre su superficie). La Tierra tiene un albedo de 0,40, o sea que refleja al espacio un 40 % de la luz solar que recibe; ello se debe a que los océanos, los casquetes polares y la capa de nubes actúan como espejos.

Heng Zhang

El astrónomo y geofísico chino Heng Zhang (78-139 d.C.), reconocido como el inventor del primer sismógrafo, fue asimismo el astrónomo oficial de la corte china. Descubrió y registró que la luz emitida por la Luna era, en realidad, luz procedente del Sol reflejada por la superficie de ésta.

El albedo terrestre está sujeto a variaciones estacionales porque la Tierra difunde más luz entre marzo y junio, y entre octubre y noviembre que entre julio y septiembre. El color de la Tierra también varía, es más azulado en los períodos que refleja más luz. En cuanto a las relaciones entre la Tierra y la Luna, la primera se ve desde la Luna 100 veces más luminosa que la Luna llena vista desde la Tierra.

Dimensiones

La distancia media entre la Tierra y la Luna es de 384.403 km. Esta distancia puede alcanzar 406.697 km en el apogeo, cuando la velocidad orbital de la Luna es de 3.474 km/h, o bien reducirse a 356.410 km en el perigeo, cuando la velocidad orbital es de 3.959 km/h. Mientras que la Tierra tiene como diámetro ecuatorial 12.756 km y como diámetro polar 12.713 km, con un achatamiento polar de 1/298, la Luna tiene un diámetro de 3.476 km y forma casi esférica. La Tierra tiene una masa de 5,977 x 1027 t y una densidad media de 5,52 veces la del agua, frente a 3,36 veces la densidad de la Luna, que posee también una masa mucho más baja: 1/81 de la terrestre. De la masa y las dimensiones se deduce la fuerza de gravedad en la superficie de ambos cuerpos, y también puede calcularse el peso de un objeto sobre la Luna, que es, un 1/6 de su peso sobre la Tierra.

Eclipses de Sol y de Luna

Durante su trayectoria alrededor del Sol, la Luna se encuentra periódicamente situada entre el Sol y la Tierra.

Las diferentes fases de un eclipse de Sol total, en este caso el acaecido el 11 de julio de 1991, permiten apreciar la secuencia de desaparición y reaparición del disco solar tras la silueta de la Luna, que en la fase central del fenómeno cubre por completo al astro rey.

El interés científico del eclipse de Sol depende de que la Luna oculte al Sol por completo (eclipse total); en el brevísimo período que puede durar el eclipse total, desde pocos segundos hasta un máximo de 7,30 minutos, se puede ver la parte más externa del Sol, la cromosfera, con las protuberancias, y la tenue corona con sus penachos. Debido a que la sombra de la Luna llega con dificultad a alcanzar la Tierra, la zona de sombra sobre la superficie terrestre no es superior a 275 km. Alrededor de esta zona el eclipse es parcial, o sea que se ve el disco del Sol parcialmente, no pudiéndose observar la corona ni la cromosfera.

Existe eclipse anular cuando el disco lunar no es lo suficientemente grande como para ocultar por completo al Sol. Esto se debe a que las distancias de la Luna a la Tierra y de la Tierra al Sol no son constantes, dado que las órbitas lunar y terrestre no son exactamente circulares. El disco negro de la Luna aparece entonces rodeado de un sutil anillo brillante, cuya luminosidad es suficiente para impedir la visión de la cromosfera y de la corona.

Los eclipses totales de Sol (y de Luna) se reproducen en el mismo orden después de un período de 18 años y 11 días, denominado saros (igual a 223 lunaciones), pero no en los mismos lugares. Por ejemplo: el 20 de julio de 1963 se observó un eclipse total en Canadá, y el 31 de julio de 1981 otro en Siberia (Rusia). El 11 de agosto de 1999 pudo verse un eclipse total de sol desde Gran Bretaña hasta la India. El 29 de marzo de 2006 tuvo lugar un eclipse solar total que comenzó a manifestarse al noreste del Brasil y acabó en la frontera noreste de Mongolia.

Eclipse lunar

Los eclipses de Luna se producen cuando ésta penetra en el cono de sombra de la Tierra, lo que sucede sólo durante la Luna llena. Contrariamente a los eclipses de Sol, los de Luna son visibles en todos los lugares de la Tierra donde pueda observarse la Luna por encima del horizonte. El cono de sombra está rodeado de un cono de penumbra, que intercepta una parte de la luz solar. Los eclipses de Luna pueden ser también totales o parciales. El eclipse es total si la Luna penetra completamente en el cono de sombra, y parcial si penetra sólo en parte; por último, el eclipse de penumbra se produce cuando la Luna penetra sólo en el cono de penumbra. En un año se observan de dos a cinco eclipses de Luna.

La Tierra y la Luna: su formación

El análisis radiactivo de las rocas superficiales de la Tierra indica una edad de por lo menos 3.500 millones de años. La corteza terrestre se solidificó lentamente, debido a la gran cantidad de potasio radiactivo que generaba calor en el interior. El Sol, cuya edad se estima en 5.000 millones de años, había nacido ya, aun cuando era invisible por estar oculto en el interior de la primitiva nebulosa de materia estelar, particularmente densa sobre el plano de la eclíptica. En efecto, la nube bloqueaba todas las radiaciones solares a escasa distancia del Sol. A causa de la temperatura excesivamente baja (quizá -260 °C), los gases de agua, el amoníaco, el nitrógeno, el dióxido de carbono, el monóxido de carbono y el metano formaron, junto con el polvo, la nieve y el hielo, unos cuerpos que serían los planetas. Debió de ser una tempestad permanente, en cuyo seno se formaron masas cada vez más grandes, que se rompían y agregaban de nuevo.

La Tierra pudo nacer así, o sea, por acumulaciones sucesivas y, a medida que aumentaba de masa, atraía a otros cuerpos menores. El calor generado, además de disolver los hielos y producir vapor, eliminó las sustancias más ligeras y volátiles, dejando sólo las más pétreas y metálicas.

En realidad, sobre el origen de la Luna hay muchas dudas. Según H. C. Urey, se formó también en frío, por acumulación de pequeños cuerpos. Fred Whipple sostiene que esto quizá sucedió cuando la Tierra empezó a perder el anillo que la rodeaba (similar al que todavía hoy circunda a Saturno). El núcleo de la Luna comenzó a calentarse poco a poco a causa de la presencia de elementos radiactivos; sin embargo, es probable que no se calentase lo suficiente como para producir un núcleo de hierro, como ocurrió en el caso de la Tierra.

Pequeños cuerpos siguieron cayendo sobre la Luna durante centenares de miles de años, y provocaron cráteres. Mientras, el calor interior aumentaba y fundía las capas más próximas a la superficie. En este período crítico, las grandes depresiones lunares que ahora se denominan mares, los valles y las grietas se inundaron de lava. Ese período fue breve, así como fueron también rápidos la expansión y el enfriamiento sucesivos, que produjeron tensiones, hundimientos, relieves y formaciones de diverso tipo. La acción de los volcanes es evidente en diversas regiones de la Luna, pero muchos cráteres, y especialmente los mayores, fueron producidos por impactos de meteoritos, como sucedió también en la Tierra; sin embargo, en el caso de esta última las fuerzas geológicas han rellenado, erosionado y destruido los cráteres, excepto algunos de los más recientes. Los picos centrales de muchos cráteres lunares, más bajos que los bordes de los cráteres mismos, se formaron en el período durante el cual la Luna estaba parcialmente fundida; el meteoro que originó el cráter rompió el centro de la superficie, de la cual brotó la lava que creó estas montañas. También los mares fueron producidos, siempre en el mismo período, por el impacto de grandes meteoros que, al romper la costra, provocaron intensas expulsiones e inundaciones de lava.