Curso sobre el Sistema Solar: Lección nro. 5

Curso sobre el Sistema Solar: Lección nro. 5
c6) El Planeta Júpiter:
Júpiter es el gigante más cercano a nuestro planeta y mayor del Sistema Solar, y es
realmente gigante pues su diámetro es más de 10 veces el diámetro de la Tierra, su masa
es superior al doble de la suma de la masa del resto de los planetas.
Cuando observamos la superficie, un detalle muy interesante aparece, la llamada “Gran
Macha Roja”, formación que aparece bajo el aspecto de una superficie de forma oval de
45000 km de longitud por unos 13000 km de ancho. La primera vez que los astrónomos
se ocuparon de ella fue en 1831 pero parece ser que ya había sido observada en 1664.
Su color presenta variaciones irregulares: algunas veces es rojo fuerte, otras rozado, y a
veces grisáceos.
Se dieron diversas teorías sobre el origen de esta gran Mancha, pero en realidad es una
tormenta gigante en las nubes de Júpiter. La rotación rápida que es de 9,8 horas
terrestres hace que se presente un achatamiento en los polos y un ensanchamiento en el
ecuador. Su diámetro ecuatorial es de 142754 km y su diámetro polar es de 133659 km.
Su masa es de 317,9 masas terrestres y su densidad es 1,31 g/cm3 , con una aceleración
de la gravedad de 22,9 m/s2.
Visto desde un pequeño telescopio, se pueden distinguir bandas oscuras a cada lado del
ecuador; su atmósfera está constituida de un 85% de hidrógeno, 14% de helio y un 1%
de gases como el metano, amoníaco y otros. (figura 19).
Figura 19 (Foto mostrando la Gran Mancha Roja y las Bandas Ecuatoriales)
La coloración rojiza característica de las nubes Jovianas se produce con la combinación
de amoníaco e hidrógeno sulfuroso en la que también actúa fósforo.
Posee un potente campo magnético alrededor de este, mucho más poderoso que el de la
Tierra, además tiene un sutil anillo, que es brillante y delgado y entre este y el planeta se
extiende un disco difuso de materia muy dispersa. Dos pequeñas lunas lo mantienen en
órbita regular: cumplen la función de “pastoreo”. Al igual que Saturno, los anillos de
Júpiter está compuesto por innumerables partículas de hielo que circulan por una banda
de 6000 km de ancho. (figura 20)
Figura 20 (foto anillos de Júpiter)
Es gigante posee 63 satélites pero los mayores son IO (1815 km de radio), Europa (1569
km de radio), Ganímedes (2631 km) y Callisto (2400 km de radio), estos ya habían sido
observado por Galileo Galilei .
Más adelante hablaremos en particular de estos espectaculares satélites.
Otros datos:
Distancia del Sol: 776x106 km
Velocidad de escape: 59,50 km/s
Año: 11,8 años terrestres
Velocidad orbital: 13 km/s
Inclinación de su eje: 3,120
Inclinación sobre la eclíptica: 1,30
Anillos: Hallo-Main-Gossamer
Temperatura: -129 0C a –118 0C
Albedo: 0,52
Lo fascinante de este impresionante gigante es que podría haber sido una estrella, es
más, es una estrella frustrada, Como hubiera sido si estuviéramos en un Sistema
Binario?.
c7) El Planeta Saturno:
Las características de Saturno son muy parecidas a las de Júpiter . Su radio es casi 10
veces mayor que el de la Tierra, y su masa, 95 veces superior a la masa de la Terrestre.
Otra característica en común es que aparece circundado por una extensa atmósfera, de
hidrógeno, helio, amoníaco y metano, con el telescopio se observan una serie de franjas
de distinto color dispuestas paralelamente al ecuador del planeta, aunque menos
marcadas que Júpiter.
En la atmósfera superior se observan ocasionalmente algunas manchas más o menos
duraderas, pero no se han observados formaciones permanentes como la gran mancha
en Júpiter. las determinaciones de temperaturas nos dan valores que oscilan entre una
máxima de –179 0C y mínimas de –184 0C. La característica más sobresaliente de este
bello planeta son sus anillos, a los primeros tiempos y hasta no hace mucho se pensó
que solamente eran tres los anillo con la famosa división de Cassini, el descubrimiento
de que los anillos son un sistema anular alrededor del planeta fueron identificados por el
Astrónomo y Matemático holandés Christian Huygens en el año 1659. Hoy sabemos
gracias a las misiones espaciales Voyager que son en realidad un centenar de anillos
(fig.21).
Fig. 21: fotografía del complejo sistema de anillos.
Los telescopios más pequeños ponen de manifiestos los anillos de Saturno, pero con
equipos mayores se ponen al descubierto varios anillos importantes estos son: El anillos
medio (el anillo B) muy brillante y el anillo A, menos brillante separados por la división
de Cassini, un anillo muy débil y cresponado, interno es el anillo C, es muy difícil de
observar. Otra división, que se observa con gran dificultad, discurre en el anillo A, es la
división de Encke; estas divisiones que aparentemente son espacios vacíos, tienen
algunos fragmentos de material opaco (fig.22).
Fig. 22: Fotografía donde se observan los anillos y las divisiones
Los anillos están formados por fragmentos de roca, cuyo tamaño varía desde el de
piedrecitas al de rocas enormes, fragmentos que describen de modo independiente
orbitas alrededor de Saturno.
Los anillos y el ecuador de Saturno están inclinados 270 con respecto a la órbita de
Saturno, debido a lo cual se observan distintos aspectos de ellos en el tiempo. (fig.23),
el ángulo con el cual se contemplan los anillos varía a lo largo de un período de 30 años.
Fig. 23 : Las diferentes posiciones de los anillos
El período de rotación es muy rápido, 10,53hs por lo que da un pronunciado
achatamiento polar, siendo entonces su radio polar de 107.812 km y su radio ecuatorial
de 120.057 km, el período de traslación alrededor del Sol es de 29,456 años terrestres.
Saturno tiene 60 satélites siendo los más importantes: Titán el mayor después de
Ganímedes, con una espesa atmósfera en evolución que hace mucho tiempo atrás perdió
su hidrógeno y la mayor parte del amoníaco y comenzó a formar hidrocarburos
complejos, espesas nieblas de gases que ascienden hasta los 100 km de altura, lluvias de
octanos y un espeso y pantanoso océano de nitrógeno.
Luego tenemos a Jápeto, Tetis, Mimas, Encelado, Dione, Rhea y otros (fig 24) y (fig
25).
Fig. 24: Foto montaje de las imágenes obtenidas por las naves espaciales Voyager 1 y 2
donde desde el margen superior izquierda y en sentido horario vemos:
Titán, Jápeto, Mimas (con un cráter gigante), Encelado, Dione y Rhea.
Fig.25 Fotografía de Dione tomada por el Voyager 1, mostrando los numerosos cráteres
de impacto.
Otros datos:
Distancia al Sol:1427x106 km
Densidad: 0,70
Aceleración de la Gravedad: 9,1 m/s2
Velocidad de Escape: 35,60 km/s
Inclinación del eje: 26,70
Ancho de los anillos:70000 km
Espesor de los anillos: 16 km
c8) El Planeta Urano:
El astrónomo inglés William Herschel el 13 de Marzo de 1781, observó a través de su
telescopio al misterioso Urano, el dios del cielo, al principio pensó que era un cometa,
pero después de numerosas observaciones verificó que poseía un disco al igual que
Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno.
La distancia es prácticamente el doble que la de Saturno, 2870x106 km del Sol, frente al
telescopio se presenta como un pequeño disco verdoso, este color deriva de la presencia
de metano en su atmósfera.
Posee un sistema de anillos, formado por 10 anillos, fig 26, son muy angostos de unos 3
km de anchos.
Fig. 26: Fotografía anillos de Urano, visto a través de colores falsos
Posee 27 satélites, los mas importantes son: Miranda, Ariel, Umbriel, Titania y Oberon ,
ver fig 27.
Fig. 27: Fotomontaje , de Urano en azul y el cortejo de los cinco satélites mayores
En la fotografía obtenida por la Voyager 2, el 14 de Enero de 1986, donde en colores
falsos, se observa una mancha blanca, en la parte superior derecha, es una nube. Las
mancha circulares esféricas es polvo depositado en la lente de la cámara (fig. 28).
Fig. 28: Fotografía con colores falseados, para resaltar mas algunos detalles.
Los diferentes colores determinan los diferentes componentes de la atmósfera:
hidrógeno, helio, metano y oxígeno.
Otros datos:
Diámetro Ecuatorial: 51.177 km
Diámetro Polar: 49.949 km
Masa: 14,54 masas terrestres
Densidad: 1,30
Aceleración de la gravedad: 8,9m/s2
Velocidad de escape: 21,21 km/s
Inclinación del Eje: 97,90
Temperatura máxima superficial: -208 0C
Temperatura mínima superficial: -212 0C
Albedo: 0,51
c9) El Planeta Neptuno:
A una distancia que nuestra imaginación no puede concebir, aparece el silencioso
Neptuno. Algunos años después del descubrimiento de Urano, los Astrónomos John
Couch Adams en Inglaterra y Urbain Le Verrier en Francia decidieron buscar otro
planeta debido a que algo estaba frenando a Urano. Después de una tarea realmente
complicada en el Observatorio de Berlín, en Septiembre de 1846, Johann Galle y
Heinrich d’Arrest vieron el planeta en la posición predicha por Adams y Le Verrier, fue
llamado Neptuno, el Dios del Mar, con un diámetro aparente de aproximadamente 2.5”
de arco, o sea un diámetro real de 48400 km y a una distancia de 4308 millones de km,
en su posición más cerca de la Tierra y tarda unos 165 años en completar una vuelta
alrededor del Sol, o sea que desde que se descubrió recién completaría una vuelta en el
año 2011. Cuando se encuentra en su mejor posición tiene una magnitud aparente de
7.7.
En el año de su descubrimiento, se encontró el satélite Tritón (fig. 29), gracias a
William Lassell, la mayor de sus lunas con un diámetro de 3500 km y una magnitud
visual de 13.6.
Fig. 29 : Fotografía de Tritón realizada por la Sonda Voyager II – NASA (1989)
En el año 1949 Gerard Kuiper encontró a la pequeña Nereida, otro de sus satélites, de
apenas 400 km de diámetro, esta luna estaba atrapada en una órbita muy excéntrica
alrededor del enorme planeta.
Actualmente sabemos que Neptuno tiene 13 satélites, entre ellos esta Proteo con 420
km, Larisa con 200 km Galatea con 160 km, Náyade con 50 km , Despina con 140 km y
Thalassa con 90 km de diámetro.
Neptuno a pesar de tener una temperatura mínima superficial de –221 0C y una máxima
de –219 0C, emite tres veces más energía de la que recibe del Sol, evidencia que los
calores de la formación planetaria están aún en su núcleo.
Durante el vuelo de la Voyager se recogió pruebas contundentes de la energía interna
del este gigante, varias tormentas ovales en la atmósfera de hidrógeno, helio y metano
(fig. 30) y midió vientos hacia el este de 965 km/h y vientos que se desplazaban hacia
el oeste a 2415 km/h , la violencia en estos vientos sobrepasa a la de Saturno.
Fig 30: Foto de Neptuno en donde se observa una mancha oval.
Otros Datos:
Diámetro Ecuatorial: 49520 km
Diámetro Polar: 48203 km
Período de Rotación: 16.05 hs
Masa: 17.13 masa terrestres
Densidad: 1,64 g/cm3
Aceleración de la gravedad: 11 m/s2
Velocidad de Escape: 23.59 km/s
Velocidad Orbital: 5.4 km/s
Inclinación de su eje: 29.6 0
Inclinación sobre la eclíptica: 1.70
Albedo: 0.41
Prof. Dr. Raúl Roberto Podestá
Presidente LIADA
Coordinador de Cursos LIADA