 | Astronomía , ciencia que se ocupa de los cuerpos celestes del Universo, incluidos los planetas y sus satélites, los cometas y meteoroides, las estrellas y la materia interestelar, los sistemas de estrellas llamados galaxias y los cúmulos de galaxias. La astronomía moderna se divide en varias ramas: astrometría, el estudio mediante la observación de las posiciones y los movimientos de estos cuerpos; mecánica celeste, el estudio matemático de sus movimientos explicados por la teoría de la gravedad; astrofísica , el estudio de su composición química y su condición física mediante el análisis espectral y las leyes de la física , y cosmología , el estudio del Universo como un todo. |
La astronomía una visión universal
Desde muchos años la ciencia astronómica -en un principio mezclado con magia y religión- ha permitido el estudio de los astros. Basada en la observación y la construcción de modelos, esta disciplina surgió de la incertidumbre del ser humano ante los fenómenos naturales y de su necesidad de resolver problemas tales como la navegación o la medición del tiempo.
Con el paso del tiempo la astronomía ha experimentado profundas innovaciones. La magia, ligada estrechamente a la astrología, dio paso a la rigurosa disciplina científica que permite conocer la composición, la estructura y los desplazamientos de los más alejados cuerpos celeste y posibilita el desarrollo de técnicas que han llevado al hombre hasta el espacio exterior.
Mecánica celeste
La mecánica celeste estudia el movimiento de los planetas satélites y astros, todos los cuales se mueven bajo el influjo de la fuerza de gravedad. La observación de estos movimientos ha permitido establecer una teoría general de la gravitación y aplicar esta teoría para calcular las órbitas y su revolución en el tiempo.
Johannes Kepler enunció a comienzos del siglo XVII, las leyes que rigen el movimiento planetario. Se trata de leyes deducidas de la observación y la experiencia y no al tipo de interacción que se desarrolló entre el sol y los planetas.
Fue Newton quien descubrió que la misma fuerza que la Tierra ejerce sobre los cuerpos y que conocemos como gravedad es la responsable de los movimientos planetarios.
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Ley de gravedad
La fuerza llamada gravedad está definida por la ley de gravitación universal: dos cuerpos se atraen con una fuerza (F) directamente proporcional al producto de sus masas (m1 y m2) e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia (r) que los separa. Su expresión matemática es F=G m1 m2/r2.
Cómo se aplica
Un cuerpo bajo la atracción gravitatoria de otro, describe una órbita que es una sección cónica, una elipse, una parábola o una hipérbole.
La ley de Newton es universal. Generaliza las de Kepler, puesto que no se refiere sólo al movimiento planetario, sino que es aplicable a cualquier otro sistema de cuerpos que se mueva bajo la acción d e la gravedad (satélites o sistemas binarios de estrellas).
Aunque la ley de gravitación de Newton fue corregida por la teoría del campo gravitatorio (relatividad general) de Einstein, todavía es lo suficientemente precisa para la inmensa mayoría de los cálculos de órbitas que se realizan.
Esta ley sirve también para establecer la posición de un planeta en función del tiempo, calculando todos los datos de su órbita, el tamaño de la elipse, la posición del plano de la elipse respecto a la elíptica, la orientación de la elipse en ese plano y la posición del planeta sobre la elipse en un momento dado.
Ley del movimiento planetario
Los enunciados de Kepler en esta materia son los siguientes:
- Los planetas se mueven en órbitas elípticas en uno de cuyos focos se encuentra el Sol.
- La velocidad de movimiento de los planetas disminuye en los puntos de la órbita más lejanos al Sol y se incrementa en los más próximos. Matemáticamente este hecho se manifiesta en que la línea imaginaria que une al Sol y el planeta barre superficies iguales de la elipse en idénticos intervalos de tiempo.
- El cuadrado del período de revolución de un planeta es proporcional al cubo de su distancia media del sol.
 | Galileo Galilei (1564-1642) observó que los planetas poseen forma de disco globular, tienen una esférica tridimensional y no cuentan con la llamaradas de luz que emergen de las estrellas. Así comprobó lo que ya habían deducido los astrónomos antiguos: los planetas no titilan y en consecuencia, no constituyen fuentes intrínsecas de luz.
La luminosidad nocturna de los planetas se debe al reflejo de la luz de su estrella principal en su superficie.
El Sistema Solar es un conjunto planetario que incluye al Sol y nueve planetas principales, entre los que se encuentra la Tierra.
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Dentro de él se ubican también los cometas, el cinturón de asteroides, los satélites ligados a sus respectivos planetas y polvo interplanetario.
Velocidad de fuga
Es la velocidad que debe alcanzar un cuerpo para escapar de la fuerza de gravedad que lo retiene en la superficie del planeta. Se expresa en kilómetros por segundo.
Observación de los planetas
Desde los albores de la historia se conocía la existencia de seis planetas: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter y Saturno. Sextante y aparejos astronómicos rudimentarios eran los medios de observación.
Pero en le siglo XVII se fabricaron los primeros telescopios de lentes y espejos. Gracias a ellos, el británico William Hersdchel descubrió en 1791 el séptimo planeta: Urano.
En 1846 fueron confirmadas la predicciones del astrónomo francés Urbain Jean Joseph Leverrier (1811-1877), quien había postulado la existencia de Neptuno y proporcionado de modo teórico sus coordenadas.
Mediante métodos similares, un equipo estadounidense dirigido por Clyde William Tombaugh descubrió Plutón en 1930.
Tecnología espacial
Gracias a las sondas espaciales hoy puede conocerse la composición de las atmósferas de los planetas. La de Júpiter está á constituida por una gran proporción de metano, con amoniaco e hidrógeno. A causa de la temperatura (entre 100 y -150 grados Celsius), el metano se encuentra en estado gaseoso y el amoniaco en estado sólido, en forma de cristales. El cuerpo de Júpiter está formado sin duda por sustancias ligeras: hidrógeno y helio en estado sólido. |  |
La sonda Pioneer 10 enviada por Estados Unidos en marzo de 1972 ha permitido el estudio de los meteoritos, de los asteroides y de las distintas radiaciones que atraviesan el espacio. Al término de un viaje de 641 días, durante el cual recorrió cerca de 965 millones de kilómetros el Pioneer 10 voló a 131.000 Km. de Júpiter (marzo de 1979) y permitió observar la presencia de un volcán en "lo", uno de los satélites de este planeta.
Características generales
 | Los planetas del sistema solar se mueven en órbitas contenidas de modo aproximado en un disco casi plano con lo que dibujan sobre la esfera celeste una franja llamada zodiaco.
Entre los planetas hay gigantes como Júpiter, Saturno y Neptuno, y pequeños como Mercurio. La composición de las respectivas atmósferas depende de la masa del planeta.
Cuando son muy grandes son capaces de retener gases preferentemente ligeros, como hidrógeno, helio, metano y nitrógeno.
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Con excepción de Venus y Mercurio los planetas poseen un sistema de satélites naturales. Júpiter tiene 12 lunas y Saturno 10. La Tierra, único planeta con oxígeno en la atmósfera y alta concentración de agua en la superficie es también el único que tiene una sola luna.
Los otros cuerpos del Sistema Solar
Además de planetas, entre Marte y Júpiter circula una multitud de pequeños cuerpos, bloques de rocas de dimensiones y formas variadas. En su mayoría, sus diámetros no pasan de unos kilómetros. Estos asteroides son residuos de un planeta que se ha fragmentado o que más probablemente no se ha formado jamás.
Existe también enjambres de cuerpos pequeños: los meteoros, trozos de roca que cuando entran por azar en la atmósfera terrestre se inflaman por frotamiento y constituyen las estrellas fugaces. Por su parte, los cometas están formados por pequeños bloques de materia sólida que se evapora cuando el cometa se acerca al Sol. Los cometas tienen órbitas muy alargadas alrededor del Sol; vienen de lejos de muchos más allá de la órbita de Plutón (planeta enano). Algunos son periódicos como el cometa Halley, que pasa cerca del Sol cada 76 años.
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