Neptuno

Neptuno es el octavo planeta desde El Sol a una distancia de ≈ 4,5 mil millones de km. Su rotación es de ≈ 16 horas (un día en Neptuno) y realiza una órbita completa alrededor de El Sol (un año en Neptuno) en ≈ 165 años terrestres (en 2011, Neptuno completó su primera órbita desde su descubrimiento en 1846). La atmósfera está compuesta principalmente por hidrógeno, helio y metano. Neptuno tiene 6 anillos y posee 13 satélites confirmados (con 1 más esperando confirmación). La Gran Mancha Oscura de Neptuno que se aprecia en la imagen (arriba-izquierda) desapareció.

En la imagen (arriba-derecha), largas nubes que flotan en la atmósfera alta de Neptuno, cuyas sombras se aprecian en nubes más bajas. La velocidad de los vientos en Neptuno alcanza velocidades supersónicas, con ráfagas de ≈ 2.000 kilómetros por hora.

De las ≈ 16 horas de un día en Neptuno, en las 4 imágenes están espaciadas cada 4 horas, mostrando las diferencias entre las nubes.

Urano

Urano es el séptimo planeta desde El Sol a una distancia de ≈ 2,9 mil millones de km. Desde la órbita de Saturno, la nave espacial Cassini de la NASA capturó en imagen a Urano. Un día en Urano tarda ≈ 17 horas (el tiempo que le toma a Urano para rotar o girar una vez). Como Venus, Urano gira o rota de este a oeste. Realiza una órbita completa alrededor del Sol (un año en Urano) en ≈ 84 años terrestres. Urano es el único planeta cuyo ecuador se encuentra casi en ángulo recto respecto a su órbita. Se presume que una colisión con un objeto del tamaño de La Tierra podría explicar esta inclinación.

El 80 % o más de la masa de Urano está contenida en un núcleo líquido compuesto de agua, metano y amoníaco. La atmósfera está compuesta principalmente por hidrógeno y helio, con una pequeña cantidad de metano y trazas de agua y amoníaco. El color azul-verde se debe al gas metano en su atmósfera que absorbe la porción roja de la luz. En Urano (imágenes centro-derecha), el polo norte (a la derecha en las imágenes) se caracteriza por nubes con características convectivas tipo tormenta, y en el ecuador, nubes con un patrón tipo bordado o festón.

Urano posee dos sistemas débiles de anillos, uno interno con 11 anillos oscuros y estrechos y el otro externo con 2 anillos de colores brillantes. Urano tiene 27 satélites conocidos, con nombres basados en personajes de las obras de William Shakespeare y Alexander Pope. En las imágenes (2001-2007, donde el polo sur se ubica a la izquierda) se aprecia como Urano y sus anillos cambian vistos desde La Tierra.

Saturno

Saturno es el sexto planeta desde El Sol a una distancia de 1,4 mil millones de km. Su rotación o giro sobre su propio eje es de 10,7 horas (un día en Saturno) y su órbita completa alrededor de El Sol (traslación) es de 29 años terrestres (un año en Saturno). Es un planeta gaseoso que no posee superficie sólida. Su atmósfera está constituida principalmente por hidrógeno y helio. Saturno posee 53 satélites conocidos y otros 9 esperando confirmación de su descubrimiento.

Posee el mayor sistema de anillos constituido por 7 (en orden hacia el exterior: D, C, B, A, F, G y E) con espacios y divisiones. El sistema de anillos está compuesto por miles de millones de “partículas” cuyo tamaño oscila entre diminutos granos de polvo hasta el de montañas. Se cree que los anillos se originaron de fragmentos de cometas, asteroides o satélites. Cada anillo orbita a una velocidad diferente en todo el planeta.

Saturno posee un sistema de nubes hexagonal que rodea el polo norte y una tormenta similar a un huracán se encuentra dentro del “hexágono”. Se cree que es una corriente de chorro errante de velocidad 98 metros por segundo. La distancia entre lados opuestos del “hexágono” equivale a dos veces el ancho de La Tierra.

En 2013 desde la órbita de Saturno, la nave espacial Cassini de la NASA capturó en imagen a La Tierra y La Luna. La Tierra es el punto de luz azul a la izquierda y la luna el más débil, blanco, a la derecha.

Júpiter

Júpiter es el quinto planeta desde El Sol a una distancia de 778 millones de km. Su rotación es de ≈ 10 horas y la órbita completa alrededor de El Sol es de ≈ 12 años. Es un planeta gaseoso sin superficie sólida y se presume posee un núcleo sólido del tamaño de La Tierra. Su atmósfera está compuesta principalmente por hidrógeno y helio. Tiene un sistema débil de anillos y posee 50 satélites (con otros 17 más esperando confirmación de descubrimiento). En la imagen, el satélite Europa proyecta su sombra en la cima de las nubes del planeta.

La Gran Mancha Roja de Júpiter es una tormenta gigante (de tamaño 2 o 3 veces La Tierra) activa desde hace cientos de años y alrededor de ésta las nubes forman remolinos.

Júpiter fue impactado en 1994 por fragmentos del cometa Shoemaker-Levy 9 (imagen abajo-izquierda) y en 2009 por un asteroide errante que dejó una marca oscura del tamaño del Océano Pacífico (imágenes abajo-derecha). También ha sido impactado en 2010 y 2012.

Marte

Marte es el cuarto planeta y dista de El Sol a ≈ 228 millones de km. Un día en Marte (rotación) equivale a un poco más de 24 horas y realiza una órbita completa alrededor de El Sol (traslación) en 687 días terrestres (un año en Marte). No tiene anillos y posee dos satélites (Fobos y Deimos).

Marte es conocido como el Planeta Rojo porque los minerales de hierro en el suelo marciano se oxidan, causando un suelo y ambiente polvoriento rojos.

En las imágenes, la ‘puesta de El Sol’ y ‘vista de La Tierra’, desde Marte.

La Tierra

La Tierra es el tercer planeta más cercano a El Sol a una distancia de ≈ 150 millones de km. La atmósfera de La Tierra está compuesta de nitrógeno 78 %, oxígeno 21 % y el restante 1 % de otros elementos. El agua cubre ≈ el 70 % de la superficie terrestre. En la imagen se representan los 1.408,7 millones de kilómetros cúbicos de agua en el mundo en relación con los 5.140 billones de toneladas de aire en la atmósfera.

La primera fotografía de La Tierra desde el espacio profundo se tomó en 1968 desde el Apolo 8.

Venus

Venus es ligeramente menor en tamaño que La Tierra. El segundo más cercano a El Sol a una distancia de ≈ 108 millones de km. Un día en Venus equivale a 243 días terrestres, su rotación es retrógrada (El Sol sale por el oeste y se pone por el este) y realiza una órbita completa alrededor de El Sol (traslación) en 225 días (un año en Venus). En el planeta se alcanzan temperaturas de casi 480 ºC. Venus no tiene anillos y no posee satélites.

Un velo denso de nubes cubre al planeta por lo que su superficie permanece oculta. El uso de imágenes de radar permitió levantar el velo. En las imágenes el suelo venusino y el planeta en tránsito o trayectoria por delante de El Sol.

Mercurio

Mercurio es ligeramente mayor en tamaño que La Luna. El más cercano a El Sol a una distancia de ≈ 58 millones de km. Un día en Mercurio (rotación) equivale a 59 días terrestres y realiza una órbita completa alrededor de El Sol (traslación) en 88 días (un año en Mercurio). La temperatura en el día puede alcanzar 430 ºC y en la noche -180 ºC. Mercurio no tiene anillos y no posee satélites.

En Mercurio, El Sol se apreciaría 3 veces más grande de como se observa en La Tierra.

El Sol

El Sol contiene aproximadamente el 98 % de la masa del Sistema Solar. Está compuesto de plasma (electrones libres y núcleos de átomos), químicamente 90 % hidrógeno, ≈ 10 % helio y 0,1 % carbono, nitrógeno y oxígeno. El sol produce energía por fusión del hidrógeno transformándolo en helio. La rotación del Sol es mas rápida en el ecuador (≈ 25 días) que en los polos (más de 30 días), por no ser un sólido rígido.

La actividad solar se caracteriza principalmente por la presencia de manchas y prominencias (o protuberancias) entre otras. El Sol oscila regularmente entre estados de baja (pocas manchas solares) y alta (muchas manchas solares) actividad, en ciclos que duran ≈ 11 años. Las manchas solares son lugares por los que El Sol eyecta masa al espacio. Las prominencias son llamaradas que surgen de las manchas. El campo magnético hace que tales llamaradas se curven y vuelvan a caer sobre la superficie en el lugar de la mancha, con polaridad opuesta, que es pareja de la primera mancha.

Sistema Solar

Nuestro sistema solar incluye 1 estrella (El Sol), 8 planetas (4 rocosos, 4 gaseosos), 5 planetas enanos (1 que orbita en el Cinturón Principal de Asteroides entre Marte y Júpiter, 4 plutoides o que orbitan más allá de Neptuno), los satélites de los planetas y otros cuerpos celestes que orbitan a El Sol.

En las imágenes se comparan (aproximadamente) el tamaño de los astros (no las distancias).

La imagen ilustra a los objetos en la región interna del sistema solar. El Sol es el símbolo amarillo en el centro. Las órbitas de los planetas Mercurio, Venus, La Tierra, Marte y Júpiter se muestran en azul claro. Los objetos en el Cinturón Principal de Asteroides (catalogados y/o con múltiples apariciones) se muestran como círculos verdes, los asteroides cercanos a la Tierra como círculos rojos y los cometas en cuadrados azules (con relleno para cometas periódicos catalogados y sin relleno para otros). Las 2 nubes azules (delante y detrás de Júpiter) corresponden a los asteroides troyanos de Júpiter. También existen troyanos de Urano y de Neptuno.

Los asteroides son mundos rocosos de forma irregular y sin aire que orbitan a El Sol, demasiado pequeños para ser llamados planetas. Decenas de miles de estos se reúnen en el Cinturón Principal de Asteroides, formando un anillo entre las órbitas de Marte y Júpiter. Los asteroides que pasan cerca de la Tierra son llamados “Objetos Cercanos a la Tierra”. Si todos los asteroides se juntaran formando una esfera esta sería mucho menor que el satélite de La Tierra (La Luna). Más de 150 asteroides poseen 1 pequeño satélite (algunos poseen 2) y el primer descubrimiento de un sistema asteroide-satélite fue el del asteroide Ida y su satélite Dáctilo (siguiente imagen).

La imagen a continuación ilustra a los objetos en la región externa del sistema solar. El Sol es el símbolo amarillo en el centro. Las órbitas de los planetas Júpiter, Saturrno, Urano y Neptuno se muestran en color azul claro. La ubicación de Plutón se indica en un círculo blanco grande con una cruz. En esta región se encuentran:

- Los Centauros (en triángulos anaranjados) u objetos tipo asteroide que orbitan entre Júpiter y Neptuno; entre ellos (en inglés): Chiron (clasificado también como cometa), Pholus, Nessus, Asbolus, Chariklo (Cariclo en español. Posee 2 anillos), Hylonome, Elatus, Thereus, Typhon (satélite Echidna), Pelion, Okyrhoe, Cyllarus, Bienor, Amycus, Echeclus (clasificado también como cometa), Ceto (satélite Phorcys), Crantor, Orius y Rhiphonos.

- Los Objetos Transneptunianos (en círculos rojos y blancos) u objetos cuya órbita se ubica parcial o totalmente más allá de la órbita de Neptuno. Un subgrupo son los Plutinos (en círculos blancos), cuya resonancia orbital es 3:2 con Neptuno (efectúan como Plutón 2 órbitas alrededor de El Sol al tiempo que Neptuno realiza 3 órbitas); y otro subgrupo son los Cubewanos u objetos que se ubican a gran distancia de Neptuno y no son controlados por las fuerzas gravitatorias de éste. Entre ellos (en inglés): Chaos (Cubewano), Varuna, Ixion (Plutino), Rhadamanthus, Huya (Plutino), Quaoar (satélite Weywot, Cubewano), Deucalion (Cubewano), Logos (satélite Zoe, Cubewano), Borasisi (satélite Pabu), Sila-Nunam (Cubewano), Teharonhiawako (satélite Sawiskera, Cubewano), Orcus (satélite Vanth, Plutino), Salacia (satélite Actaea), Altjira (Cubewano), Varda (satélite Ilmarë) y Manwë (satélite Thorondor).

También se encuentran en la región, Otros Objetos Inusuales (en triángulos color cian); entre ellos (en inglés): Hidalgo, Damocles (Damocloide), Dioretsa (Damocloide) y Narcissus. Los Objetos del Disco Disperso (en círculos color magenta) y los cometas en cuadrados azules (con relleno para cometas periódicos catalogados y sin relleno para otros).

Cariclo y sus 2 anillos (representación artística).

La imagen siguiente compara a los 8 objetos transneptunianos más brillantes: Eris, Plutón, Makemake, Haumea, Sedna, 2007 OR10, Quaoar y Orcus. Los 4 superiores son planetas enanos, mientras que los 4 inferiores son candidatos a planetas enanos. Todos, excepto Sedna que se encuentra en discusión, se ubican en el Cinturón de Kuiper.

El objeto transneptuniano Sedna se acerca a El Sol solo brevemente durante su órbita solar de 10.500 años, nunca entra en el Cinturón de Kuiper, cuya región límite exterior se encuentra a unas 55 UA. Sedna se desplaza en una larga órbita elíptica entre 76 y casi 1.000 UA de El Sol. Por su órbita a distancia tan extrema, ha sido sugerido que es el primer cuerpo observado que pertenece a la región interna de la Nube de Oort.

El Cinturón de Kuiper se extiende desde alrededor de 30 a 55 unidades astronómicas (una unidad astronómica, o UA, es la distancia media de La Tierra a El Sol; unos 150 millones de kilómetros) y contiene, probablemente, cientos de miles de cuerpos de más de 100 km de ancho y un billón o más de cometas.

La Nube de Oort es una nube esférica hipotética que ocupa el espacio a una distancia entre 5.000 y 100.000 UA que rodea al Sistema Solar y contiene probablemente entre 0,1 a 2,0 billones de cuerpos. Ocasionalmente, en esta región externa, interacciones con la Vía Láctea perturban la órbita de algunos cuerpos haciendo que caigan en el interior del Sistema Solar como el caso de los llamados cometas de período largo. Estos cometas tienen órbitas muy grandes, excéntricas y tardan miles de años en dar la vuelta a El Sol, en contraste con los cometas de período corto que tardan menos de 200 años en orbitar a El Sol y que se presume proceden de la región en forma de disco más allá de Neptuno llamada Cinturón de Kuiper. Los objetos de la Nube de Oort y en el Cinturón de Kuiper se supone que son restos de la formación del sistema solar hace unos 4.600 millones de años.

Los cometas son cuerpos u objetos compuestos de gases congelados, roca y polvo. Cuando la órbita de un cometa lo acerca a El Sol, este se calienta y arroja polvo y gases formando una cola que se extiende millones de kilómetros. El tamaño de los cometas es variable, pueden ser del tamaño de una montaña o medir 100 km de diámetro. El día en los cometas varía; 1 día (rotación sobre su propio eje) en el cometa de Halley varía entre 2,2 y 7,4 días terrestres y realiza una órbita completa alrededor de El Sol (traslación) en 76 años terrestres (1 año en el cometa). El cometa Halley regresará a la región interna del sistema solar en el año 2061.

Galaxia Vía Láctea

Banda central de la Vía Láctea con sus nubes de materia interestelar en el sector del centro galáctico (vista lateral desde La Tierra, Sistema Solar, Espolón de Orión). La materia interestelar (gas, polvo) impide ver el brillante centro galáctico.



Ilustración animada que representa una vista frontal exterior de la Vía Láctea (galaxia espiral), ubicada en el sistema de coordenadas galácticas, con el Sol como centro. Entre el Brazo de Perseo (Perseus Arm) y el Brazo de Sagitario (Sagittarius Arm), se ubica el Espolón de Orión (Orion Spur); y en este el Sol (Sun). El Sol se localiza a 30.000 años-luz (‘light-years’, ly) del centro galáctico (1 segundo-luz ≈ 300.000 kilómetros).

La galaxia Vía Láctea mide 3.000 años-luz de espesor, 100.000 años-luz de diámetro y contiene entre  200.000 millones y 400.000 millones de estrellas; de las que el Sol es una. La distancia entre el Sol y la estrella mas cercana (Próxima Centauri) es ≈ 4,3 años-luz.

El universo observable contiene entre 100.000 millones y 500.000 millones de galaxias; de las que la Vía Láctea es una.