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Sistema solar

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Sistema solar
Una imagen representativa del Sistema Solar con tamaños, pero no distancias, a escala.
El Sol y los planetas
(distancias no a escala)
Edad4.568 mil millones de años
Localización
Masa del sistema1.0014 masas solares
Estrella más cercana
Sistema planetario conocido más cercano
Sistema Proxima Centauri (4.25 ly)
Sistema planetario
Semi-eje mayor del planeta exterior conocido ( Neptuno )
30.10 AU
(4.5 bill. Km; 2.8 bill. Mi)
Distancia al acantilado de Kuiper50 AU
Poblaciones
Estrellas1 ( sol ) 
Planetas conocidos
Planetas enanos conocidos
2 universalmente aceptado 1 más probabilidades de ser
2 más posible ser
Satélites naturales conocidos
Planetas menores conocidos796,354 [a] [3]
Cometas conocidos4.143 [a] [3]
Satélites redondeados identificados
19 (5-6 probablemente en equilibrio hidrostático ) 
Órbita sobre el Centro Galáctico
Invariable -a- inclinación del plano galáctico60,19 ° (eclíptica) 
Distancia al centro galáctico27.000 ± 1.000 años
Velocidad orbital220 km / s; 136 mps
Periodo orbital225-250 myr
Propiedades relacionadas con las estrellas
Tipo espectralG2V
Línea congelada≈5 AU [4]
Distancia a la heliopausa≈120 AU
Radio de la esfera de la colina≈1–3 ly

El Sistema Solar [b] es el sistema ligado gravitacionalmente del Sol y los objetos que lo orbitan, ya sea directa o indirectamente. [c] De los objetos que orbitan directamente al Sol, los más grandes son los ocho planetas , [d] y el resto son objetos más pequeños, los planetas enanos y los pequeños cuerpos del Sistema Solar . De los objetos que orbitan indirectamente al Sol, los satélites naturales, dos son más grandes que el planeta más pequeño, Mercurio . [mi]

El Sistema Solar se formó hace 4.600 millones de años a partir del colapso gravitacional de una nube molecular interestelar gigante . La gran mayoría de la masa del sistema está en el Sol, y la mayor parte de la masa restante está contenida en Júpiter . Los cuatro planetas interiores más pequeños, Mercurio, Venus , Tierra y Marte , son planetas terrestres y están compuestos principalmente de roca y metal. Los cuatro planetas exteriores son planetas gigantes , siendo sustancialmente más masivos que los terrestres. Los dos planetas más grandes, Júpiter y Saturno , son gigantes gaseosos., estando compuesto principalmente de hidrógeno y helio ; los dos planetas más externos, Urano y Neptuno , son gigantes de hielo y están compuestos principalmente por sustancias con puntos de fusión relativamente altos en comparación con el hidrógeno y el helio, llamados volátiles , como agua, amoníaco y metano . Los ocho planetas tienen órbitas casi circulares que se encuentran dentro de un disco casi plano llamado eclíptica .

El Sistema Solar también contiene objetos más pequeños. [f] El cinturón de asteroides , que se encuentra entre las órbitas de Marte y Júpiter, contiene principalmente objetos compuestos, como los planetas terrestres, de roca y metal. Más allá de la órbita de Neptuno se encuentran el cinturón de Kuiper y el disco disperso , que son poblaciones de objetos transneptunianos compuestos principalmente de hielos, y más allá de ellos una población recién descubierta de sednoides . Dentro de estas poblaciones, algunos objetos son lo suficientemente grandes como para haberse redondeado por su propia gravedad, aunque existe un debate considerable sobre cuántos habrá. [9] [10] Estos objetos se clasifican como planetas enanos.. El único planeta enano seguro es Plutón , con otro objeto transneptuniano, Eris , que se espera que sea, y el asteroide Ceres al menos cerca de ser un planeta enano. [f] Además de estas dos regiones, varias otras poblaciones de cuerpos pequeños, incluidos cometas , centauros y nubes de polvo interplanetarias , viajan libremente entre regiones. Seis de los planetas, los seis planetas enanos más grandes posibles y muchos de los cuerpos más pequeños están orbitados por satélites naturales , generalmente denominados "lunas" después de la Luna . Cada uno de los planetas exteriores está rodeado por anillos planetarios de polvo y otros objetos pequeños.

El viento solar , una corriente de partículas cargadas que fluye hacia el exterior desde el Sol, crea una región similar a una burbuja en el medio interestelar conocida como heliosfera . La heliopausa es el punto en el que la presión del viento solar es igual a la presión opuesta del medio interestelar ; se extiende hasta el borde del disco disperso. La nube de Oort , que se cree que es la fuente de cometas de períodos prolongados , también puede existir a una distancia aproximadamente mil veces mayor que la heliosfera. El Sistema Solar está ubicado en el Brazo de Orión , a 26.000 años luz del centro de la Vía Láctea .

Descubrimiento y exploración

Ilustración de Andreas Cellarius del sistema copernicano, de la Harmonia Macrocosmica (1660)

Durante la mayor parte de la historia, la humanidad no reconoció ni comprendió el concepto del Sistema Solar. La mayoría de la gente hasta la Baja Edad Media - Renacimiento creía que la Tierra estaba estacionaria en el centro del universo y categóricamente diferente de los objetos divinos o etéreos que se movían por el cielo. Aunque el filósofo griego Aristarco de Samos había especulado sobre un reordenamiento heliocéntrico del cosmos, Nicolás Copérnico fue el primero en desarrollar un sistema heliocéntrico matemáticamente predictivo . [11] [12]

En el siglo XVII, Galileo descubrió que el Sol estaba marcado con manchas solares y que Júpiter tenía cuatro satélites en órbita a su alrededor. [13] Christiaan Huygens siguió los descubrimientos de Galileo al descubrir la luna Titán de Saturno y la forma de los anillos de Saturno . [14] Edmond Halley se dio cuenta en 1705 de que los avistamientos repetidos de un cometa registraban el mismo objeto, que regresaba regularmente una vez cada 75–76 años. Esta fue la primera evidencia de que algo más que los planetas orbitaba el Sol. [15] Alrededor de esta época (1704), el término "Sistema Solar" apareció por primera vez en inglés. [16] En 1838,Friedrich Bessel midió con éxito una paralaje estelar , un cambio aparente en la posición de una estrella creada por el movimiento de la Tierra alrededor del Sol, proporcionando la primera prueba directa y experimental de heliocentrismo. [17] Las mejoras en la astronomía observacional y el uso de naves espaciales sin tripulación han permitido desde entonces la investigación detallada de otros cuerpos que orbitan alrededor del Sol.

Descripción general completa del Sistema Solar. El Sol, los planetas, los planetas enanos y las lunas están a escala para sus tamaños relativos, no para distancias. Una escala de distancia separada está en la parte inferior. Las lunas se enumeran cerca de sus planetas por la proximidad de sus órbitas; solo se muestran las lunas más grandes.

Estructura y composición

El componente principal del Sistema Solar es el Sol, una estrella de secuencia principal G2 que contiene el 99,86% de la masa conocida del sistema y la domina gravitacionalmente. [18] Los cuatro cuerpos en órbita más grandes del Sol, los planetas gigantes , representan el 99% de la masa restante, y Júpiter y Saturno juntos comprenden más del 90%. Los objetos restantes del Sistema Solar (incluidos los cuatro planetas terrestres , los planetas enanos , lunas , asteroides y cometas ) juntos comprenden menos del 0,002% de la masa total del Sistema Solar. [gramo]

La mayoría de los objetos grandes en órbita alrededor del Sol se encuentran cerca del plano de la órbita de la Tierra, conocido como eclíptica . Los planetas están muy cerca de la eclíptica, mientras que los cometas y los objetos del cinturón de Kuiper se encuentran con frecuencia en ángulos significativamente mayores. [22] [23] Como resultado de la formación del Sistema Solar , los planetas (y la mayoría de los otros objetos) orbitan alrededor del Sol en la misma dirección en la que gira el Sol (en sentido antihorario, visto desde arriba del polo norte de la Tierra). [24] Hay excepciones , como el cometa Halley . La mayoría de las lunas más grandes orbitan sus planetas en esta dirección prograda (con Tritonsiendo la mayor excepción retrógrada ) y la mayoría de los objetos más grandes giran en la misma dirección (siendo Venus una notable excepción retrógrada ). [ cita requerida ]

La estructura general de las regiones cartografiadas del Sistema Solar consta del Sol, cuatro planetas internos relativamente pequeños rodeados por un cinturón de asteroides en su mayoría rocosos y cuatro planetas gigantes rodeados por el cinturón de Kuiper de objetos en su mayoría helados. Los astrónomos a veces dividen informalmente esta estructura en regiones separadas. El Sistema Solar interior incluye los cuatro planetas terrestres y el cinturón de asteroides. El Sistema Solar exterior está más allá de los asteroides, incluidos los cuatro planetas gigantes. [25] Desde el descubrimiento del cinturón de Kuiper, las partes más externas del Sistema Solar se consideran una región distinta que consta de los objetos más allá de Neptuno. [26]

La mayoría de los planetas del Sistema Solar tienen sistemas secundarios propios, y están orbitados por objetos planetarios llamados satélites naturales o lunas (dos de las cuales, Titán y Ganímedes , son más grandes que el planeta Mercurio ). Los cuatro planetas gigantes tienen anillos planetarios , bandas delgadas de partículas diminutas que los orbitan al unísono. La mayoría de los satélites naturales más grandes están en rotación sincrónica , con una cara permanentemente vuelta hacia su padre. [27]

Todos los planetas del Sistema Solar se encuentran muy cerca de la eclíptica . Cuanto más cerca están del Sol, más rápido viajan ( planetas interiores a la izquierda, todos los planetas excepto Neptuno a la derecha) .

Las leyes de Kepler del movimiento planetario describen las órbitas de los objetos alrededor del Sol. Siguiendo las leyes de Kepler, cada objeto viaja a lo largo de una elipse con el Sol en un foco . Los objetos más cercanos al Sol (con ejes semi-principales más pequeños ) viajan más rápidamente porque se ven más afectados por la gravedad del Sol. En una órbita elíptica, la distancia de un cuerpo al Sol varía a lo largo de su año. La aproximación más cercana de un cuerpo al Sol se llama perihelio , mientras que su punto más distante del Sol se llama afelio.. Las órbitas de los planetas son casi circulares, pero muchos cometas, asteroides y objetos del cinturón de Kuiper siguen órbitas muy elípticas. Las posiciones de los cuerpos en el Sistema Solar se pueden predecir utilizando modelos numéricos . [ cita requerida ]

Aunque el Sol domina el sistema en masa, representa solo alrededor del 2% del momento angular . [28] [29] Los planetas, dominados por Júpiter, representan la mayor parte del resto del momento angular debido a la combinación de su masa, órbita y distancia del Sol, con una contribución posiblemente significativa de los cometas. [28]

El Sol, que comprende casi toda la materia del Sistema Solar, está compuesto por aproximadamente un 98% de hidrógeno y helio. [30] Júpiter y Saturno , que comprenden casi toda la materia restante, también están compuestos principalmente de hidrógeno y helio. [31] [32] Existe un gradiente de composición en el Sistema Solar, creado por el calor y la presión de la luz del Sol; aquellos objetos más cercanos al Sol, que se ven más afectados por el calor y la presión lumínica, están compuestos por elementos con altos puntos de fusión. Los objetos más alejados del Sol están compuestos principalmente de materiales con puntos de fusión más bajos. [33] El límite en el Sistema Solar más allá del cual esas sustancias volátiles podrían condensarse se conoce como ellínea de escarcha , y se encuentra aproximadamente a 5 UA del Sol. [4]

Los objetos del Sistema Solar interior están compuestos principalmente de roca, [34] el nombre colectivo de compuestos con altos puntos de fusión, como silicatos , hierro o níquel, que permanecieron sólidos en casi todas las condiciones de la nebulosa protoplanetaria . [35] Júpiter y Saturno están compuestos principalmente de gases, el término astronómico para materiales con puntos de fusión extremadamente bajos y alta presión de vapor , como hidrógeno , helio y neón , que siempre estuvieron en fase gaseosa en la nebulosa. [35] Hielo, como agua , metano , amoníaco ,sulfuro de hidrógeno , y dióxido de carbono , [34] tienen puntos de fusión de hasta unos pocos cientos de grados Kelvin. [35] Se pueden encontrar como hielos, líquidos o gases en varios lugares del Sistema Solar, mientras que en la nebulosa estaban en fase sólida o gaseosa. [35] Las sustancias heladas comprenden la mayoría de los satélites de los planetas gigantes, así como la mayor parte de Urano y Neptuno (los llamados " gigantes de hielo ") y los numerosos objetos pequeños que se encuentran más allá de la órbita de Neptuno. [34] [36] Juntos, los gases y los hielos se denominan volátiles . [37]

Distancias y escalas

Comparación de tamaño del Sol y los planetas (se puede hacer clic)

La distancia de la Tierra al Sol es 1 unidad astronómica [AU] (150.000.000  km ; 93.000.000  mi ). A modo de comparación, el radio del Sol es 0,0047 AU (700 000 km). Así, el Sol ocupa el 0,00001% (10 −5  %) del volumen de una esfera con un radio del tamaño de la órbita de la Tierra, mientras que el volumen de la Tierra es aproximadamente una millonésima (10 −6 ) del Sol. Júpiter, el planeta más grande, está a 5.2 unidades astronómicas (780.000.000 km) del Sol y tiene un radio de 71.000 km (0.00047 AU), mientras que el planeta más distante, Neptuno, está a 30 AU (4.5 × 10 9  km) del Sol. .

Con algunas excepciones, cuanto más lejos está un planeta o cinturón del Sol, mayor es la distancia entre su órbita y la órbita del siguiente objeto más cercano al Sol. Por ejemplo, Venus está aproximadamente 0,33 AU más lejos del Sol que Mercurio, mientras que Saturno está a 4,3 AU de Júpiter y Neptuno se encuentra a 10,5 AU de Urano. Se han hecho intentos para determinar una relación entre estas distancias orbitales (por ejemplo, la ley de Titius-Bode ), [38] pero no se ha aceptado tal teoría.

Algunos modelos del Sistema Solar intentan transmitir las escalas relativas involucradas en el Sistema Solar en términos humanos. Algunos son de pequeña escala (y pueden ser mecánicos, llamados orreries ), mientras que otros se extienden a través de ciudades o áreas regionales. [39] El modelo a escala más grande, el Sistema Solar de Suecia , utiliza el Ericsson Globe de 110 metros (361 pies) en Estocolmo como su Sol sustituto y, siguiendo la escala, Júpiter es una esfera de 7,5 metros (25 pies). en el aeropuerto de Estocolmo Arlanda , a 40 km (25 millas) de distancia, mientras que el objeto actual más lejano, Sedna , es una esfera de 10 cm (4 pulgadas) en Luleå , a 912 km (567 millas) de distancia. [40][41]

Si la distancia Sol-Neptuno se escala a 100 metros, entonces el Sol tendría unos 3 cm de diámetro (aproximadamente dos tercios del diámetro de una pelota de golf), los planetas gigantes serían todos más pequeños que unos 3 mm y el diámetro de la Tierra junto con el de los otros planetas terrestres sería más pequeño que una pulga (0,3 mm) a esta escala. [42]

El sistema solar. Las distancias están a escala, los objetos no.
Astronomical unitAstronomical unitAstronomical unitAstronomical unitAstronomical unitAstronomical unitAstronomical unitAstronomical unitAstronomical unitAstronomical unitHalley's CometSunEris (dwarf planet)Makemake (dwarf planet)Haumea (dwarf planet)PlutoCeres (dwarf planet)NeptuneUranusSaturnJupiterMarsEarthVenusMercury (planet)Astronomical unitAstronomical unitDwarf planetDwarf planetCometPlanet

Distancias de cuerpos seleccionados del Sistema Solar al Sol. Los bordes izquierdo y derecho de cada barra corresponden al perihelio y afelio del cuerpo, respectivamente, por lo que las barras largas denotan una alta excentricidad orbital . El radio del Sol es de 0,7 millones de km y el radio de Júpiter (el planeta más grande) es de 0,07 millones de km, ambos demasiado pequeños para resolverlos en esta imagen.

Formación y evolución

Concepción artística de un disco protoplanetario

El Sistema Solar se formó hace 4.568 millones de años a partir del colapso gravitacional de una región dentro de una gran nube molecular . [h] Esta nube inicial probablemente tenía varios años luz de diámetro y probablemente dio a luz a varias estrellas. [44] Como es típico de las nubes moleculares, esta consistía principalmente de hidrógeno, con algo de helio y pequeñas cantidades de elementos más pesados ​​fusionados por generaciones anteriores de estrellas. A medida que la región que se convertiría en el Sistema Solar, conocida como la nebulosa pre-solar , [45] colapsó, la conservación del momento angular hizo que girara más rápido. El centro, donde se acumulaba la mayor parte de la masa, se volvió cada vez más caliente que el disco circundante. [44]A medida que la nebulosa en contracción giraba más rápido, comenzó a aplanarse en un disco protoplanetario con un diámetro de aproximadamente 200  AU [44] y una protoestrella densa y caliente en el centro. [46] [47] Los planetas formados por acreción de este disco, [48] en el que el polvo y el gas se atraen gravitacionalmente, fusionándose para formar cuerpos cada vez más grandes. Es posible que hayan existido cientos de protoplanetas en los inicios del Sistema Solar, pero se fusionaron o fueron destruidos, dejando los planetas, los planetas enanos y los restos de cuerpos menores . [49]

La geología del objeto binario de contacto Arrokoth (apodado Ultima Thule ), el primer planetesimal no perturbado visitado por una nave espacial, con el cometa 67P a escala. Se cree que las ocho subunidades del lóbulo más grande, etiquetadas de ma a mh , fueron sus componentes básicos. Los dos lóbulos se juntaron más tarde, formando un binario de contacto . Se cree que objetos como Arrokoth, a su vez, han formado protoplanetas . [50]

Debido a sus puntos de ebullición más altos, solo los metales y los silicatos podrían existir en forma sólida en el cálido Sistema Solar interior cerca del Sol, y estos eventualmente formarían los planetas rocosos de Mercurio, Venus, la Tierra y Marte. Debido a que los elementos metálicos solo comprendían una fracción muy pequeña de la nebulosa solar, los planetas terrestres no podían crecer mucho. Los planetas gigantes (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) se formaron más allá, más allá de la línea de congelación, el punto entre las órbitas de Marte y Júpiter donde el material es lo suficientemente frío como para que los compuestos volátiles helados permanezcan sólidos. Los hielos que formaron estos planetas fueron más abundantes que los metales y silicatos que formaron los planetas terrestres internos, lo que les permitió crecer lo suficientemente masivos como para capturar grandes atmósferas de hidrógeno y helio, los elementos más ligeros y abundantes.Los escombros sobrantes que nunca se convirtieron en planetas se congregaron en regiones como lacinturón de asteroides , cinturón de Kuiper y nube de Oort . [49] El modelo de Niza es una explicación para la creación de estas regiones y cómo los planetas exteriores podrían haberse formado en diferentes posiciones y migrado a sus órbitas actuales a través de varias interacciones gravitacionales. [51]

En 50 millones de años, la presión y la densidad del hidrógeno en el centro de la protoestrella se volvieron lo suficientemente grandes como para que comenzara la fusión termonuclear . [52] La temperatura, la velocidad de reacción, la presión y la densidad aumentaron hasta que se logró el equilibrio hidrostático : la presión térmica era igual a la fuerza de la gravedad. En este punto, el Sol se convirtió en una estrella de la secuencia principal . [53] La fase de la secuencia principal, de principio a fin, durará alrededor de 10 mil millones de años para el Sol en comparación con alrededor de dos mil millones de años para todas las demás fases de la vida pre- remanente del Sol combinadas. [54] El viento solar del Sol creó la heliosfera.y barrió el gas y el polvo restantes del disco protoplanetario al espacio interestelar, poniendo fin al proceso de formación planetaria. El sol se vuelve más brillante; Al principio de su vida de secuencia principal, su brillo era un 70% del que es hoy. [55]

El Sistema Solar permanecerá más o menos como lo conocemos hoy hasta que el hidrógeno en el núcleo del Sol se haya convertido por completo en helio, lo que ocurrirá aproximadamente en 5 mil millones de años a partir de ahora. Esto marcará el final de la vida de la secuencia principal del Sol. En este momento, el núcleo del Sol se contraerá con la fusión de hidrógeno que se produce a lo largo de una capa que rodea al helio inerte, y la producción de energía será mucho mayor que en la actualidad. Las capas externas del Sol se expandirán hasta aproximadamente 260 veces su diámetro actual, y el Sol se convertirá en una gigante roja . Debido a su área de superficie enormemente aumentada, la superficie del Sol será considerablemente más fría (2600 K en su punto más frío) que en la secuencia principal. [54]Se espera que el Sol en expansión vaporice Mercurio y vuelva inhabitable la Tierra. Eventualmente, el núcleo estará lo suficientemente caliente para la fusión del helio; el Sol quemará helio durante una fracción del tiempo que quemó hidrógeno en el núcleo. El Sol no es lo suficientemente masivo para comenzar la fusión de elementos más pesados, y las reacciones nucleares en el núcleo disminuirán. Sus capas exteriores se moverán hacia el espacio, dejando una enana blanca , un objeto extraordinariamente denso, la mitad de la masa original del Sol pero solo del tamaño de la Tierra. [56] Las capas exteriores expulsadas formarán lo que se conoce como una nebulosa planetaria , devolviendo parte del material que formó el Sol, pero ahora enriquecido con elementos más pesados como el carbono, al medio interestelar. [cita requerida ]

sol

El Sol es la estrella del Sistema Solar y, con mucho, su componente más masivo. Su gran masa (332,900 masas terrestres), [57] que comprende el 99,86% de toda la masa del Sistema Solar, [58] produce temperaturas y densidades en su núcleo lo suficientemente altas como para sostener la fusión nuclear de hidrógeno en helio , lo que lo convierte en un principal -Estrella de secuencia . [59] Esto libera una enorme cantidad de energía , principalmente irradiada al espacio como radiación electromagnética que alcanza su punto máximo en la luz visible . [60]

El Sol es una estrella de secuencia principal de tipo G2 . Las estrellas más calientes de la secuencia principal son más luminosas. La temperatura del Sol es intermedia entre la de las estrellas más calientes y la de las estrellas más frías. Las estrellas más brillantes y calientes que el Sol son raras, mientras que las estrellas sustancialmente más tenues y más frías, conocidas como enanas rojas , constituyen el 85% de las estrellas de la Vía Láctea. [61] [62]

El Sol es una población estrella ; tiene una mayor abundancia de elementos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio (" metales " en el lenguaje astronómico) que las estrellas más antiguas de la población II. [63] Los elementos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio se formaron en los núcleos de las estrellas antiguas y en explosión, por lo que la primera generación de estrellas tuvo que morir antes de que el Universo pudiera enriquecerse con estos átomos. Las estrellas más antiguas contienen pocos metales, mientras que las estrellas nacidas más tarde tienen más. Se cree que esta alta metalicidad fue crucial para el desarrollo de un sistema planetario por parte del Sol porque los planetas se forman a partir de la acumulación de "metales". [64]

Medio interplanetario

La hoja de corriente heliosférica

La gran mayoría del Sistema Solar consiste en un casi vacío conocido como medio interplanetario . Junto con la luz , el Sol irradia una corriente continua de partículas cargadas (un plasma ) conocido como viento solar . Esta corriente de partículas se esparce hacia el exterior a aproximadamente 1,5 millones de kilómetros por hora, [65] creando una atmósfera tenue que impregna el medio interplanetario hasta al menos 100 AU (ver § Heliosfera ) . [66] La actividad en la superficie del Sol, como las erupciones solares y las eyecciones de masa coronal , perturba la heliosfera, creandoclima espacial y causando tormentas geomagnéticas . [67] La estructura más grande dentro de la heliosfera es la hoja de corriente heliosférica , una forma en espiral creada por las acciones del campo magnético giratorio del Sol en el medio interplanetario. [68] [69]

El campo magnético de la Tierra evita que su atmósfera sea ​​arrastrada por el viento solar. [70] Venus y Marte no tienen campos magnéticos y, como resultado, el viento solar está provocando que sus atmósferas se desangren gradualmente hacia el espacio. [71] Las eyecciones de masa coronal y eventos similares soplan un campo magnético y grandes cantidades de material de la superficie del Sol. La interacción de este campo magnético y material con el campo magnético de la Tierra canaliza partículas cargadas hacia la atmósfera superior de la Tierra, donde sus interacciones crean auroras vistas cerca de los polos magnéticos . [ cita requerida ]

La heliosfera y los campos magnéticos planetarios (para aquellos planetas que los tienen) protegen parcialmente al Sistema Solar de las partículas interestelares de alta energía llamadas rayos cósmicos . La densidad de los rayos cósmicos en el medio interestelar y la fuerza del campo magnético del Sol cambian en escalas de tiempo muy largas, por lo que el nivel de penetración de los rayos cósmicos en el Sistema Solar varía, aunque se desconoce cuánto. [72]

El medio interplanetario alberga al menos dos regiones de polvo cósmico en forma de disco . La primera, la nube de polvo zodiacal , se encuentra en el interior del Sistema Solar y provoca la luz zodiacal . Probablemente se formó por colisiones dentro del cinturón de asteroides provocadas por interacciones gravitacionales con los planetas. [73] La segunda nube de polvo se extiende desde aproximadamente 10 AU hasta aproximadamente 40 AU, y probablemente fue creada por colisiones similares dentro del cinturón de Kuiper . [74] [75]

Sistema solar interior

El Sistema Solar interior es la región que comprende los planetas terrestres y el cinturón de asteroides . [76] Compuesto principalmente de silicatos y metales, los objetos del Sistema Solar interior están relativamente cerca del Sol; el radio de toda esta región es menor que la distancia entre las órbitas de Júpiter y Saturno. Esta región también se encuentra dentro de la línea de las heladas , que está a un poco menos de 5 UA (unos 700 millones de km) del Sol. [77]

Planetas internos

Los planetas interiores. De arriba a abajo a la derecha: Tierra , Marte , Venus y Mercurio (tamaños a escala).
Orrery mostrando los movimientos de los cuatro planetas interiores. Las esferas pequeñas representan la posición de cada planeta en cada día juliano , comenzando el 6 de julio de 2018 (afelio) y terminando el 3 de enero de 2019 (perihelio).

Los cuatro planetas terrestres o internos tienen composiciones densas y rocosas, pocas lunas o ninguna y ningún sistema de anillos . Están compuestos principalmente por minerales refractarios , como los silicatos, que forman sus costras y mantos, y metales, como el hierro y el níquel, que forman sus núcleos . Tres de los cuatro planetas interiores (Venus, Tierra y Marte) tienen atmósferas lo suficientemente sustanciales como para generar clima; todos tienen cráteres de impacto y características superficiales tectónicas , como valles de rift y volcanes. El término planeta interior no debe confundirse con planeta inferior., que designa los planetas que están más cerca del Sol que la Tierra (es decir, Mercurio y Venus). [ cita requerida ]

Mercurio

Mercurio (0.4  AU del Sol) es el planeta más cercano al Sol y, en promedio, los otros siete planetas. [78] [79] Mercurio, el planeta más pequeño del Sistema Solar (0,055  M ⊕ ), no tiene satélites naturales. Además de los cráteres de impacto, sus únicas características geológicas conocidas son las crestas o arrugas lobuladas que probablemente fueron producidas por un período de contracción temprano en su historia. [80] La muy tenue atmósfera de Mercurio está formada por átomos arrancados de su superficie por el viento solar. [81]Su núcleo de hierro relativamente grande y su manto delgado aún no se han explicado adecuadamente. Las hipótesis incluyen que sus capas externas fueron arrancadas por un impacto gigante, o que la energía del joven Sol impidió que se acumulara por completo. [82] [83]

Venus

Venus (0,7 AU del Sol) tiene un tamaño similar al de la Tierra (0,815  M ) y, como la Tierra, tiene un manto de silicato grueso alrededor de un núcleo de hierro, una atmósfera sustancial y evidencia de actividad geológica interna. Es mucho más seco que la Tierra y su atmósfera es noventa veces más densa. Venus no tiene satélites naturales. Es el planeta más caliente, con temperaturas superficiales superiores a los 400 ° C (752 ° F), probablemente debido a la cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera. [84] No se ha detectado evidencia definitiva de actividad geológica actual en Venus, pero no tiene un campo magnético que evite el agotamiento de su atmósfera sustancial, lo que sugiere que su atmósfera está siendo repuesta por erupciones volcánicas. [85]

tierra

La Tierra (a 1 UA del Sol) es el más grande y denso de los planetas interiores, el único que se sabe que tiene actividad geológica actual y el único lugar donde se sabe que existe vida. [86] Su hidrosfera líquida es única entre los planetas terrestres, y es el único planeta donde se ha observado la tectónica de placas . La atmósfera de la Tierra es radicalmente diferente a la de los otros planetas, ya que ha sido alterada por la presencia de vida para contener un 21% de oxígeno libre . [87] Tiene un satélite natural, la Luna , el único satélite grande de un planeta terrestre en el Sistema Solar. [ cita requerida ]

Marte

Marte (1,5 AU del Sol) es más pequeño que la Tierra y Venus (0,107  M ). Tiene una atmósfera de principalmente dióxido de carbono con una presión superficial de 6,1 milibares (aproximadamente el 0,6% de la de la Tierra). [88] Su superficie, salpicada de vastos volcanes, como Olympus Mons , y valles de rift, como Valles Marineris , muestra una actividad geológica que puede haber persistido hasta hace tan solo 2 millones de años. [89] Su color rojo proviene del óxido de hierro (óxido) en su suelo. [90] Marte tiene dos pequeños satélites naturales ( Deimos y Phobos ) que se cree que son asteroides capturados, [91] o expulsados ​​escombros de un impacto masivo al principio de la historia de Marte. [92]

Cinturón de asteróides

El cinturón de asteroides en forma de rosquilla se encuentra entre las órbitas de Marte y Júpiter .
  sol
  Troyanos de Júpiter
  Órbita planetaria
  Cinturón de asteróides
  Asteroides de Hilda
  NEOs (selección)

Los asteroides, excepto el más grande, Ceres, se clasifican como pequeños cuerpos del Sistema Solar [f] y están compuestos principalmente de minerales metálicos y rocosos refractarios, con algo de hielo. [93] [94] Varían desde unos pocos metros hasta cientos de kilómetros de tamaño. Los asteroides de menos de un metro se suelen llamar meteoroides y micrometeoroides (del tamaño de un grano), dependiendo de definiciones diferentes, algo arbitrarias. [ cita requerida ]

El cinturón de asteroides ocupa la órbita entre Marte y Júpiter, entre 2.3 y 3.3 AU del sol. Se cree que son restos de la formación del Sistema Solar que no se fusionaron debido a la interferencia gravitacional de Júpiter. [95] El cinturón de asteroides contiene decenas de miles, posiblemente millones, de objetos de más de un kilómetro de diámetro. [96] A pesar de esto, es poco probable que la masa total del cinturón de asteroides sea más de una milésima parte de la de la Tierra. [21] El cinturón de asteroides está muy escasamente poblado; las naves espaciales pasan rutinariamente sin incidentes. [97]

Ceres

Ceres - mapa de campos de gravedad: el rojo es alto; azul, bajo.

Ceres (2,77 AU) es el asteroide, un protoplaneta y un planeta enano más grande . [f] Tiene un diámetro ligeramente inferior1000 km , y una masa lo suficientemente grande para que su propia gravedad lo empuje a una forma esférica. Ceres fue considerado un planeta cuando fue descubierto en 1801, y fue reclasificado como asteroide en la década de 1850 cuando más observaciones revelaron asteroides adicionales. [98] Fue clasificado como planeta enano en 2006 cuando se creó la definición de planeta .

Grupos de asteroides

Los asteroides en el cinturón de asteroides se dividen en grupos y familias de asteroides según sus características orbitales. Las lunas de asteroides son asteroides que orbitan asteroides más grandes. No se distinguen tan claramente como las lunas planetarias, a veces son casi tan grandes como sus parejas. El cinturón de asteroides también contiene cometas del cinturón principal , que pueden haber sido la fuente del agua de la Tierra. [99]

Los troyanos de Júpiter están ubicados en cualquiera de los puntos L 4 o L 5 de Júpiter (regiones gravitacionalmente estables que conducen y siguen a un planeta en su órbita); el término troyano también se utiliza para los cuerpos pequeños en cualquier otro punto de Lagrange planetario o satélite. Los asteroides de Hilda tienen una resonancia de 2: 3 con Júpiter; es decir, dan la vuelta al Sol tres veces por cada dos órbitas de Júpiter. [100]

El Sistema Solar interior también contiene asteroides cercanos a la Tierra , muchos de los cuales cruzan las órbitas de los planetas interiores. [101] Algunos de ellos son objetos potencialmente peligrosos .

Sistema Solar Exterior

La región exterior del Sistema Solar es el hogar de los planetas gigantes y sus grandes lunas. Los centauros y muchos cometas de período corto también orbitan en esta región. Debido a su mayor distancia del Sol, los objetos sólidos en el Sistema Solar exterior contienen una mayor proporción de volátiles, como agua, amoniaco y metano que los del Sistema Solar interior porque las temperaturas más bajas permiten que estos compuestos permanezcan sólidos. [49]

Planetas exteriores

Los planetas exteriores (al fondo) Júpiter , Saturno , Urano y Neptuno , en comparación con los planetas interiores Tierra , Venus , Marte y Mercurio (en primer plano)
Orrery mostrando los movimientos de los cuatro planetas exteriores. Las esferas pequeñas representan la posición de cada planeta cada 100 días julianos , comenzando el 21 de enero de 2023 (perihelio joviano) y terminando el 2 de diciembre de 2034 (perihelio joviano).

Los cuatro planetas exteriores, o planetas gigantes (a veces llamados planetas jovianos), constituyen colectivamente el 99% de la masa que se sabe que orbita el Sol. [g] Júpiter y Saturno tienen juntos más de 400 veces la masa de la Tierra y están compuestos mayoritariamente por los gases hidrógeno y helio, de ahí su designación como gigantes gaseosos . [102] Urano y Neptuno son mucho menos masivos, menos de 20 masas terrestres ( M ) cada uno, y están compuestos principalmente de hielos. Por estas razones, algunos astrónomos sugieren que pertenecen a su propia categoría, gigantes de hielo . [103] Los cuatro planetas gigantes tienen anillos., aunque solo el sistema de anillos de Saturno se observa fácilmente desde la Tierra. El término planeta superior designa los planetas fuera de la órbita de la Tierra y, por lo tanto, incluye tanto a los planetas exteriores como a Marte. [ cita requerida ]

Júpiter

Júpiter (5,2 AU), a 318  M , tiene 2,5 veces la masa de todos los demás planetas juntos. Está compuesto principalmente de hidrógeno y helio . El fuerte calor interno de Júpiter crea características semipermanentes en su atmósfera, como bandas de nubes y la Gran Mancha Roja . Júpiter tiene 79 satélites conocidos . Los cuatro más grandes, Ganímedes , Calisto , Ío y Europa , muestran similitudes con los planetas terrestres, como el vulcanismo y el calentamiento interno. [104] Ganímedes, el satélite más grande del Sistema Solar, es más grande que Mercurio.

Saturno

Saturno (9.5 AU), que se distingue por su extenso sistema de anillos , tiene varias similitudes con Júpiter, como su composición atmosférica y magnetosfera. Aunque Saturno tiene el 60% del volumen de Júpiter, tiene menos de un tercio de su masa, a 95  M . Saturno es el único planeta del Sistema Solar que es menos denso que el agua. [105] Los anillos de Saturno están formados por pequeñas partículas de hielo y rocas. Saturno tiene 82 satélites confirmados compuestos principalmente de hielo. Dos de ellos, Titán y Encelado , muestran signos de actividad geológica. [106]Titán, la segunda luna más grande del Sistema Solar, es más grande que Mercurio y el único satélite del Sistema Solar con una atmósfera sustancial. [ cita requerida ]

Urano

Urano (19,2 AU), a 14  M , es el más ligero de los planetas exteriores. Excepcionalmente entre los planetas, orbita al Sol de lado; su inclinación axial es de más de noventa grados con respecto a la eclíptica . Tiene un núcleo mucho más frío que los otros planetas gigantes e irradia muy poco calor al espacio. [107] Urano tiene 27 satélites conocidos , siendo los más grandes Titania , Oberon , Umbriel , Ariel y Miranda . [108]

Neptuno

Neptuno30,1 AU ), aunque ligeramente más pequeño que Urano, es más masivo (17  M ) y, por tanto, más denso . Irradia más calor interno, pero no tanto como Júpiter o Saturno. [109] Neptuno tiene 14 satélites conocidos . El más grande, Triton , es geológicamente activo, con géiseres de nitrógeno líquido . [110] Triton es el único satélite grande con una órbita retrógrada . Neptuno está acompañado en su órbita por varios planetas menores , denominados troyanos de Neptuno , que están en resonancia 1: 1 con él. [ cita requerida]

Centauros

Los centauros son cuerpos helados parecidos a cometas cuyas órbitas tienen ejes semi-principales mayores que los de Júpiter (5,5 AU) y menores que los de Neptuno (30 AU). El centauro más grande conocido, 10199 Chariklo , tiene un diámetro de unos 250 km. [111] El primer centauro descubierto, 2060 Quirón , también ha sido clasificado como cometa (95P) porque desarrolla un coma tal como lo hacen los cometas cuando se acercan al Sol. [112]

Cometas

Hale – Bopp visto en 1997

Los cometas son pequeños cuerpos del Sistema Solar, [f] típicamente de sólo unos pocos kilómetros de diámetro, compuestos principalmente de hielos volátiles. Tienen órbitas muy excéntricas, generalmente un perihelio dentro de las órbitas de los planetas interiores y un afelio mucho más allá de Plutón. Cuando un cometa entra en el interior del Sistema Solar, su proximidad al Sol hace que su superficie helada se sublime e ionice , creando una coma : una larga cola de gas y polvo a menudo visible a simple vista. [ cita requerida ]

Los cometas de período corto tienen órbitas que duran menos de doscientos años. Los cometas de períodos prolongados tienen órbitas que duran miles de años. Se cree que los cometas de período corto se originan en el cinturón de Kuiper, mientras que se cree que los cometas de período largo, como Hale-Bopp , se originan en la nube de Oort . Muchos grupos de cometas, como los Kreutz Sungrazers , se formaron a partir de la ruptura de un solo padre. [113] Algunos cometas con órbitas hiperbólicas pueden originarse fuera del Sistema Solar, pero es difícil determinar sus órbitas precisas. [114] Los cometas viejos cuyos volátiles han sido expulsados ​​principalmente por el calentamiento solar a menudo se clasifican como asteroides. [115]

Región transneptuniana

Más allá de la órbita de Neptuno se encuentra el área de la " región transneptuniana ", con el cinturón de Kuiper en forma de rosquilla, hogar de Plutón y varios otros planetas enanos, y un disco superpuesto de objetos dispersos, que está inclinado hacia el plano del planeta. Sistema Solar y llega mucho más lejos que el cinturón de Kuiper. Toda la región está todavía en gran parte inexplorada . Parece consistir de manera abrumadora en muchos miles de mundos pequeños —el más grande tiene un diámetro de sólo una quinta parte del de la Tierra y una masa mucho más pequeña que la de la Luna— compuestos principalmente de roca y hielo. Esta región a veces se describe como la "tercera zona del Sistema Solar", que encierra el Sistema Solar interior y exterior. [116]

Cinturón de Kuiper

Objetos conocidos en el cinturón de Kuiper
  sol
  Troyanos de Júpiter
  Planetas gigantes
  Cinturón de Kuiper
  Disco disperso
  Troyanos de Neptuno
Comparación del tamaño de algunos TNO grandes con la Tierra: Plutón y sus lunas , Eris , Makemake , Haumea , Sedna , Gonggong , Quaoar y Orcus .

El cinturón de Kuiper es un gran anillo de escombros similar al cinturón de asteroides, pero que consiste principalmente en objetos compuestos principalmente de hielo. [117] Se extiende entre 30 y 50 UA desde el Sol. Aunque se estima que contiene desde docenas hasta miles de planetas enanos, está compuesto principalmente por pequeños cuerpos del Sistema Solar. Muchos de los objetos más grandes del cinturón de Kuiper, como Quaoar , Varuna y Orcus , pueden resultar ser planetas enanos con más datos. Se estima que hay más de 100.000 objetos del cinturón de Kuiper con un diámetro superior a 50 km, pero se cree que la masa total del cinturón de Kuiper es solo una décima o incluso una centésima parte de la masa de la Tierra. [20] Muchos objetos del cinturón de Kuiper tienen múltiples satélites,[118] y la mayoría tienen órbitas que los llevan fuera del plano de la eclíptica. [119]

El cinturón de Kuiper se puede dividir aproximadamente en el cinturón " clásico " y las resonancias . [117] Las resonancias son órbitas vinculadas a la de Neptuno (por ejemplo, dos por cada tres órbitas de Neptuno, o una por cada dos). La primera resonancia comienza dentro de la órbita de Neptuno. El cinturón clásico consta de objetos que no tienen resonancia con Neptuno y se extiende desde aproximadamente 39,4 AU hasta 47,7 AU. [120] Los miembros del cinturón de Kuiper clásico se clasifican como cubewanos , después del primero de su tipo en ser descubierto, 15760 Albion (que anteriormente tenía la designación provisional 1992 QB 1 ), y todavía se encuentran en órbitas casi primordiales y de baja excentricidad. [121]

Plutón y Caronte

El planeta enano Plutón (39 UA de media) es el objeto más grande conocido en el cinturón de Kuiper. Cuando se descubrió en 1930, se consideró el noveno planeta; esto cambió en 2006 con la adopción de una definición formal de planeta . Plutón tiene una órbita relativamente excéntrica inclinada 17 grados con respecto al plano de la eclíptica y que va desde 29,7 AU desde el Sol en el perihelio (dentro de la órbita de Neptuno) hasta 49,5 AU en el afelio. Plutón tiene una resonancia de 3: 2 con Neptuno, lo que significa que Plutón orbita dos veces alrededor del Sol por cada tres órbitas neptunianas. Los objetos del cinturón de Kuiper cuyas órbitas comparten esta resonancia se denominan plutinos . [122]

Caronte, la mayor de las lunas de Plutón , se describe a veces como parte de un sistema binario con Plutón, ya que los dos cuerpos orbitan un baricentro de gravedad sobre sus superficies (es decir, parecen "orbitar entre sí"). Más allá de Caronte, cuatro lunas mucho más pequeñas, Styx , Nix , Kerberos e Hydra , orbitan dentro del sistema. [ cita requerida ]

Makemake y Haumea

Makemake (45,79 UA de media), aunque más pequeño que Plutón, es el objeto más grande conocido en el cinturón de Kuiper clásico (es decir, un objeto del cinturón de Kuiper que no tiene una resonancia confirmada con Neptuno). Makemake es el objeto más brillante del cinturón de Kuiper después de Plutón. Se le asignó un comité de nombres con la expectativa de que demostraría ser un planeta enano en 2008. [6] Su órbita está mucho más inclinada que la de Plutón, a 29 °. [123]

Haumea (43,13 AU promedio) está en una órbita similar a Makemake, excepto que está en una resonancia orbital temporal de 7:12 con Neptuno. [124] Fue nombrado con la misma expectativa de que demostraría ser un planeta enano, aunque observaciones posteriores han indicado que, después de todo, puede que no sea un planeta enano. [125]

Disco disperso

Se cree que el disco disperso, que se superpone al cinturón de Kuiper pero se extiende hasta unas 200 UA, es la fuente de cometas de período corto. Se cree que los objetos de discos dispersos fueron expulsados ​​a órbitas erráticas por la influencia gravitacional de la temprana migración hacia el exterior de Neptuno . La mayoría de los objetos de disco dispersos (SDO) tienen perihelia dentro del cinturón de Kuiper pero afelia mucho más allá (algunos a más de 150 AU del Sol). Las órbitas de los SDO también están muy inclinadas al plano de la eclíptica y, a menudo, son casi perpendiculares a él. Algunos astrónomos consideran que el disco disperso es simplemente otra región del cinturón de Kuiper y describen los objetos del disco dispersos como "objetos del cinturón de Kuiper dispersos". [126]Algunos astrónomos también clasifican a los centauros como objetos del cinturón de Kuiper dispersos hacia adentro junto con los residentes dispersos hacia afuera del disco disperso. [127]

Eris

Eris (68 AU de media) es el objeto de disco disperso más grande conocido y provocó un debate sobre lo que constituye un planeta, porque es un 25% más masivo que Plutón [128] y tiene aproximadamente el mismo diámetro. Es el más masivo de los planetas enanos conocidos. Tiene una luna conocida, Disnomia . Al igual que Plutón, su órbita es muy excéntrica, con un perihelio de 38,2 AU (aproximadamente la distancia de Plutón al Sol) y un afelio de 97,6 AU, y muy inclinado hacia el plano de la eclíptica. [ cita requerida ]

Regiones más lejanas

Desde el Sol hasta la estrella más cercana: El Sistema Solar en una escala logarítmica en unidades astronómicas (AU)

El punto en el que termina el Sistema Solar y comienza el espacio interestelar no está definido con precisión porque sus límites exteriores están formados por dos fuerzas, el viento solar y la gravedad del Sol. El límite de la influencia del viento solar es aproximadamente cuatro veces la distancia de Plutón al Sol; esta heliopausa , el límite exterior de la heliosfera , se considera el comienzo del medio interestelar . [66] Se cree que la esfera Sun's Hill , el rango efectivo de su dominio gravitacional, se extiende hasta mil veces más y abarca la hipotética nube de Oort . [129]

Heliosfera

La heliosfera en forma de burbuja con sus diversas regiones de transición que se mueven a través del medio interestelar.

La heliosfera es una burbuja de viento estelar , una región del espacio dominada por el Sol, que irradia a aproximadamente 400 km / s su viento solar , una corriente de partículas cargadas, hasta que choca con el viento del medio interestelar . [ cita requerida ]

La colisión se produce en el choque de terminación , que está aproximadamente a 80-100 AU del Sol a barlovento del medio interestelar y aproximadamente a 200 AU del Sol a favor del viento. [130] Aquí el viento se ralentiza drásticamente, se condensa y se vuelve más turbulento, [130] formando una gran estructura ovalada conocida como heliovaina . Se cree que esta estructura se parece y se comporta de manera muy parecida a la cola de un cometa, extendiéndose hacia afuera 40 UA más en el lado de barlovento, pero siguiendo muchas veces esa distancia a favor del viento; La evidencia de la nave espacial Cassini y Interstellar Boundary Explorer ha sugerido que se ve forzada a adoptar una forma de burbuja por la acción restrictiva del campo magnético interestelar. [131]

El límite exterior de la heliosfera, la heliopausa , es el punto en el que el viento solar finalmente termina y es el comienzo del espacio interestelar. [66] Se informa que la Voyager 1 y la Voyager 2 pasaron el choque de terminación y entraron en la heliovaina, a 94 y 84 AU del Sol, respectivamente. [132] [133] Se informa que la Voyager 1 cruzó la heliopausa en agosto de 2012. [134]

La forma y la forma del borde exterior de la heliosfera probablemente se ve afectada por la dinámica de fluidos de las interacciones con el medio interestelar, así como los campos magnéticos solares que prevalecen hacia el sur, por ejemplo, tiene una forma contundente con el hemisferio norte extendiéndose 9 UA más que el hemisferio sur. [130] Más allá de la heliopausa, alrededor de 230 UA, se encuentra el arco de choque , una "estela" de plasma dejada por el Sol mientras viaja a través de la Vía Láctea . [135]

Alejar el sistema solar:
  • Sistema Solar interior y Júpiter
  • Sistema Solar exterior y Plutón
  • órbita de Sedna (objeto separado)
  • parte interior de la Nube de Oort

Debido a la falta de datos, las condiciones en el espacio interestelar local no se conocen con certeza. Se espera que la NASA 's nave espacial Voyager , a medida que pasan la heliopausa, transmitirá datos valiosos sobre los niveles de radiación y viento solar hacia la Tierra. [136] No se comprende bien qué tan bien la heliosfera protege al Sistema Solar de los rayos cósmicos. Un equipo financiado por la NASA ha desarrollado el concepto de una "misión de visión" dedicada a enviar una sonda a la heliosfera. [137] [138]

Objetos separados

90377 Sedna (520 AU promedio) es un objeto grande y rojizo con una órbita gigantesca y altamente elíptica que lo lleva desde aproximadamente 76 AU en el perihelio hasta 940 AU en el afelio y tarda 11,400 años en completarse. Mike Brown , quien descubrió el objeto en 2003, afirma que no puede ser parte del disco disperso o del cinturón de Kuiper porque su perihelio está demasiado distante para haber sido afectado por la migración de Neptuno. Él y otros astrónomos consideran que es el primero de una población completamente nueva, a veces denominada "objetos distantes separados" (DDO), que también puede incluir el objeto 2000 CR 105 , que tiene un perihelio de 45 AU, un afelio de 415 AU. y un período orbital de 3.420 años. [139]Brown denomina a esta población la "nube interior de Oort" porque puede haberse formado a través de un proceso similar, aunque está mucho más cerca del Sol. [140] Es muy probable que Sedna sea un planeta enano, aunque su forma aún no se ha determinado. El segundo objeto inequívocamente desprendido, con un perihelio más alejado que el de Sedna en aproximadamente 81 AU, es 2012 VP 113 , descubierto en 2012. Su afelio es solo la mitad que el de Sedna, en 400-500 AU. [141] [142]

nube de Oort

Esquema de la hipotética nube de Oort , con una nube exterior esférica y una nube interior en forma de disco

La nube de Oort es una nube esférica hipotética de hasta un billón de objetos helados que se cree que es la fuente de todos los cometas de períodos prolongados y que rodea el Sistema Solar a aproximadamente 50.000 AU (alrededor de 1 año  luz (al año )), y posiblemente hasta 100.000 AU (1,87 ly). Se cree que está compuesto por cometas que fueron expulsados ​​del Sistema Solar interior por interacciones gravitacionales con los planetas exteriores. Los objetos de la nube de Oort se mueven muy lentamente y pueden verse perturbados por eventos poco frecuentes, como colisiones, los efectos gravitacionales de una estrella que pasa o la marea galáctica , la fuerza de marea ejercida por la Vía Láctea . [143] [144]

Límites

Gran parte del Sistema Solar aún se desconoce. Se estima que el campo gravitacional del Sol domina las fuerzas gravitacionales de las estrellas circundantes hasta unos dos años luz (125.000 AU). Las estimaciones más bajas para el radio de la nube de Oort, por el contrario, no la sitúan más allá de 50.000 AU. [145] A pesar de descubrimientos como Sedna, la región entre el cinturón de Kuiper y la nube de Oort, un área de decenas de miles de UA de radio, todavía está prácticamente sin cartografiar. También hay estudios en curso de la región entre Mercurio y el Sol. [146] Es posible que aún se descubran objetos en las regiones inexploradas del Sistema Solar.

Actualmente, los objetos más lejanos conocidos, como el cometa West , tienen afelia alrededor de 70.000 AU del Sol, pero a medida que la nube de Oort se vuelve más conocida, esto puede cambiar. [ cita requerida ]

Contexto galáctico

Diagrama de la Vía Láctea con la posición del Sistema Solar marcada con una flecha amarilla

El Sistema Solar está ubicado en la Vía Láctea , una galaxia espiral barrada con un diámetro de unos 100.000 años luz que contiene más de 100.000 millones de estrellas. [147] El Sol reside en uno de los brazos espirales exteriores de la Vía Láctea, conocido como Brazo Orión-Cygnus o Espuela Local. [148] El Sol se encuentra a unos 26.660 años luz del Centro Galáctico , [149] y su velocidad alrededor del centro de la Vía Láctea es de aproximadamente 247 km / s, por lo que completa una revolución cada 210 millones de años. Esta revolución se conoce como el año galáctico del Sistema Solar . [150] El ápice solar, la dirección de la trayectoria del Sol a través del espacio interestelar, está cerca de la constelación de Hércules en la dirección de la ubicación actual de la estrella brillante Vega . [151] El plano de la eclíptica forma un ángulo de unos 60 ° con el plano galáctico . [I]

La ubicación del Sistema Solar en la Vía Láctea es un factor en la historia evolutiva de la vida en la Tierra. Su órbita es casi circular y las órbitas cercanas al Sol tienen aproximadamente la misma velocidad que la de los brazos espirales. [153] [154] Por lo tanto, el Sol atraviesa los brazos sólo en raras ocasiones. Debido a que los brazos espirales albergan una concentración mucho mayor de supernovas , inestabilidades gravitacionales y radiación que podrían perturbar el Sistema Solar, esto le ha dado a la Tierra largos períodos de estabilidad para que la vida evolucione. [153] Sin embargo, el cambio de posición del Sistema Solar en relación con otras partes de la Vía Láctea podría explicar los eventos periódicos de extinción en la Tierra, según la Hipótesis de Shiva.o teorías relacionadas. El Sistema Solar se encuentra fuera de los alrededores llenos de estrellas del centro galáctico. Cerca del centro, los tirones gravitacionales de las estrellas cercanas podrían perturbar los cuerpos en la nube de Oort y enviar muchos cometas al interior del Sistema Solar, produciendo colisiones con implicaciones potencialmente catastróficas para la vida en la Tierra. La intensa radiación del centro galáctico también podría interferir con el desarrollo de la vida compleja. [153] Incluso en la ubicación actual del Sistema Solar, algunos científicos han especulado que las supernovas recientes pueden haber afectado negativamente la vida en los últimos 35.000 años, al arrojar trozos de núcleo estelar expulsado hacia el Sol, como granos de polvo radiactivo y más grandes, como cometas. cuerpos. [155]

Vecindario

Más allá de la heliosfera se encuentra el medio interestelar, que consta de varias nubes de gases. El Sistema Solar se mueve actualmente a través de la Nube Interestelar Local .

El sistema solar está en la nube interestelar local o en la pelusa local. Se cree que está cerca de la G-Cloud vecina , pero no se sabe si el Sistema Solar está incrustado en la Nube Interestelar Local, o si está en la región donde interactúan la Nube Interestelar Local y la Nube G. [156] [157] La Nube Interestelar Local es un área de nubes más densa en una región por lo demás escasa conocida como la Burbuja Local , una cavidad en forma de reloj de arena en el medio interestelar de aproximadamente 300 años luz (ly) de diámetro. La burbuja está impregnada de plasma de alta temperatura, lo que sugiere que es el producto de varias supernovas recientes. [158]

Hay relativamente pocas estrellas a diez años luz del Sol . El más cercano es el sistema de estrellas triples Alpha Centauri , que está a unos 4,4 años luz de distancia. Alpha Centauri A y B son un par de estrellas similares al Sol estrechamente vinculadas, mientras que la pequeña enana roja , Proxima Centauri , orbita al par a una distancia de 0,2 años luz. En 2016, se confirmó que un exoplaneta potencialmente habitable orbitaba Proxima Centauri, llamado Proxima Centauri b , el exoplaneta confirmado más cercano al Sol. [159] Las estrellas más cercanas al Sol son las enanas rojas Barnard's Star (a 5.9 ly), Wolf 359 (7.8 ly) yLalande 21185 (8,3 años).

La estrella cercana más grande es Sirio , una estrella brillante de secuencia principal a aproximadamente 8,6 años luz de distancia y aproximadamente el doble de la masa del Sol y que está orbitada por una enana blanca , Sirio B. Las enanas marrones más cercanas son el sistema binario Luhman 16 a 6,6 luz. -años. Otros sistemas dentro de diez años luz son el sistema binario de enanas rojas Luyten 726-8 (8,7 años) y la enana roja solitaria Ross 154 (9,7 años). [160] La estrella solitaria más cercana al Sistema Solar es Tau Ceti a 11,9 años luz. Tiene aproximadamente el 80% de la masa del Sol, pero solo el 60% de su luminosidad. [161] El más cercano conocidoEl objeto de masa planetaria flotante libre al Sol es WISE 0855−0714 , [162] un objeto con una masa menor a las 10 masas de Júpiter aproximadamente a 7 años luz de distancia.

Un diagrama de la ubicación de la Tierra en el Universo observable . ( Haga clic aquí para ver una imagen alternativa ) .

Comparación con sistemas extrasolares

Comparado con muchos otros sistemas planetarios , el Sistema Solar se destaca por carecer de planetas en el interior de la órbita de Mercurio. [163] [164] El Sistema Solar conocido también carece de super-Tierras (el Planeta Nueve podría ser una super-Tierra más allá del Sistema Solar conocido). [163] Con poca frecuencia, solo tiene pequeños planetas rocosos y grandes gigantes gaseosos; en otros lugares, los planetas de tamaño intermedio son típicos, tanto rocosos como gaseosos, por lo que no hay "brecha" como se ve entre el tamaño de la Tierra y el de Neptuno (con un radio 3,8 veces mayor). Además, estas supertierras tienen órbitas más cercanas que Mercurio. [163]Esto llevó a la hipótesis de que todos los sistemas planetarios comienzan con muchos planetas cercanos, y que típicamente una secuencia de sus colisiones provoca la consolidación de masa en unos pocos planetas más grandes, pero en el caso del Sistema Solar, las colisiones provocaron su destrucción y expulsión. [165] [166]

Las órbitas de los planetas del Sistema Solar son casi circulares. En comparación con otros sistemas, tienen una excentricidad orbital más pequeña . [163] Aunque hay intentos de explicarlo en parte con un sesgo en el método de detección de velocidad radial y en parte con interacciones prolongadas de un número bastante elevado de planetas, las causas exactas siguen sin determinarse. [163] [167]

Resumen visual

Esta sección es una muestra de los cuerpos del Sistema Solar, seleccionados por tamaño y calidad de imágenes, y ordenados por volumen. Aquí se omiten algunos objetos grandes (en particular , Eris , Haumea , Makemake y Nereid ) porque no se han creado imágenes de alta calidad.

Sistema solar
Sol
(estrella)
Júpiter
(planeta)
Saturno
(planeta)
Urano
(planeta)
Neptuno
(planeta)
Tierra
(planeta)
Venus
(planeta)
Marte
(planeta)
Ganimedes
(luna de Júpiter)
Titán
(luna de Saturno)
Mercurio
(planeta)
Calisto
(luna de Júpiter)
Io
(luna de Júpiter)
Luna
(luna de la Tierra)
Europa
(luna de Júpiter)
Triton
(luna de Neptuno)
Plutón
(planeta enano)
Titania
(luna de Urano)
Rea
(luna de Saturno)
Oberon
(luna de Urano)
Iapetus
(luna de Saturno)
Caronte
(luna de Plutón)
Umbriel
(luna de Urano)
Ariel
(luna de Urano)
Dione
(luna de Saturno)
Tetis
(luna de Saturno)
Ceres
(planeta enano)
Vesta
(cinturón de asteroides)
Pallas
(cinturón de asteroides)
Encelado
(luna de Saturno)
Miranda
(luna de Urano)
Proteus
(luna de Neptuno)
Mimas
(luna de Saturno)
Hyperion
(luna de Saturno)
Iris
(cinturón de asteroides)
Phoebe
(luna de Saturno)
Janus
(luna de Saturno)
Epimeteo
(luna de Saturno)
Lutetia
(cinturón de asteroides)
Prometeo
(luna de Saturno)
Pandora
(luna de Saturno)
Mathilde
(cinturón de asteroides)
Helene
(luna de Saturno)
Ida
(cinturón de asteroides)
Arrokoth
(objeto del cinturón de Kuiper)
Fobos
(luna de Marte)
Deimos
(luna de Marte)
Churyumov– Gerasimenko
(cometa)
Hartley 2
(cometa)
La Voyager 1 observa el Sistema Solar desde más de 6 mil millones de kilómetros de la Tierra.

Fila superior: Venus , Tierra ( Punto azul pálido ), Júpiter
Fila inferior: Saturno , Urano , Neptuno
(13 de septiembre de 1996)

Ver también

  • Símbolos astronómicos
  • Fase de la tierra
  • Efemérides es una compilación de posiciones de objetos astronómicos que ocurren naturalmente, así como satélites artificiales en el cielo en un momento o momentos determinados.
  • HIP 11915 (un análogo solar cuyos planetas contienen un análogo de Júpiter)
  • Listas de características geológicas del Sistema Solar.
  • Lista de objetos redondeados gravitacionalmente del Sistema Solar
  • Lista de extremos del Sistema Solar
  • Lista de objetos del Sistema Solar por tamaño
  • Esquema del sistema solar
  • Mnemónico planetario
  • Sistema solar en la ficción

Notas

  1. ^ a b Al 27 de agosto de 2019.
  2. ^ Las mayúsculas del nombre varían. La Unión Astronómica Internacional , el organismo autorizado con respecto a la nomenclatura astronómica, especifica en mayúsculas los nombres de todos los objetos astronómicos individuales, pero utiliza estructuras mixtas de "Sistema Solar" y "Sistema solar" en su documento de directrices de nombres . El nombre se suele traducir en minúsculas (" sistema solar "), como, por ejemplo, en el Oxford English Dictionary y en el 11th Collegiate Dictionary de Merriam-Webster .
  3. ^ Los satélites naturales (lunas) que orbitan los planetas del Sistema Solarson un ejemplo de lo último.
  4. Históricamente, varios otros cuerpos alguna vez fueron considerados planetas, incluido, desde su descubrimiento en 1930 hasta 2006, Plutón . Ver Antiguos planetas .
  5. Las dos lunas más grandes que Mercurio son Ganimedes , que orbita a Júpiter , y Titán , que orbita a Saturno . Aunque son más grandes que Mercurio, ambas lunas tienen menos de la mitad de su masa. Además, el radio de Calisto, la luna de Júpiter,supera el 98% del de Mercurio.
  6. ^ a b c d e Según las definiciones de la IAU , los objetos que orbitan alrededor del Sol se clasifican dinámica y físicamente en tres categorías: planetas , planetas enanos y pequeños cuerpos del Sistema Solar .
    • Un planeta es cualquier cuerpo que orbita alrededor del Sol cuya masa es suficiente para que la gravedad lo haya empujado a una forma (casi) esférica y que haya limpiado su vecindad inmediata de todos los objetos más pequeños. Según esta definición, el Sistema Solar tiene ocho planetas: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Debido a que no ha despejado su vecindad de otros objetos del cinturón de Kuiper , Plutón no se ajusta a esta definición. [5]
    • Un planeta enano es un cuerpo en órbita alrededor del Sol que es lo suficientemente masivo como para volverse casi esférico por su propia gravedad, pero que no ha eliminado planetesimales de su vecindario y tampoco es un satélite. [5] Plutón es un planeta enano y la IAU ha reconocido o nombrado otros cuatro cuerpos en el Sistema Solar con la expectativa de que resulten ser planetas enanos: Ceres , Haumea , Makemake y Eris . [6] Otros objetos que comúnmente se espera que sean planetas enanos incluyen Gonggong , Sedna , Orcus y Quaoar .[7] En referencia a Plutón, otros planetas enanos que orbitan en la región transneptuniana a veces se denominan "plutoides", [8] aunque este término rara vez se usa.
    • Los objetos restantes que orbitan alrededor del Sol se conocen como pequeños cuerpos del Sistema Solar . [5]
  7. ^ a b La masa del Sistema Solar excluyendo el Sol, Júpiter y Saturno se puede determinar sumando todas las masas calculadas para sus objetos más grandes y usando cálculos aproximados para las masas de la nube de Oort (estimadas en aproximadamente 3 masas terrestres), [19] el cinturón de Kuiper (estimado en aproximadamente 0,1 masa terrestre) [20] y el cinturón de asteroides (estimado en 0,0005 masa terrestre) [21] para un total, redondeado hacia arriba, de ~ 37 masas terrestres, o el 8,1% del masa en órbita alrededor del Sol. Con las masas combinadas de Urano y Neptuno (~ 31 masas terrestres) restadas, las ~ 6 masas terrestres restantes de material comprenden el 1,3% de la masa total en órbita.
  8. ^ La fecha se basa en las inclusiones más antiguasencontradas hasta la fecha en meteoritos ,4 568 .2+0,2
    −0,4
    millones de años, y se cree que es la fecha de formación del primer material sólido en la nebulosa que colapsa. [43]
  9. ^ Sies el ángulo entre el polo norte de la eclíptica y el polo norte galáctico entonces:donde= 27 ° 07 ′ 42.01 ″ y= 12h 51m 26.282 son la declinación y ascensión recta del polo norte galáctico, [152] mientras que= 66 ° 33 ′ 38,6 ″ y= 18h 0m 00 son los correspondientes al polo norte de la eclíptica. (Ambos pares de coordenadas son para laépoca J2000 ). El resultado del cálculo es 60,19 °.

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  • Exploración del sistema solar de la NASA ( archivo )
    • Perfil del sistema solar de la NASA
  • Simulador del sistema solar de la NASA
  • Ojos de la NASA en el sistema solar
  • Página principal del Sistema Solar NASA / JPL