El sistema solar

El Sistema Solar es el sistema planetario en el que se encuentra el Sol y nuestro planeta la Tierra, pertenece a la galaxia espiral Vía Láctea y se encuentra en el brazo espiral conocido como Brazo de Orión, a unos 28 000 años luz del centro de la galaxia.


Está formado po una única estrella, el Sol, que le da nombre; ocho planetas que orbitan alrededor de él: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno; y otros cuerpos menores: planetas enanos (Plutón, Eris, Makemake, Haumea y Ceres), asteroides, satélites naturales, cometas, así como el espacio interplanetario comprendido entre ellos, en el que hay viento solar, un campo magnético interplanetario, rayos cósmicos y polvo interplanetario.

El Sistema Solar se formó hace unos 4600 millones de años a partir de una nube de gas y de polvo que formó la estrella central y un disco circumestelar en el que, por la unión de las partículas más pequeñas, primero se habrían ido formando, poco a poco, partículas más grandes, posteriormente planetesimales, y luego protoplanetas, hasta llegar a los actuales planetas.

Formación del Sistema Solar

Es difícil precisar el origen del Sistema Solar. Los científicos creen que puede situarse hace unos 4.600 millones de años, cuando una inmensa nube de gas y polvo se contrajo a causa de la fuerza de la gravedad y comenzó a girar a gran velocidad, probablemente, debido a la explosión de una supernova cercana.

La mayor parte de la materia se acumuló en el centro. La presión era tan elevada que los átomos comenzaron a partirse, liberando energia y formando una estrella. Al mismo tiempo se iban definiendo algunos remolinos que, al crecer, aumentaban su gravedad y recogían más materiales en cada vuelta.

También había muchas colisiones. Millones de objetos se acercaban y se unían o chocaban con violencia y se partían en trozos. Los encuentros constructivos predominaron y, en sólo 100 millones de años, adquirió un aspecto semejante al actual. Después cada cuerpo continuó su propia evolución.

CARACTERÍSTICAS

Los planetas y los asteroides orbitan alrededor del Sol, aproximadamente en un mismo plano y siguiendo órbitas elípticas (en sentido antihorario, si se observasen desde el Polo Norte del Sol); aunque hay excepciones, como el cometa Halley, que gira en sentido horario. El plano en el que gira la Tierra alrededor del Sol se denomina plano de la eclíptica, y los demás planetas orbitan aproximadamente en el mismo plano. Aunque algunos objetos orbitan con un gran grado de inclinación respecto de éste, como Plutón que posee una inclinación con respecto al eje de la eclíptica de 17º, así como una parte importante de los objetos del cinturón de Kuiper.

Según sus características, los cuerpos que forman parte del Sistema Solar se clasifican como sigue:

• El Sol, una estrella de tipo espectral G2 que contiene más del 99,98 por ciento de la masa del sistema. Con un diámetro de 1.400.000 km, se compone de un 75% de hidrógeno, un 20% de helio y 5% de oxígeno, carbono, hierro y otros elementos.
• Los planetas, divididos en planetas interiores (también llamados terrestres o telúricos) y planetas exteriores o gigantes. Entre estos últimos Júpiter y Saturno se denominan gigantes gaseosos, mientras que Urano y Neptuno suelen nombrarse gigantes helados. Todos los planetas gigantes tienen a su alrededor anillos.
• Los planetas enanos son cuerpos cuya masa les permite tener forma esférica, pero no es la suficiente como para haber atraído o expulsado a todos los cuerpos a su alrededor. Son:Plutón (hasta 2006 era considerado el noveno planeta del Sistema Solar ), Ceres,Makemake, Eris y Haumea.
• Los satélites son cuerpos mayores que orbitan los planetas; algunos son de gran tamaño, como la Luna, en la Tierra; Ganímedes, en Júpiter, o Titán, en Saturno.
• Los asteroides son cuerpos menores concentrados mayoritariamente en el cinturón de asteroides entre las órbitas de Marte y Júpiter, y otra más allá de Neptuno. Su escasa masa no les permite tener forma regular.
• Los objetos del cinturón de Kuiper son objetos helados exteriores en órbitas estables, los mayores de los cuales son Sedna y Quaoar.
• Los cometas son objetos helados pequeños provenientes de la nube de Oort.

El espacio interplanetario en torno al Sol contiene material disperso procedente de la evaporación de cometas y del escape de material proveniente de los diferentes cuerpos masivos. El polvo interplanetario (especie de polvo interestelar) está compuesto de partículas microscópicas sólidas. El gas interplanetario es un tenue flujo de gas y partículas cargadas que forman un plasma que es expulsado por el Sol en el viento solar. El límite exterior del Sistema Solar se define a través de la región de interacción entre el viento solar y el medio interestelar originado de la interacción con otras estrellas. La región de interacción entre ambos vientos se denomina heliopausa y determina los límites de influencia del Sol. La heliopausa puede encontrarse a unas 100 UA (15.000 millones de kilómetros del Sol).

Los sistemas planetarios detectados alrededor de otras estrellas parecen muy diferentes del Sistema Solar, si bien con los medios disponibles sólo es posible detectar algunos planetas de gran masa en torno a otras estrellas. Por tanto, no parece posible determinar hasta qué punto el Sistema Solar es característico o atípico entre los sistemas planetarios del Universo.

ESTRELLA CENTRAL

El Sol es la estrella única y central del Sistema Solar; por tanto, es la estrella más cercana a la Tierra y el astro con mayor brillo aparente. Su presencia o su ausencia en el cielo terrestre determinan, respectivamente, el día y la noche. La energía radiada por el Sol es aprovechada por los seres fotosintéticos, que constituyen la base de lacadena trófica, y es por ello la principal fuente de energía de la vida. También aporta la energía que mantiene en funcionamiento los procesos climáticos. El Sol es una estrella que se encuentra en la fase denominada secuencia principal, con un tipo espectral G2, que se formó hace unos 5000 millones de años, y permanecerá en la secuencia principal aproximadamente otros 5000 millones de años.

A pesar de ser una estrella mediana, es la única cuya forma circular se puede apreciar a simple vista, con un diámetro angular de 32' 35" de arco en el perihelio y 31' 31" en elafelio, lo que da un diámetro medio de 32' 03". Casualmente, la combinación de tamaños y distancias del Sol y la Luna respecto a la Tierra, hace que se vean aproximadamente con el mismo tamaño aparente en el cielo. Esto permite una amplia gama de eclipses solares distintos (totales, anulares o parciales).

Se han descubierto sistemas planetarios que tienen más de una estrella central (sistema estelar).

PLANETAS

Los ocho planetas que componen el Sistema Solar son, de menor a mayor distancia respecto al Sol, los siguientes:

• Mercurio
• Venus
• Tierra
• Marte
• Júpiter
• Saturno
• Urano
• Neptuno

Los planetas son cuerpos que giran formando órbitas alrededor de la estrella, tienen suficiente masa para que su gravedad supere las fuerzas del cuerpo rígido, de manera que asuman una forma en equilibrio hidrostático (prácticamente esférica), y han limpiado la vecindad de su órbita de planetesimales (dominancia orbital).

Los planetas interiores son Mercurio, Venus, la Tierra y Marte y tienen la superficie sólida. Los planetas exteriores son Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, también se denominan planetas gaseosos porque contienen en sus atmósferas gases como elhelio, el hidrógeno y el metano, y no se conoce con certeza la estructura de su superficie.

El 24 de agosto de 2006, la Unión Astronómica Internacional (UAI) excluyó a Plutón como planeta del Sistema Solar, y lo clasificó como planeta enano.

PLANETAS ENANOS

Los cinco planetas enanos del Sistema Solar, de menor a mayor distancia respecto al Sol, son los siguientes:

• Ceres
• Plutón
• Haumea
• Makemake
• Eris

Los planetas enanos son aquellos que, a diferencia de los planetas, no han limpiado la vecindad de su órbita.

Poco después de su descubrimiento en 1930, Plutón fue clasificado como un planeta por la Unión Astronómica Internacional (UAI). Sin embargo, tras el descubrimiento de otros grandes cuerpos con posterioridad, se abrió un debate con objeto de reconsiderar dicha decisión. El 24 de agosto de 2006, en la XXVI Asamblea General de la UAI en Praga, se decidió que el número de planetas no se ampliase a doce, sino que debía reducirse de nueve a ocho, y se creó entonces la nueva categoría de planeta enano, en la que se clasificaría Plutón, que dejó por tanto de ser considerado planeta debido a su pequeño tamaño y su evolución dinámica en el Sistema Solar.

Stephen hawking

Nació el 8 de enero de 1942 en Oxford, Inglaterra

Los padres de Stephen Hawking vivieron en Londres donde su padre se dedicó a la investigación médica. Sin embargo, Londres era un lugar peligroso durante la Segunda Guerra Mundial, y la madre de Stephen fue enviada a la segura ciudad de Oxford, donde nació Stephen. La familia pronto volvió a vivir unida en Highgate, al norte de Londres, donde Stephen inició sus estudios.

En 1950, el padre de Stephen se trasladó al Instituto de Investigación Médica de Mill Hill. La familia se trasladó a St Albans, por lo que el viaje a Mill Hill era más sencillo. Stephen asistió al Instituto para chicas de St Albans (que admitía chicos hasta la edad de 10 años). Cuando fue mayor, asistió al Colegio de St Albans, pero su padre quería que se presentase a la convocatoria de beca para ir la Escuela Pública de Westminster. Sin embargo, Stephen estaba enfermo en el tiempo de los exámenes y continuó en la Escuela de St Albans a la que había asistido desde los 11 años. Stephen escribe en [2]:

Allí obtuve una educación tan buena, si no mejor que la que habría tenido en Westminster. Nunca he declarado que mi carencia de clase social haya sido un obstáculo.

Hawking quería especializarse en matemáticas en sus últimos dos años en el colegio, donde su profesor de matemáticas le había aconsejado que estudiara la asignatura. Sin embargo, el padre de Hawking estaba firmemente en contra de la idea y Hawking fue convencido para estudiar Química, la asignatura que mejor se le daba en el colegio. Parte del razonamiento de su padre es que quería que Hawking fuera al Colegio Universitario de Oxford, la universidad a la que él mismo había asistido y que no tenía profesores de matemáticas. 

En marzo de 1959 Hawking se presentó a las convocatorias de becas con el propósito de estudiar Ciencias Naturales en Oxford. Consiguió una beca, a pesar de sentir que había actuado mal, y en el Colegio Universitario se especializó en Física en sus estudios de Ciencias Naturales. Acababa de obtener su licenciatura en 1962, y en [1] explica cómo el tiempo actuó en su contra:

La actitud predominante en Oxford en aquel tiempo era darle demasiada importancia al trabajo. Se suponía que o bien eras brillante sin esfuerzo, o aceptabas tus limitaciones y conseguías un cuarto grado. Trabajar duro para conseguir un grado mayor fue considerado como la marca de un hombre oscuro - el peor calificativo en el vocabulario de Oxford.

Desde Oxford, Hawking se trasladó a Cambridge para iniciar la investigación en Relatividad General y Cosmología un área difícil para alguien con poca base matemática. Hawking había notado que se había vuelto más torpe durante su último año en Oxford y, cuando regresó a casa en las Navidades de 1962, al final de su primer trimestre en Oxford, su madre lo convenció para que viese a un médico.

A principios de 1963, pasó dos semanas haciéndose pruebas en el hospital y le diagnosticaron una enfermedad neuronal motora (Enfermedad de Lou Gehrig). Su estado se deterioró rápidamente y los médicos le pronosticaron que no viviría lo suficiente para acabar su doctorado. Sin embargo, Hawking escribió:

... aunque había una nube sobre mi futuro, descubrí para mi sorpresa que estaba disfrutando la vida en el presente más de lo que lo había hecho antes. Empecé a avanzar en mi investigación...

La razón por la que progresó su investigación fue que encontró a una chica con la quería casarse y se dio cuenta que tenía que acabar su doctorado para conseguir un trabajo:

... por lo tanto comencé a trabajar por primera vez en mi vida. Para mi sorpresa descubrí que me gustaba

 Después de acabar su doctorado en 1966, Hawking consiguió una beca en los Colegios Mayores de Gonville y Caius, en Cambridge. Al principio, su trabajo fue de investigador, pero más tarde se convirtió en profesor en los Colegios Mayores de Gonville y Caius. En 1973, dejó el Instituto de Astronomía y se unió al Departamento de Matemáticas Aplicadas y Física Teórica en Cambridge. Fue Profesor de Física Gravitacional en Cambridge en 1977. En 1979 Hawking fue nombrado Catedrático Lucasiano de Matemáticas en Cambridge. Nació 300 años después de la muerte de Galileo y ahora ocupa la cátedra de Newton en Cambridge. 

Entre 1965 y 1970, Hawking trabajó en concreto en la Teoría General de la Relatividad ideando nuevas técnicas matemáticas para estudiar esta área de la Cosmología. Gran parte de su trabajo lo hizo en colaboración con Roger Penrose, quien, en esa época, estaba en el Colegio Birkbeck, en Londres. Desde 1970, Hawking empezó a aplicar sus ideas previas al estudio de los agujeros negros.

Continuando el trabajo sobre los agujeros negros, Hawking descubrió en 1970 una propiedad notable. Usando la Teoría Cuántica y la Relatividad General fue capaz de demostrar que los agujeros negros pueden emitir radiación. El éxito al confirmarlo, le hizo trabajar a partir de aquel momento en la combinación de la teoría de la relatividad general y la teoría cuántica. En 1971 Hawking investigó la creación del Universo y pronosticó que, después del Big Bang, se crearían muchos objetos tan pesados como 10⁹ toneladas, pero sólo del tamaño de un protón. Estos mini agujeros negros tienen una gran atracción gravitacional controlada por la relatividad general, mientras que las leyes de la mecánica cuántica se aplicarían a objetos pequeños.

Otro éxito notable de Hawking en el uso de estas técnicas fue su propuesta 'sin fronteras' formulada en 1983 junto a Jim Hartle de Santa Bárbara. Hawking explica lo que significaría:

... que tanto el tiempo como el espacio son finitos en extensión, pero no tienen ningún límite o borde. ... no habría distinciones y las leyes de la ciencia se sostendrían por todas partes, incluyendo el principio del universo.

En 1982 Hawking decidió escribir un libro divulgativo de Cosmología. Para 1984 había creado un primer borrador de “Una breve historia del tiempo”. Sin embargo, Hawking sufría otra enfermedad:

Yo estaba en Ginebra, en el CERN, el gran acelerador de partículas, en el verano de 1985... Cogí una pulmonía y pronto fui al hospital. El hospital de Ginebra sugirió a mi esposa que no merecía la pena mantenerme vivo conectado a una máquina. Pero ella no hacía nada de eso. Regresé al Hospital de Addenbrooke en Cambridge, donde un cirujano llamado Roger Grey me realizó una traqueotomía. Aquella operación salvó mi vida, pero se llevó mi voz.

A Hawking se le dio un sistema informático para permitir que tuviese una voz electrónica. Con ese obstáculo, revisó el borrador de “Una Breve Historia del Tiempo” que fue publicada en 1988. El libro batió record de ventas de una forma difícil de predecir. Para mayo de 1995 había estado en la lista del The Sunday Times de los más vendidos durante 237 semanas, batiendo el record de 184 semanas. Esta hazaña está registrada en el Libro Guinnes de los Récords de 1998. También está registrado el hecho de que la edición rústica se publicó el 6 de abril de 1995 y alcanzó el número uno de los más vendidos en tres días. Para abril de 1993 se habían publicado 40 ediciones de pasta dura de “La Breve Historia del Tiempo” en los Estados Unidos y 39 en Reino Unido.

Por supuesto, Hawking ha recibido y sigue recibiendo, una gran cantidad de honores. Fue elegido miembro de Sociedad Real en 1974, siendo uno de sus miembros más jóvenes. Le fue concedido el CBE en 1982 y fue nombrado Compañero de Honor en 1989. Hawking también ha recibido muchas condecoraciones y premios extranjeros y fue elegido Miembro de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos.

Diámetros de los planetas

Mercurio

Diámetro: 4878 km.

Distancia al Sol: 58 millones de km.

Período de rotación: equivale a 58 días y 16 horas terrestres.

Período de traslación: equivale a 87 días y 23 horas terrestres.

Venus

Diámetro: 12.100 km.

Distancia al Sol: 108 millones de km.

Período de rotación: equivale a 243 días terrestres.

Período de traslación: equivale a 224 días y 17 horas terrestres.

Tierra

Diámetro: 12.756 km.

Distancia al Sol: 150 millones de km.

Período de rotación: 23 horas, 56 minutos y 4 segundos.

Período de traslación: 365 días y 6 horas (o sea, 1 año).

Marte

Diámetro: 6786 km.

Distancia al Sol: 228 millones de km.

Período de rotación: equivale a 24 horas y 37 minutos terrestres.

Período de traslación: equivale a 1 año, 321 días y 7 horas terrestres.

Júpiter

Diámetro: 143.200 km.

Distancia al Sol: 778 millones de km.

Período de rotación: equivale a 9 horas y 55 minutos terrestres.

Período de traslación: equivale a 11 años, 314 días y 20 horas terrestres.

Saturno

Diámetro: 120.536 km.

Distancia al Sol: 1429 millones de km.

Período de rotación: equivale a 10 horas y 40 minutos terrestres.

Período de traslación: equivale a 29 años y 167 días terrestres.

Urano

Diámetro: 51.118 km.

Distancia al Sol: 2870 millones de km.

Período de rotación: equivale a 17 horas y 14 minutos terrestres.

Período de traslación: equivale a 84 años, 7 días y 9 horas terrestres.

Neptuno

Diámetro: 49.528 km.

Distancia al Sol: 4501 millones de km.

Período de rotación: equivale a 16 horas y 7 minutos terrestres.

Período de traslación: equivale a 164 años, 280 días y 7 horas terrestres.ia: 1,4 g/cm³.

Planetas interiores y exteriores

1.Planetas interiores

Mercurio

Mercurio es uno de los planetas más pequeños de nuestro sistema solar, prácticamente carece de atmósfera. Si la pudiéramos ver de cerca veríamos un panorama parecido al de la Luna, una superficie bombardeada constantemente por meteoritos.

Posee una alta densidad (5,43 g/cm3), su temperatura varía dependiendo de que esté o no expuesta al sol pasando de 430º C de día a -180º C de noche, es el planeta que mayor variación de temperatura posee, esto debido a su proximidad al sol. La gravedad en la superficie de éste planeta es de 0,377 veces el de la tierra, es decir, que allá nuestro peso sería menor que el de aquí en la tierra.

Su distancia media al sol es de 57´910,000 kilómetros, su rotación es bastante lenta llegando a durar un día en Mercurio el equivalente a 58,66 días terrestres. Asimismo el año en Mercurio dura en términos terrestres 87,96 días (poco menos de tres meses terrestres). No posee satélites.

Venus

Este planeta se encuentra a 108 200 000 kilómetros y posee una atmósfera compuesta mayormente de dióxido de carbono(97%), nitrógeno (3% aprox.) además de oxígeno, vapor de agua, monóxido de carbono, cloruro y fluoruro de hidrógeno, entre otros elementos. Está compuesto principalmente por hierro, oxígeno, nitrógeno, entre otros elementos.

A Venus lo podemos ver claramente en el cielo durante los atardeceres o al amanecer debido a que es el planeta que más cerca de la tierra logra pasar, cada 19 meses logra hacerlo.
Al parecer posee cadenas montañosas y gran actividad volcánica. Su temperatura media en superficie es de 480º C, su densidad llega a ser de 5,24 g/cm3, su gravedad es de 0,902 veces la de la tierra.

El día en Venus dura, en términos terrestres, 243,01 días en movimiento contrario al de nuestro planeta (retrógrado) y un año en Venus equivale a 224,7 días terrestres, es decir, que un día en Venus es más largo que su año. No posee satélites conocidos.

La Tierra

Nuestro planeta posee una aceleración de la gravedad igual a 9,78 m/s2, su masa es de 5,7 x1024 se encuentra ubicado a una distancia al sol de 149 600 000 kilómetros. La atmósfera está compuesta por diversos elementos los cuales son Nitrógeno (77%), Oxígeno (21%) y otros elementos que llegan a representar el 2% restante. Como todos sabemos, nuestro planeta demora aproximadamente 24 horas en girar sobre su propio eje (para ser más exactos lo hace en 23,93 horas), mientras que tarda 365,256 días en gira en movimiento traslacional respecto del sol.

Como sabemos, éstos parámetros son harto conocidos, sin embargo lo que no es muy conocido a plenitud son los problemaspor los que atraviesa nuestro planeta, el hábitat tal como lo conocemos está sufriendo trastornos constantes, a medida que pasa el tiempo los hábitos y las características de nuestro planeta y de sus habitantes cambian, es así como en la actualidad tenemos problemas de sobrepoblación, la reducción de la cantidad de ozono en nuestros polos, la desaparición de especies animales, etc.

Satélites conocidos:

Nuestro planeta posee un satélite natural: La Luna, la cual fue explorada por las misiones Apolo - Saturno entre 1967 y 1970, hasta la fecha no ha habido misiones tripuladas no estadounidenses que hayan logrado llegar a posarse en la superficie lunar.

Marte

Marte, más conocido como "el planeta rojo" está ubicado a una distancia promedio al sol de 227 900 000 kilómetros, su masa es de 6,241 x1023. La composición de su atmósfera ha sido por años motivo de controversia así como la posibilidad de vida en éste planeta, pero luego del aterrizaje del explorador Mars Pathfinder se ha logrado determinar su composición atmosférica la cual contiene: Dióxido de carbono (95,32%), Nitrógeno (2,7%), y otros elementos que completan con un 1,8% la composición de la atmósfera marciana.

La temperatura superficial varía entre -140º C y 20º C, un día en Marte equivale a 1 día 37 minutos 26,4 segundos terrestres, el año en Marte dura 686,98 días terrestres (más largo que el nuestro), en el último año la NASA ha logrado enviar con éxito al Mars Pathfinder, un explorador electrónico controlado de manera remota desde la Tierra, el cual ha logrado realizar diversos análisis tanto de la composición atmosférica como de la composición del planeta, así mismo ha sido el primer objeto terrestre en lograr posarse sobre suelo marciano brindándonos imágenes espectaculares de la superficie del planeta rojo.

Satélites conocidos:

Marte posee dos satélites: Phobos y Deimos descubiertos ambos en 1877 por el astrónomo norteamericano Asaph Hall.

2.Planetas exteriores

Júpiter

Júpiter es el planeta más grande del sistema solar, en ella podrían caber mas de mil tierras. Su masa alcanza los 1,9 x1027 kilogramos, se encuentra a 778 330 000 kilómetros de distancia promedio al Sol, posee una gran velocidad de rotación pues un día en Júpiter alcanza a durar 9 horas 50 minutos y 24 segundos, así mismo el año en Júpiter alcanza a durar 11,86 años terrestres. Es esencialmente líquido y su gravedad llega a ser 2,64 veces la terrestre, su atmósfera está compuesta por dos únicos elementos Hidrógeno (90%) y Helio (10%).

Júpiter posee un sistema de anillos bastante tenue el cual es muy difícil de observar y que fue descubierto por la sonda espacial Voyager. Júpiter se caracteriza por la Gran Mancha Roja que se encuentra en su atmósfera y que gira en sentido antihorario, en los últimos años éste planeta ha estado en la mira de muchos telescopios debido a la colisión del cometa Shoemaker-Levy en 1997.

Satélites conocidos:

Júpiter posee 16 satélites: Metis, Adrastea, Amalthea, Thebe, Io, Europa, Ganimedes, Calisto, Leda, Himalia, Lysithea, Elara, Ananke, Carme, Pasiphae y Sinope. Tanto Io, Europa, Ganimedes y Calisto fueron descubiertas por Galileo Galilei en 1610.

Saturno

Saturno es el planeta en el sistema solar que se caracteriza por sus anillos, el estudio de dichos anillos ha sido punto de partida para diversas hipótesislas cuales en la actualidad aún no logran ser demostradas en su totalidad. Este planeta es el segundo más grande en el sistema solar y el menos denso (su densidad promedio es menor que la del agua) y demora 10 horas y 39 minutos en girar sobre su propio eje, así mismo el año en Saturno equivale a 29 años y medio terrestres. Como podemos apreciar, sus días son más cortos, eso nos da una idea de la elevada velocidad a la que gira lo cual provoca el achatamiento de los polos en dicho cuerpo celeste.

Este planeta posee una masa de 5,688 x1026 kilogramos, la gravedad en la superficie llega a ser 1,19 veces la terrestre y su atmósfera está compuesta al igual que Júpiter por Hidrógeno y Helio, pero en distintas proporciones (97% y 3% respectivamente). Se encuentra a una distancia media del sol de 1 429 400 000 kilómetros.

Satélites conocidos:

Saturno posee 18 satélites naturales: Pan, Atlas, Prometeo, Pandora, Epimeteo, Jano, Mimas, Encelado, Tetis, Telesto, Calipso, Dione, Helena, Rhea, Titán, Hiperion, Japeto y Febe. La que destaca mas es Titán ya que se presume que posee altas cantidades de nitrógeno en su atmósfera por lo que se cree que pueda albergar algún tipo de vida.

Urano

Si bien Urano es más grande en tamaño que Neptuno, su masa no lo es, esto debido a su densidad. A diferencia de la mayoría de planetas de nuestro Sistema Solar posee un eje de rotación bastante inclinado llegando incluso a tener a los polos prácticamente en el plano de la eclíptica y al igual que Venus posee una rotación retrógrada. Su órbita le otorga otra peculiaridad, ésta es casi circular.

La coloración verdosa característica de este planeta es debido a la presencia del metano en la atmósfera la cual está compuesta por los siguientes elementos: Hidrógeno (90% aprox.), Helio (10% aprox.) y Metano (<1%). La gravedad en su superficie es de 0,93 veces la de la Tierra. Sus elementos constituyentes los podemos resumir en Oxígeno, nitrógeno, carbono, silicio, hierro, agua, metano, amoniaco, hidrógeno y helio. Un día en Urano dura 17 horas y 12 minutos terrestres mientras que su año dura 84,01 años terrestres.

Satélites conocidos:

Urano posee 17 satélites conocidos: Cordelia, Ophelia, Bianca, Cressida, Desdémona, Julieta, Portia, Rosalind, Belinda, Puck, Miranda, Ariel, Umbriel, Titania, Oberón, Urano XVI y Urano XVII. Estos últimos fueron descubiertos en los últimos años.

Neptuno

En éste planeta (al igual que en Urano) también hay presencia de Metano en la atmósfera lo que provoca una coloración verdosa ya que la luz roja es absorbida. Las sondas Voyager lograron encontrar satélites adicionales a los ya vistos desde los radio y telescopios terrestres. La composición atmosférica es la siguiente: Hidrógeno, helio, metano, amoniaco y argón.

Posee una rotación más rápida que la terrestre llegando a durar el día en Neptuno el equivalente a 16 horas y 6 minutos, mientras que el año dura el equivalente a 164,80 años terrestres. Este planeta se encuentra ubicado a una distancia media del Sol de 4 496 670 000 kilómetros, su gravedad superficial equivale a 1,22 veces la terrestre. Este planeta está compuesto por: oxígeno, nitrógeno, silicio, hierro, hidrógeno y carbono.

Satélites conocidos:

Neptuno posee 8 satélites: Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, Proteo, Tritón y Nereida.

Big Bang, Big Crunch

Teoría inflacionaria

De acuerdo con la teoría de la Gran Explosión o del Big Bang, generalmente aceptada, el Universo surgió de una explosión inicial que ocasionó la expansión de la materia desde un estado de condensación extrema. Sin embargo, en la formulación original de la teoría del Big Bang quedaban varios problemas sin resolver. El estado de la materia en la época de la explosión era tal que no se podían aplicar las leyes físicas normales. El grado de uniformidad observado en el Universo también era difícil de explicar porque, de acuerdo con esta teoría, el Universo se habría expandido con demasiada rapidez para desarrollar esta uniformidad. 

                                 

 

Según la teoría del Big Bang, la expansión del universo pierde velocidad, mientras que la teoría inflacionaria lo acelera e induce el distanciamiento, cada vez más rápido, de unos objetos de otros. Esta velocidad de separación llega a ser superior a la velocidad de la luz, sin violar la teoría de la relatividad, que prohíbe que cualquier cuerpo de masa finita se mueva más rápido que la luz. Lo que sucede es que el espacio alrededor de los objetos se expande más rápido que la luz, mientras los cuerpos permanecen en reposo en relación con él.

A esta extraordinaria velocidad de expansión inicial se le atribuye la uniformidad del universo visible, las partes que lo constituían estaban tan cerca unas de otras, que tenían una densidad y temperatura comunes.

Alan H Guth del Instituto Tecnológico de Massachussets (M.I.T.) sugirió en 1981 que el universo caliente, en un estadio intermedio, podría expandirse exponencialmente. La idea de Guth postulaba que este proceso de inflación se desarrollaba mientras el universo primordial se encontraba en el estado de superenfriamiento inestable. Este estado superenfriado es común en las transiciones de fase; por ejemplo en condiciones adecuadas el agua se mantiene líquida por debajo de cero grados. Por supuesto, el agua superenfriada termina congelándose; este suceso ocurre al final del período inflacionario.

En 1982 el cosmólogo ruso Andrei Linde introdujo lo que se llamó "nueva hipótesis del universo inflacionario". Linde se dió cuenta de que la inflación es algo que surge de forma natural en muchas teorías de partículas elementales, incluidos los modelos más simples de los campos escalares. Si la mayoría de los físicos han asumido que el universo nació de una sola vez; que en un comienzo éste era muy caliente, y que el campo escalar en el principio contaba con una energía potencial mínima, entonces la inflación aparece como natural y necesaria, lejos de un fenómeno exótico apelado por los teóricos para salir de sus problemas. Se trata de una variante que no requiere de efectos gravitatorios cuánticos, de transiciones de fase, de un superenfriamiento o también de un supercalentamiento inicial.

Considerando todos los posibles tipos y valores de campos escalares en el universo primordial y tratando de comprobar si alguno de ellos conduce a la inflación, se encuentra que en los lugares donde no se produce ésta, se mantienen pequeños, y en los dominios donde acontece terminan siendo exponencialmente grandes y dominan el volumen total del universo. Considerando que los campos escalares pueden tomar valores arbitrarios en el universo primordial, Andrei Linde llamó a esta hipótesis "inflación caótica".

La teoría inflacionaria, predice que el universo debe ser esencialmente plano, lo cual puede comprobarse experimentalmente, ya que la densidad de materia de un universo plano guarda relación directa con su velocidad de expansión.

La otra predicción comprobable de esta teoría tiene que ver con las perturbaciones de densidad producidas durante la inflación. Se trata de perturbaciones de la distribución de materia en el universo, que incluso podrían venir acompañadas de ondas gravitacionales. Las perturbaciones dejan su huella en el fondo cósmico de microondas, que llena el cosmos desde hace casi 15 mil millones de años

Big Bang

El Big Bang, literalmente gran estallido, constituye el momento en que de la "nada" emerge toda la materia, es decir, el origen del Universo. La materia, hasta ese momento, es un punto de densidad infinita, que en un momento dado "explota" generando la expansión de la materia en todas las direcciones y creando lo que conocemos como nuestro Universo.

Inmediatamente después del momento de la "explosión", cada partícula de materia comenzó a alejarse muy rápidamente una de otra, de la misma manera que al inflar un globo éste va ocupando más espacio expandiendo su superficie. Los físicos teóricos han logrado reconstruir esta cronología de los hechos a partir de un 1/100 de segundo después del Big Bang. La materia lanzada en todas las direcciones por la explosión primordial está constituida exclusivamente por partículas elementales: Electrones, Positrones, Mesones, Bariones, Neutrinos, Fotones y un largo etcétera hasta más de 89 partículas conocidas hoy en día.

En 1948 el físico ruso nacionalizado estadounidense George Gamow modificó la teoría de Lemaître del núcleo primordial. Gamow planteó que el Universo se creó en una explosión gigantesca y que los diversos elementos que hoy se observan se produjeron durante los primeros minutos después de la Gran Explosión o Big Bang, cuando la temperatura extremadamente alta y la densidad del Universo fusionaron partículas subatómicas en los elementos químicos.

Cálculos más recientes indican que el hidrógeno y el helio habrían sido los productos primarios del Big Bang, y los elementos más pesados se produjeron más tarde, dentro de las estrellas. Sin embargo, la teoría de Gamow proporciona una base para la comprensión de los primeros estadios del Universo y su posterior evolución. A causa de su elevadísima densidad, la materia existente en los primeros momentos del Universo se expandió con rapidez. Al expandirse, el helio y el hidrógeno se enfriaron y se condensaron en estrellas y en galaxias. Esto explica la expansión del Universo y la base física de la ley de Hubble.

Según se expandía el Universo, la radiación residual del Big Bang continuó enfriándose, hasta llegar a una temperatura de unos 3 K (-270 °C). Estos vestigios de radiación de fondo de microondas fueron detectados por los radioastrónomos en 1965, proporcionando así lo que la mayoría de los astrónomos consideran la confirmación de la teoría del Big Bang.

Uno de los problemas sin resolver en el modelo del Universo en expansión es si el Universo es abierto o cerrado (esto es, si se expandirá indefinidamente o se volverá a contraer).

Un intento de resolver este problema es determinar si la densidad media de la materia en el Universo es mayor que el valor crítico en el modelo de Friedmann. La masa de una galaxia se puede medir observando el movimiento de sus estrellas; multiplicando la masa de cada galaxia por el número de galaxias se ve que la densidad es sólo del 5 al 10% del valor crítico. La masa de un cúmulo de galaxias se puede determinar de forma análoga, midiendo el movimiento de las galaxias que contiene. Al multiplicar esta masa por el número de cúmulos de galaxias se obtiene una densidad mucho mayor, que se aproxima al límite crítico que indicaría que el Universo está cerrado.

La diferencia entre estos dos métodos sugiere la presencia de materia invisible, la llamada materia oscura, dentro de cada cúmulo pero fuera de las galaxias visibles. Hasta que se comprenda el fenómeno de la masa oculta, este método de determinar el destino del Universo será poco convincente.

Muchos de los trabajos habituales en cosmología teórica se centran en desarrollar una mejor comprensión de los procesos que deben haber dado lugar al Big Bang. La teoría inflacionaria, formulada en la década de 1980, resuelve dificultades importantes en el planteamiento original de Gamow al incorporar avances recientes en la física de las partículas elementales. Estas teorías también han conducido a especulaciones tan osadas como la posibilidad de una infinidad de universos producidos de acuerdo con el modelo inflacionario.

Sin embargo, la mayoría de los cosmólogos se preocupa más de localizar el paradero de la materia oscura, mientras que una minoría, encabezada por el sueco Hannes Alfvén, premio Nobel de Física, mantienen la idea de que no sólo la gravedad sino también los fenómenos del plasma, tienen la clave para comprender la estructura y la evolución del Universo.