Júpiter. Crédito: NASA/JPL/Universidad de Arizona.
Si alguna vez has pasado algún tiempo en la parte más profunda del fondo de una piscina, probablemente hayas notado que todo alrededor tuyo parece ser más pesado. Quizás te dolieron un poco los oídos. Esto se debe a que cuanto más bajo vayas, más agua hay por encima. Toda esa agua ejerce presión sobre ti y, de esta manera, sientes más presión.
Si notas este efecto en una piscina relativamente poco profunda, imagina cuánta presión sentirías en la parte más profunda del fondo del océano, ¡se sentiría como si hubiera más de 16,000 libras de fuerza ejerciendo presión sobre cada pulgada cuadrada de tu cuerpo! Sería como tener el peso de tres automóviles sobre cada pulgada cuadrada de tu cuerpo. Por supuesto que ningún ser humano sobreviviría bajo tales condiciones. Es por eso que hemos construido submarinos increíblemente fuertes que llegan hasta esas profundidades.
Sin embargo, ese tipo de presión no es nada comparada con la que puede encontrarse en el centro de la Tierra. Piensa en todo lo que estaría por encima de ti: océanos, montañas, millones de toneladas de material fundido, un núcleo de hierro... En teoría, experimentarías aproximadamente 53 millones de libras (o alrededor de 10,000 automóviles) de presión sobre cada pulgada cuadrada de tu cuerpo.
Pero por más poderoso que pueda sonar, la presión en el centro de la Tierra no se compara con la presión en el centro de Júpiter. ¿Cuánto peso sentiría cada pulgada cuadrada de tu cuerpo allí? ¡Posiblemente más de 650 millones de libras! ¡Eso es casi 130,000 automóviles! Si uno apilara todos esos automóviles, se elevarían hasta aproximadamente 117 millas sobre la Tierra y, si lo puedes imaginar, ¡habría una pila de esas por cada pulgada cuadrada de tu cuerpo!
¿Qué sucede bajo tal cantidad de presión?
Júpiter está conformado casi en su totalidad por hidrógeno. Cuando uno piensa en hidrógeno, probablemente piense en un gas común, incoloro e inodoro. Pero bajo las millones de libras de presión que se encuentran adentro de Júpiter, ¡el gas hidrógeno se comprime de tal manera que, de hecho, se convierte en un líquido! Incluso cuánto más profundo vayamos, la presión es tanta que el hidrógeno líquido actúa como metal. Los científicos lo llaman hidrógeno metálico líquido.
Esto es lo que pensamos que se encuentra en el interior de Júpiter. Se muestra a la Tierra para dar una idea del tamaño.
Es difícil de recrear esas condiciones en la Tierra
Las condiciones en Júpiter son tan extremas que escasas veces pueden recrearse aquí en la Tierra. Durante años, los científicos han intentado crear hidrógeno metálico líquido. Pero es casi imposible imitar el interior de Júpiter en la Tierra durante más de un par de millonésimas de segundo.
El océano más grande del Sistema Solar
El planeta Júpiter es tan extremadamente macizo que es probable que posea un océano entero de hidrógeno metálico líquido por debajo de su nuboso exterior. Por más increíble que parezca, en caso de que los científicos estén en lo cierto, ¡este sería el océano más grande de nuestro sistema solar!
La Gran Mancha Roja de Júpiter. La mancha es en realidad una tormenta parecida a un huracán que se ha desencadenado en el exterior gaseoso del planeta durante cientos de años.
Grandes, pequeños, pero todos redondos
Los ocho planetas de nuestro sistema solar tienen distintos aspectos. Todos ellos son de diferentes tamaños, y de diferentes distancias del Sol. Algunos son pequeños y rocosos, y otros son grandes y gaseosos. Pero todos son agradables y redondos. Pero te has preguntado… ¿A qué se debe eso? ¿Por qué no tienen forma de cubos, pirámides, o discos?
Los planetas se forman cuando el material en el espacio comienza a toparse y agruparse. Después de un tiempo, tiene suficiente materia para tener una buena cantidad de gravedad. Esta es la fuerza que mantiene la materia unida en el espacio. Cuando un planeta en formación es lo suficientemente grande, comienza a limpiar su camino alrededor de la estrella que orbita. Usa su gravedad para atrapar trozos de materia espacial.
La gravedad de un planeta tira igualmente de todos los lados. La gravedad tira del centro hacia los bordes como los radios de una rueda de bicicleta. Esto hace que la forma general de un planeta sea una esfera, un círculo tridimensional.
¿Son todos perfectos?
Algunos planetas son más redondos que otros. Mercurio y Venus son los más redondos de todos. Ellos son casi perfectas esferas, ¡como las canicas!
Pero algunos planetas no son perfectamente redondos.
Saturno y Júpiter son un poco más gruesos en el medio. Mientras giran alrededor, se abultan a lo largo del Ecuador. ¿Por qué pasa eso? Cuando algo gira, como un planeta mientras rota, las cosas en el borde exterior tienen que moverse más rápido que las cosas en el interior para mantenerse al tanto. Esto es cierto para cualquier cosa que gira, como una rueda, un DVD, o un ventilador. Las cosas a lo largo del borde tienen que viajar más lejos y más rápido.
A lo largo del ecuador de un planeta, un círculo a medio camino entre los polos norte y sur, la gravedad retiene los bordes, pero, a medida que gira, las cosas quieren girar. Saturno y Júpiter son realmente grandes y giran muy rápido, pero la gravedad aún logra mantenerlos juntos. Es por eso que se abultan en el medio. Llamamos al ancho adicional la protuberancia ecuatorial.
Saturno es el que más sobresale de todos los planetas de nuestro sistema solar. Si comparas el diámetro de polo a polo con el diámetro a lo largo del ecuador, no es lo mismo. Saturno es 10.7% más grueso en el medio. Júpiter es 6.9% más grueso alrededor del medio.
En lugar de ser perfectamente redondos como canicas, son como pelotas de básquetbol aplastadas.
¿Y los demás planetas?
La Tierra y Marte son pequeños y no giran tan rápido como los gigantes gaseosos. Estos planetas no son perfectas esferas, pero son más redondos que Saturno y Júpiter. La tierra es 0,3% más grueso en el oriente, y Marte es 0,6% más grueso en el centro. Como no tienen ni un punto porcentual más grueso en el medio, es seguro decir que son muy redondos.
En cuanto a Urano y Neptuno, están en el medio. Urano es 2,3% más grueso en el medio. Neptuno es 1,7% más grueso. No son perfectos, ¡pero están bastante cerca!
El Sol está en el centro de nuestro sistema solar. Está orbitado por ocho planetas: Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Pero ¿qué hay más allá de Neptuno?
Justo fuera de la órbita de Neptuno hay un anillo de cuerpos helados llamado el cinturón de Kuiper.
Aquí se encuentra el planeta enano Plutón, el más famoso de los objetos que flotan en el cinturón de Kuiper.
¿Por qué se llama Kuiper?
El Cinturón de Kuiper lleva el nombre de un científico llamado Gerard Kuiper. En 1951 tuvo la idea de que podría haber existido un cinturón de cuerpos helados más allá de Neptuno cuando se formó el sistema solar. Estaba tratando de explicar de dónde venían los cometas con pequeñas órbitas. Nadie había visto nada por ahí todavía porque es difícil ver a los pequeños cometas más allá de Neptuno, incluso con los mejores telescopios. Pero incluso sin poder verlo con sus propios ojos, Kuiper hizo una predicción ¡y resultó ser correcta!
¿Qué hay ahí fuera?
Hay trozos de roca y hielo, cometas y planetas enanos. Además de Plutón, otros dos objetos interesantes del cinturón de Kuiper son Eris y Haumea.
Eris
Eris es un objeto del cinturón de Kuiper un poco más pequeño que Plutón. Está tan lejos que se necesitan 557 años para orbitar alrededor del Sol. Eris tiene una pequeña luna llamada Disnomia.
Haumea
Otro objeto interesante del cinturón de Kuiper es Haumea. Tiene la forma de un balón de fútbol americano aplastado de aproximadamente 1931 kilómetros de largo. Gira de punta a punta, cada pocas horas. Su forma y su rotación inusuales fueron causadas por una colisión con un objeto de aproximadamente la mitad de su tamaño. Cuando Haumea y este otro objeto se estrellaron el uno contra el otro, el impacto expulsó grandes trozos de hielo e hizo girar a Haumea.
Haumea también tiene dos lunas llamadas Hi'iaka y Namaka.
Arrokoth
A mil millones de millas de Plutón hay un objeto en forma de muñeco de nieve relativamente pequeño llamado Arrokoth. Originalmente llamado MU69, este objeto del cinturón de Kuiper fue visto por primera vez en 2014 por el telescopio espacial Hubble. Luego, en 2019, la nave espacial New Horizons realmente voló junto a ella y capturó algunas fotos. ¡Los científicos creen que Arrokoth podría tener pistas sobre la formación de nuestro planeta y el origen de la vida en la Tierra!
Dato curioso: Su nombre es un término nativo americano que significa "cielo" en el idioma Powhatan / Algonquian.
¡Aún tenemos mucho que aprender!
El cinturón de Kuiper sigue siendo un lugar muy misterioso, y tenemos mucho que aprender de él. La nave espacial New Horizons sobrevoló Plutón en julio de 2015, y seguirá explorando el cinturón de Kuiper y enviándonos más información.
- Plutón es el planeta más pequeño de nuestro sistema solar.
- Plutón es el enano de hielo más grande de nuestro sistema solar.
- Plutón y su objeto acompañante Caronte son el único sistema de dos planetas de nuestro sistema solar.
- Todas las opciones anteriores.
La respuesta correcta es: ¡Todas!
Plutón es un planeta enano que se encuentra en el cinturón de Kuiper, un área llena de cuerpos helados y otros planetas enanos en el borde de nuestro sistema solar. Debido a que Plutón es el objeto más grande conocido en esta región, algunos lo llaman "Rey del Cinturón de Kuiper".
Una cosa es segura, Plutón y sus vecinos son muy peculiares. Si los científicos pudieran descifrar algunos de sus misterios, sabríamos más sobre cómo se formó nuestro sistema solar.
Conoce más sobre Plutón:
- El ancho de Plutón equivale solamente a la mitad de los Estados Unidos. Caronte tiene aproximadamente la mitad del tamaño de Plutón.
- En comparación con su planeta, ¡Caronte es la luna más grande del sistema solar!
- Casi todos los planetas viajan alrededor del sol en círculos casi perfectos. ¡Pero Plutón no lo hace! Plutón hace un recorrido elíptico, con el Sol lejos de su centro. Además, su recorrido se inclina bastante del plano ordenado en el cual el resto de los planetas giran alrededor del Sol. (Mercurio también tiene una órbita un poco elíptica, pero no tanto como la de Plutón).
En esta ilustración las flechas indican la dirección en que giran los planetas. Observa que Plutón gira en forma contraria a los planetas excepto Venus y Urano.
En esta ilustración, las flechas indican la dirección en la que apuntan los ejes de rotación de los planetas. Observa que Plutón y Urano apuntan en el mismo plano que sus órbitas, en vez de arriba a abajo.
- En comparación con la mayoría de los planetas y sus lunas, todo el sistema de Plutón-Caronte está inclinado hacia un lado. Al igual que los planetas, el eje de rotación de Plutón permanece apuntado en la misma dirección en la que orbita el sol. Pero a diferencia de todos los planetas, excepto Urano, Plutón está inclinado de lado. Los ejes de rotación de los demás planetas son más o menos perpendiculares al plano de sus órbitas.
- Si vivieras en Plutón, tendrías que esperar 248 años terrestres para celebrar tu primer cumpleaños en años de Plutón.
- Si vivieras en Plutón, verías a Caronte desde un solo lado del planeta. La órbita de Caronte alrededor de Plutón tarda aproximadamente seis y medio días terrestres. El día de Plutón (es decir, una rotación completa) tarda exactamente la misma cantidad de tiempo. Por lo tanto, Caronte siempre "permanece" sobre el mismo lugar de la superficie de Plutón, y el mismo lado de Plutón siempre apunta hacia Caronte.
- A la distancia actual de Plutón al Sol, la temperatura en su superficie es de aproximadamente 400 grados bajo cero Fahrenheit. Se volverá aún más fría a medida que se aleje del Sol. En Plutón, la luz del Sol es tan brillante como la luz de la Luna llena sobre la Tierra.
- Si pesas 100 libras (4.5 kilogramos aprox.) en la Tierra, ¡pesarías sólo 7 libras (3.1 kilogramos aprox.) en Plutón!
- Plutón está en una región alejada del sistema solar conocida como el Cinturón Kuiper. En esta región hay muchos objetos de hielo y piedra. Pero están tan lejos del Sol que son muy difíciles de ver, incluso con telescopios muy potentes.
¿Por qué Plutón no es un planeta?
Hasta hace poco, Plutón era el noveno planeta del sistema solar. También era el planeta más pequeño.
Pero ya no más. ¡Pobre Plutón! ¿Cómo fue "expulsado" de nuestra familia de planetas? ¿Y quiénes son los verdaderos miembros de familia?
Los astrónomos ya han nombrado a tres otros objetos del sistema solar que son aproximadamente del mismo tamaño pequeño que Plutón.
Son Ceres, Makemake, y Eris. Estos objetos, junto con Plutón, son mucho menores que los "otros" planetas.
Ceres orbita en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter. Makemake, al igual que Plutón, es parte del Cinturón de Kuiper, que es una región de miles de millones de objetos helados que orbitan más allá de Neptuno. La órbita de Eris está aún más lejos.
Si no son planetas, ¿entonces qué son?
Los astrónomos han puesto estos objetos en una nueva familia llamada planetas enanos.
Esta imagen muestra el tamaño de los planetas enanos Plutón, Ceres, Eris y Makemake en comparación con el tamaño de la Tierra.
¡Vamos para allá!
¡Finalmente pudimos visitar Plutón, Caronte y el cinturón de Kuiper! El 19 de enero de 2006, la NASA lanzó una nave espacial robótica en el largo viaje. Esta misión se llama New Horizons. La nave espacial llegó a Plutón en julio de 2015 y continuará estudiando otros objetos en el Cinturón de Kuiper desde 2018 hasta 2022 aproximadamente.
Con la misión New Horizons, visitaremos y aprenderemos sobre los objetos que están en el borde de nuestro sistema solar. ¡Puede que nos ayuden a comprender cómo se formó el sistema solar!
La primera nave terrestre que visitó Marte fue Mariner 4, en 1965. Desde entonces, varias naves espaciales robóticas han volado, orbitado o aterrizado en Marte y han enviado mucha información sobre este mundo tan diferente al nuestro.
Marte es frío y con una atmósfera poco densa en la que las criaturas terrestres no podríamos respirar. Sin embargo, muchas de las imágenes que nos han enviado los telescopios, orbitadores y rovers muestran signos de que hubo agua líquida en la superficie de Marte en el pasado. Además, vemos que en los polos norte y sur hay casquetes de hielo.
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Imagen de las nubes heladas de Marte. Crédito: NASA/Hubble Heritage Team (STScI/AURA) |
Interpretación artística del Mars Global Surveyor. Crédito: NASA |
Todos estos signos de la presencia de agua son muy emocionantes. Porque en la Tierra, en casi todos los lugares donde hay agua, hay vida. No importa si está hirviendo o congelada, siempre hay algún tipo de criatura que vive en cada una de esas condiciones.
¿Pasa lo mismo en otros planetas? Si en algún momento del pasado hubo agua en Marte, ¿había vida? Quizás aún hay agua en Marte, pero está toda bajo tierra. ¿Podría haber algún tipo de criatura diminuta, como las bacterias, viviendo en Marte, ahora mismo?
Comparación del Gran Cañón de Arizona (a la izquierda) con Nanedi Valles de Marte (a la derecha). Las imágenes sugieren que un río atravesó Nanedi Valles al igual que el río Colorado atraviesa el Gran Cañón. Crédito: NASA/JPL
El Programa de Exploración de Marte de la NASA se centra en "seguir el agua". Incluso si no encontramos vida en Marte, si hay agua, ¡quizás algún día Marte podría ser habitado por nosotros!
Los cuatro objetivos de la NASA en su exploración de Marte:
- Saber si hubo vida en Marte, alguna vez.
Los científicos de la NASA buscarán agua y lugares donde es posible que algunos seres vivos puedan utilizar la energía térmica del subsuelo. También buscarán muestras de carbono, un elemento necesario para la vida tal como la conocemos.
- Aprender más cosas sobre el clima de Marte.
Los científicos que estudian el clima de Marte, observarán el derretimiento y la congelación de los casquetes polares. También estudian las diversas tormentas de polvo que se producen en Marte, como la que se muestra en la imagen.
Tormenta de polvo en Marte. Crédito: Malin Space Science Systems, MGS, JPL, NASA
- Aprender más cosas sobre la geología marciana.
Los geólogos estudiarán las rocas, volcanes, cráteres, valles, crestas, grietas, rendijas y otras formaciones de la tierra para tratar de entender cómo se formaron. El volcán de Marte que ves en la imagen, el Monte Olimpo, ¡es el volcán más grande de nuestro sistema solar!
Monte Olimpo. Crédito: NASA/USGS
- ¡Preparar a los humanos para una expedición a Marte!
La NASA desarrollará las tecnologías necesarias, posiblemente parecidas a las que ves en la ilustración, para ayudar a los humanos a sobrevivir y a explorar el duro entorno del planeta rojo.
Cartel de los exploradores de Marte. Crédito: NASA / KSC
¿Muchas lunas o ninguna luna?
En la Tierra tenemos solo una luna, pero algunos planetas tienen docenas. Mientras que otros no tienen ninguna. Entonces, ¿Qué planetas tienen lunas y cuáles no?
Mercurio y Venus
Ninguno de estos planetas tiene lunas. Mercurio se encuentra tan cerca del sol y su gravedad que no podría tener su propia luna. Lo más probable es que cualquier luna chocaría contra Mercurio o quizás entraría en órbita alrededor del sol y finalmente este la atraería hacia él. Y Venus no tiene una luna, pero aún es un misterio que los científicos deben resolver.
¡Nuestro planeta la Tierra!
La Luna es el único satélite natural de la Tierra. Con un diámetro ecuatorial de 3476 km, es el quinto satélite más grande del sistema solar.
Marte
Marte tiene dos lunas, Fobos y Deimos. ¡Que increíbles nombres!
Júpiter
A continuación, se encuentran los planetas externos gigantes. Ellos tienen muchas lunas. Por ejemplo, Júpiter tiene 79 lunas. Las más conocidas son Io, Europa y Calisto. Júpiter también tiene la luna más grande de nuestro sistema solar, Ganímedes.
Estas lunas son tan grandes que puedes verlas con solo un par de binoculares.
Saturno
Con 53 lunas, ¡Saturno tiene la mayor cantidad de lunas! Todas tienen nombres fantásticos como Mimas, Encélado y Tetis. Incluso, una de esas lunas, llamada Titán, tiene su propia atmósfera, algo muy poco común para una luna.
Saturno también tiene 29 lunas esperando confirmación. Si te preguntas por qué no están confirmadas, es porque estamos esperando obtener más información sobre ellas. Si se confirman todas estas lunas, Saturno tendrá 82 lunas.
Urano y Neptuno
Urano tiene 27 lunas. Algunas de ellas tienen la mitad de hielo. Por último, Neptuno tiene 14 lunas.
Dato curioso: Una de ellas, llamada Tritón, ¡es tan grande como el planeta enano Plutón!
Cuando piensas en un día, lo primero que te viene a la mente es el ciclo de día a noche. Esto es lo que llamamos día solar. En la Tierra, un día solar dura alrededor de 24 horas. Sin embargo, la órbita de la Tierra es elíptica, es decir, no forma un círculo perfecto. Así, algunos días terrestres son unos minutos más largos que las típicas 24 horas, y otros son algo más cortos.
Otra forma de medir el día es contar el tiempo que un planeta tarda en dar una vuelta completa, es decir, en completar una rotación. Esto es lo que llamamos día sidéreo. En la Tierra, el día sidéreo dura casi 23 horas y 56 minutos.
Sabemos cuánto duran los días en la Tierra, pero ¿y en los demás planetas del sistema solar? ¿Cuánto tardan en hacer una rotación completa?
Un párrafo
Podemos escribir un párrafo contando cuánto duran los días en otros planetas.
En Mercurio, el día dura 1,408 horas y en Venus, 5,832 horas. En la Tierra y en Marte tienen duraciones parecidas. La Tierra tarda 24 horas en girar sobre su eje. Marte tarda 25 horas. Los gigantes gaseosos rotan muy rápido. Júpiter solo tarda 10 horas en dar una vuelta entera. Saturno, 11 horas, Urano, 17 y Neptuno, 16 horas.
Leer ese párrafo resulta un poco difícil, ¿no crees? Veamos qué tal quedan esos datos en una tabla.
Una tabla
|
Planeta |
Duración del día |
|
|
Mercurio |
1408 horas |
|
|
Venus |
5832 horas |
|
|
La Tierra |
24 horas |
|
|
Marte |
25 horas |
|
|
Júpiter |
10 horas |
|
|
Saturno |
11 horas |
|
|
Urano |
17 horas |
|
|
Neptuno |
16 horas |
Mucho mejor. Ahora podemos ver los datos mucho más rápido y compararlos fácilmente. ¿Pero no sería mejor destacar las enormes diferencias que hay entre ellos? ¡Hagamos un gráfico con esas cifras!
Un grafico
Para empezar, haz una columna con números que empieza por el 0 y termina en el número más alto que quieras incluir. Este primer gráfico solo tendrá La Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Dejaremos Mercurio y Venus a un lado, por el momento. Ahora entenderás por qué. El día más largo de entre todos esos planetas es el de 25 horas. Así, el número más alto que tendremos en el gráfico es el 25.
Ponle nombre a la columna de los números para acordarte de que representa las horas. Y ponle un título al gráfico, para describir la información que presenta. En la línea horizontal escribirás los nombres de los planetas.
Ahora debes dibujar un punto sobre el nombre del planeta y junto al número de horas que tenga su día. Colorea la zona que hay debajo del punto para dibujar una barra.
¡Ahora es muy fácil! Podemos distinguir qué planeta tiene el día más largo cuál el día más corto, y todos los que quedan en el medio. Así es mucho más fácil leer la información que con la lista de cifras, ¿no te parece?
¿Qué sucede con Mercurio y Venus? Sus días duran miles de horas. ¿Cómo podemos hacer un gráfico para representarlos?
Dibujaremos una línea con cifras, pero en lugar de 1, 2, 3… usaremos 1000, 2000, 3000… hasta 6000.
Dibuja una línea con las cifras. En una línea horizontal, escribe Mercurio y Venus. Sobre Mercurio, debes poner un punto a un poco menos de la mitad entre 1000 y 2000. No será perfecto, pero queda claro. Ahora, tienes que dibujar un punto un poquito por debajo del 6000 para Venus.
Si te preguntas ¿por qué no incluimos la Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno aquí? Sus puntos estarían tan cerca del 0 que no veríamos las diferencias entre ellos. Los gráficos funcionan mejor cuando las cifras son parecidas, cuando tienen el mismo número de dígitos.
Ahora que ya sabes cómo hacer un gráfico, ¡puedes mostrar muchos datos de esta manera!
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