Ciencias para el Mundo Contemporáneo. 1º de Bachillerato

Nuestro lugar en el universo

2.3 - Sistemas planetarios
Inicio
Índice

El el proceso de formación de una estrella se forman otros cuerpos celestes

Muchas estrelas conocidas son sistemas dobles o múltiples

En estrellas cercanas se han podido detectar planetas.
Se han descubierto cientos de sistemas planetarios

La formación de los planetas parece ser muy variable, no aparece regla general sobre cómo deben ser.


Formación de un sistema planetario

 Origen del Sistema Solar
  • Formado hace 4.600 milones de años a partir de una nube de gas y polvo
  • Probablemente una supernova próxima inestabiliza la nube y hace que se contraiga además de proporcionar elementos pesados adicionales
  • En las condiciones de la nube los elemnetos se combinan dando lugar a compuestos químicos de diferentes propiedades:
    • H2 y He . Son la mayor parte de la masa. Siempre gaseosos
    • Compuestos volátiles. Combinaciones de los elementos más abundantes con el H: CH4 (metano) NH3 (Amoniaco) H2O (Agua). Son sólidos a temperaturas bajas pero se convierten en gases a temperaturas medianas
    • Polvo : silicatos SiOxMetal. Óxidos de metales sobre todo de hierro. Metales sin combinar Fe, Ni y otros metales
      Son sólidos o líquidos hasta temperaturas muy elevadas (más de 1000ºC)
Composición del Sistema Solar
  • La rotación hace que la nube se aplana en un disco.
    Las partículas en órbita por encima y por debajo del plano terminan colisionando e incorporándose a él.
  • La contracción hace que se caliente la nube de gás y polvo sobre todo en las zonas centrales
  • Las partículas de polvo se condensan por colisión al aproximarse sus órbitas hasta formar cuerpos de unos pocos Kg: planetesimales
  • En las zonas internas empieza a hacerse notar la radiación inicial del Sol y desaparecen las sustancias volátiles
  • En zonas más alejadas las partículas son capaces de captar gases y con ello aumenta mucho su masa
  • La acreción (aumento de masa por choques) de los planetesimales da lugar a planetas (hasta 1.000 km de diámetro)
  • Los planetas en formación barren sus órbitas haciéndose circulares y en un plano. El material de la órbita es incorporado al planeta o bien es expulsado de la órbita.
  • La acreción en los planetas genera calor.
    Provoca la fusión parcial o total del cuerpo y su diferenciación por densidades.
    Esta diferenciación por densidades genera aún más calor
    El núcleo de los grandes planetas permanece aún fundido a varios miles de grados
    Se destilan gases que pueden dar lugar a atmósferas
  • La acreción duró unos 100 millones de años con planetesimales grandes. Luego fueron expulsados o incluidos en los ocho planetas.
  • Al final del periodo de acreción parecen haberse producido choques catastróficos entre cuerpos de gran masa que explican el satélite de la Tierra o la inclinación de los ejes de Venus o Urano.
  • En cuerpos sin erosión ni vulcanismo quedan huellas de este periodo: saturación de impactos en superficie.
  • Los planetesimales subsisten a grandes distancias 10.000 - 100.000 UA. (Cometas)

 


Estructura de nuestro sistema planetario

  • Formado por una estrella única, el Sol con la mayor parte de materia y masa del sistema.
    La masa del sol es 330.000 veces la masa de la Tierra. . 700 veces más masa que el resto del sistema solar en conjunto.
  • Masa total de los planetas: 446 veces la masa de la Tierra .
    El 70% de esta masa la tiene Júpiter
  • El resto del sistema (asteroides, planetas menores, cometas, gas, polvo) aproximadamente 1 masa terrestre

Comparación de escalas
Para hacerse una idea de las dimensiones del sistema solar es conveniente redicirlo a escalas con las que estemos más familiarizados:

Diámetro de la
Tierra
Diámetro del
Sol
Distancia
Tierra - Sol
Distancia
Sol - Plutón
Distancia
a Centauri
Diámetro de la
Galaxia
Tamaño real
13.000 Km
1.4 E6 Km
150 E6 Km
6 E9 Km
40 E12Km
1 E15 Km
Tierra =1cm
1cm
1m
107 m
4.2 Km
29.000 Km
Sol = 1mm
1 mm
11 cm
4.2 m
29 Km
800.000 Km

 

 

 

 

Planetas interiores rocosos

  • Núcleo de Hierro. Capa de silicatos . Densos unos 5 g/cm3
  • Atmósferas poco importantes
  • Densos: Aproximadamente 5 g/cm3
  • Si son suficientemente grandes conservan vulcanismo y tectónica

    Mercurio
    Pequeño, muy denso, sin atmósfera, sin tectónica
    Venus
    Similar en tamaño a la Tierra . Atmósfera densa . temperatura superficial muy elevada . Tectónica . vulcanismo
    Tierra
    Atmósfera actual de N2 y O2 . Tectónica . Vulcanismo
    Luna - Similar a planatas interiores. Sin tectónica reciente
    Marte

    Atmósfera muy tenue CO2 . Vulcanismo

Planetas exteriores gaseosos

  • Núcleo pequeño (en comparación con el planeta) de Hierro y silicatos .
    Capa de NH3 CH4 H2O H2 y He. Atmósfera muy potente
  • Poco densos 1 - 2 g/cm3
  • Muy grandes
  • Vientos potentes en la atmósfera.
  • Abundantes satélites y generalmente anillos

    Júpiter
    El gigante del sistema
    Saturno
    Similar a Júpiter. Anillos muy importantes
    Urano -
    Neptuno -

Satélites de los planetas gigantes

  • Núcleo pequeño de hierro y silicatos
  • Grandes masas de agua sólida o líquida (interior)
  • En los muy fríos atmósferas de metano y amoniaco
  • Bastantes de ellos de gran tamaño
  • La presencia de agua líquida interna y atmósferas de hidrocarburos les hace candidatos a albergar vida

    Los mayores (más de 2000 km de diámetro) son:

    Io (Júpiter) - Vulcanismo extremo causado por mareas
    Europa (Júpiter) - Satélite de hielo. Tectónica
    Ganímedes (Júpiter) - Satélite de hielo
    Calisto (Júpiter) - Satélite de hielo
    Titán (Saturno) - Atmósfera importante. Mares de metano
    Tritón (Neptuno)- Órbita retrógrada. Semejante a planetas enanos externos

Asteroides

  • Cinturón de rocas restos de un planeta que no se formó debido a la proximidad de Júpiter
  • Desviadas con frecuencia de sus órbitas van colisionando con los planetas del sistema solar
  • Cuerpos rocosos o metálicos
  • El mayor es Ceres de 900 km de diámetro
  • Puede haber hasta dos millones de asteroide mayores de 1 Km
  • Hasta 150 millones mayores de 100 m
  • Lista de asteroides
 

Planetas enanos externos (plutoides)

  • Mayoritariamente de hielo de agua, metano y amoniaco
    Núcleo de silicatos ..
  • Muy fríos
  • Órbitas muy elípticas y alejadas del sistema solar. Cinturon de Keiper
  • Poco densos : 2 g/cm3

    Plutón - Caronte
    Eris
    (Xena)
    Sedna
    Orcus
    Makemake
    Haumea

Cometas

  • Semejantes a planetesimales originales
  • Desarrollan una cola cuando se acercan al Sol producto de la evaporación de sus compuestos volátiles.
  • Se van desintegrando
  • Responsables de lluvias de meteoritos
  • Proceden de la nube de Oort.
    Una zona de miles de miles de millones de cuerpos de hielo
    Masa total unas 5 masas terrestres

Vínculos
Características del sistema solar
Los mayores cuerpos del sistema solar
   
  Inicio
  Índice
  Siguiente