Ciencia Extraterrestre

CIENCIA EXTRATERRESTRE
El sistema solar
El sistema solar es bastante complejo, tanto en su estructura como en su dinámica y está constituido por innumerables objetos. En un intento por ordenarlos desde el más grande al más pequeño, ellos son: el Sol, los planetas, los satélites, los cometas y los asteroides. Cada uno de estos elementos posee características específicas, pero en muchos casos loslímites no son muy claros. En cuanto al número, el Sol, es uno solo, planetas pueden ser alrededor de 11, los satélites cerca de 100 y los cuerpos menores millones. Describiremos a continuación los más importantes.
La dinámica también es muy compleja, pues todo se mueve alrededor de todo y cada elemento interactúa con todos los demás.

La dinámica del sistema solar
La imagen del sistema solarha cambiado paralelamente al desarrollo científico. Desde tiempos muy remotos se pensaba que la Tierra era el centro del universo. Este modelo geocéntrico, propuesto por el gran astrónomo, geógrafo y matemático Claudio Ptolemeo (100 – 170) en su obra Almagesto, perduró por más de 1400 años, hasta que, en una época que denominamos Renacimiento, Nicolás Copérnico (1473 – 1543), Johannes Kepler (1571– 1630), Galileo Galilei (1564 –1642) y otros grandes pensadores propusieron el modelo heliocéntrico. Este cambio fue una verdadera revolución en el ámbito científico, y su exposición excede los alcances de estos apuntes. Puede ser interesante que investigues sobre este cambio de modelo por tu propia cuenta. Lo único que diremos al respecto es que los planetas describen en el cielo un complejomovimiento para un observador terrestre, y que la discusión de este particular problema fue la que terminó por desplazar el centro del Universo al Sol, caso en el que la descripción de sus movimientos resulta mucho más simple. 

Johannes Kepler descubrió tres importantes leyes. Con la primera mostró que las órbitas que siguen los planetas alrededor del Sol no son rigurosamente circulares, tratándose enrealidad de elipses en que el Sol ocupa uno de sus focos (F). Con la segunda mostró que los movimientos de los planetas no eran uniformes; es decir, que se movían más rápido cuando se encontraban en las cercanías del Sol o perihelio y más lentos en el afelio. Su tercera ley establece que los cuadrados de los períodos de traslación (T) de los planetas son directamente proporcionales a los cubos delos semi-ejes mayores (a) de las órbitas; es decir, que T2  a3. En la figura 28 se ilustran algunos de los conceptos orbitales mencionados. 

Galileo utiliza por vez primera un sistema de lentes (el telescopio) para observar los astros y realiza con él un gran número de importantes descubrimientos: las manchas solares, los cráteres en la Luna, cuatro satélites en Júpiter, etc. que contribuyen amodificar considerablemente la imagen que se tenía del Universo hasta ese momento.
Basado en los descubrimientos de tres gigantes: Copérnico, Kepler y Galileo, le corresponde a Sir Isaac Newton (1643 – 1727) descubrir en la ley de gravitación universal una unificadora y cuantitativamente muy exacta explicación del movimiento de los planetas, las mareas y muchos otros fenómenos astronómicos. 

Laley de gravitación universal de Newton establece que dos masas cualesquiera m1 y m2 se atraen con una fuerza F (ver figura 29) que es directamente proporcional al producto de dichas masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia d que separa sus centros. Es decir,

, 
Donde G es la constante de Gravitación Universal
G= 6,67  10-11 . 

Esta es la fuerza que se ejercen mutuamente elSol y los planetas, y también la Tierra y la Luna, y la Tierra sobre nosotros y las manzanas, correspondiendo a lo que denominamos peso. Si una de las dos masas es muy grande respecto de la otra (lo que ocurre para el Sol respecto de los planetas y para estos respecto de sus satélites, y para la Tierra en relación a nosotros y los objetos que nos rodean), ella experimentará una aceleración...