ESTRELLAS Y PLANETAS





INTRODUCCION


Como consecuencia de la rotación de la Tierra sobre sí misma, desde su superficie terrestre un observador percibe que el cielo gira; las estrellas se mueven en conjunto, es decir, sin romper su configuración en las constelaciones. Por esta razón, las estrellas recibieron el nombre de astros fijos: tal como si estuviesen adheridas a la esfera celeste y se movieran con ella. Sin embargo, no todos los puntos luminosos del cielo nocturno son estrellas ni permanecen fijos para un determinado observador. Algunos de ellos, observados durante varias noches consecutivas, permiten advertir un desplazamiento particular sobre el fondo uniforme de estrellas: son los planetas. La palabra planeta tiene su origen en un vocablo del griego antiguo que significa "astro errante" y dio cuenta de la propiedad de desplazarse que tienen ciertos cuerpos entre las estrellas del cielo nocturno.


LAS ESTRELLAS

El universo es el habitat de las estrellas y su estudio constituye una de las partes más atrayentes de la Astronomía. Para los astrónomos una definición de estrella es la siguiente: una enorme esfera de gas, aislada en el espacio, que produce energía en su interior, la cual es transportada a su superficie e irradiada desde allí al espacio, en todas direcciones.

Las dimensiones de las estrellas son bastante variadas: las hay mucho mayores que el Sol (cientos de veces) y, en el otro extremo, varias veces más pequeñas; de este modo, en términos de tamaños, el Sol se ubica en un punto medio, con un radio de 700.000 km (equivalente a algo más de 100 veces la el radio de la tierra) Las estrellas de mayores dimensiones son extremadamente brillantes. Al ser tan grandes tienen mayor masa y generan más energía: se dice que estas estrellas "gastan" sus recursos energéticos mucho más rápido que las otras, más pequeñas. Por esta causa, las estrellas gigantescas viven poco tiempo, no más de algunos millones de años. En cambio, estrellas pequeñas logran existir alrededor de una decena de miles de millones de años, ya que consumen pocos recursos y, por consiguiente, producen poca energía.



ASTEROIDES Y METEORITOS


El Sistema Solar aún contiene otros cuerpos, en general más pequeños que los planetas o sus lunas: se trata de los asteroides o pequeños planetas. En el siglo XVIII, cuando todavía el Sistema Solar terminaba en Saturno, se consideraba válida una expresión matemática que señalaba una relación entre el orden de cada planeta respecto del Sol y su distancia al mismo. Cuando el planeta Urano fue descubierto, su ubicación en el Sistema Solar resultaba de acuerdo con lo establecido en esa regla (ley de Bode).

De esa ley podía deducirse además que debía existir algún astro entre Marte y Júpiter, aunque allí no se había observado ninguno. La incógnita se mantuvo hasta la noche del 1 de enero de 1801, cuando el astrónomo italiano Piazzi descubrió con un rudimentario telescopio un nuevo cuerpo en esa región, al que llamó Ceres; luego se determinó que se trata de una pequeño planeta más o menos esférico de unos 1.000 km de diámetro. Se había cumplido una vez más la ley de Bode.


EL SISTEMA SOLAR


En el Sistema Solar, todos los planetas se desplazan (trasladan) alrededor del Sol prácticamente en el mismo plano y en el mismo sentido, este último coincidente con el sentido de rotación sobre sí mismos que tienen todos los planetas. El Sol rota sobre su propio eje también en el mismo sentido que los planetas que lo rodean. Esto no se cumple para los cometas, que se trasladan en todas las direcciones posibles. Otro detalle llamativo del Sistema es que está constituido por dos clases de planetas: unos pequeños y rocosos, cercanos al Sol, y otros grandes y gaseosos, bastante más distantes; en la separación entre esos dos tipos de planetas se encuentra la zona de los asteroides. Los astrónomos consideran factible que la naturaleza de esa estructura tenga su explicación en la manera en que se originó el Sistema. Se cree que la nube original (nebulosa) de la cual se formó el Sistema Solar, en un comienzo rodeaba por completo al Sol primitivo; las partículas de polvo y gas de aquella nube se agruparon por efecto gravitatorio y constituyeron objetos sólidos.


Pero la radiación de la estrella central empujó hacia afuera los elementos volátiles, con el resultado de que en los trozos de materia cercanos al Sol comenzaron a predominar elementos más pesados, como el hierro y los silicatos. En cambio, en los cuerpos más lejanos, los elementos livianos como hidrógeno y helio se conservaron y formaron los grandes planetas con densas atmósferas. El único sistema planetario que conocemos termina en Plutón con un diámetro total de unos 12 mil millones de kilómetros. Sin embargo, los astrónomos estiman que en las afueras del Sistema Solar (más allá de los planetas), hay una nube (o bien un disco) de núcleos cometarios, de manera tal que el diámetro del Sistema puede ser algo mayor.


KEPLER Y EL MOVIMIENTO DE LOS PLANETAS


Estas leyes han tenido un significado especial en el estudio de los astros, ya que permitieron describir su movimiento; fueron deducidas empíricamente por Johannes Kepler (1571-1630) a partir del estudio del movimiento de los planetas, para lo cual se sirvió de las precisas observaciones realizadas por Tycho Brahe (1546-1601). Sólo tiempo después, ya con el aporte de Isaac Newton (1642-1727), fue posible advertir que estas leyes son una consecuencia de la llamada Ley de Gravitación Universal. La primera de estas leyes puede enunciarse de la siguiente manera: Los planetas en su desplazamiento alrededor del Sol describen elipses, con el Sol ubicado en uno de sus focos. Debe tenerse en cuenta que las elipses planetarias son muy poco excéntricas (es decir, la figura se aparta poco de la circunferencia) y la diferencia entre las posiciones extremas de un planeta son mínimas (a la máxima distancia de un planeta al Sol se denomina afelio y la mínima perihelio). La Tierra, por ejemplo, en su mínima distancia al Sol se halla a 147 millones de km, mientras que en su máxima lejanía no supera los 152 millones de km. La segunda ley, puede expresarse como:

Las áreas barridas por el segmento que une al Sol con el planeta (radio vector) son proporcionales a los tiempos empleados para describirlas. Esta ley implica que el radio vector barre áreas iguales en tiempos iguales; esto indica que la velocidad orbital es variable a lo largo de la trayectoria del astro siendo máxima en el perihelio y mínima en el afelio (la velocidad del astro sería constante si la órbita fuera un círculo perfecto). Por ejemplo, la Tierra viaja a 30,75 km/seg en el perihelio y "rebaja" a 28,76 en el afelio. La tercera ley, finalmente, dice que: El cuadrado del período de revolución de cada planeta es proporcional al cubo de la distancia media del planeta al Sol. La tercera ley permite deducir que los planetas más lejanos al Sol orbitan a menor velocidad que los cercanos; dice que el período de revolución depende de la distancia al Sol. Pero esto sólo es válido si la masa de cada uno de los planetas es despreciable en comparación al Sol. Si se quisiera calcular el período de revolución de astros de otro sistema planetario, se debería aplicar otra expresión comúnmente denominada tercera ley de Kepler generalizada. Esta ley generalizada tiene en cuenta la masa del planeta y extiende la tercera ley clásica a los sistemas planetarios con una estrella central de masa diferente a la del Sol.