lunes, 24 de noviembre de 2008

LAS ORBITAS DE LOS PLANETAS y LA ECLÍPTICA (3)





La órbita de los planetas alcanzó su configuración estable actual, cuando finalizaron los tremendos choques entre planetoides y fueron finalmente eliminados o absorbidos todos los que mantenían velocidades u órbitas inestables.

Hemos descrito las condiciones de la aparición del Sistema Solar en la bitácora anterior: LA CREACIÓN DEL SOL Y LOS PLANETAS (2). Desde su nacimiento, el Sistema Solar ha mantenido su danza incesante hasta nuestros días, con la misma configuración que aún mantiene en la actualidad.

Debido a que el Sol y los Planetas se originaron a partir de un disco de polvo y gas que giraba a gran velocidad, en cuyo centro se condensó (y mas tarde se encendió) el Sol, todos los planetas giran alrededor del Sol prácticamente en un único plano.

A este plano orbital común del Sol y de todos los planetas se le conoce como el PLANO DE LA ECLIPTICA y podemos verlo en la imagen adjunta, en un esquema mostrado de perfil.

Únicamente Plutón no se encuentra en este mismo plano, pero a este cuerpo celeste ya no se le considera un planeta, sino un asteroide capturado de entre los miles que se encuentran flotando en la “Nube de Oort”, situada mas allá de Neptuno, en los confines de nuestro Sistema. Del mismo modo la órbita del cometa Halley, que probablemente es un cuerpo con el mismo origen que Plutón, tampoco mantiene su órbita en el plano común de los demás cuerpos del Sistema Solar.

Si observamos las orbitas desde un punto cenital como en la imagen, también podemos comparar sus diferentes formas. En esta figura se muestra un esquema doble en el que podemos ver que, aunque es correcto decir que los planetas giran siguiendo una órbita elíptica alrededor del Sol, en realidad siguen casi un círculo perfecto (la circunferencia es en todo caso un tipo especial de elipse). De nuevo el antiguo planeta Plutón es una excepción a esto, su orbita es marcadamente elíptica y esto le hace a veces estar mas cerca del Sol que el propio Planeta Neptuno.

Podemos ver también que a la escala de la órbita de Neptuno, los pequeños planetas rocosos interiores prácticamente se encuentran pegados al Sol, dentro de su corona, y desde esta distancia serían indistinguibles de la estrella a la que orbitan.

Como conclusión respecto a las órbitas estables de los Planetas, podemos afirmar que todos los Planetas actuales siguen un movimiento de traslación alrededor del Sol prácticamente circular, coincidiendo todos en el mismo plano (el de la eclíptica) y girando a la velocidad justa en la que equilibran la fuerza centrifuga de escape, con la fuerza de atracción de la gran masa Solar.

Por lo tanto los planetas rocosos más próximos al Sol tienen que girar mucho más deprisa, y su año siempre es mas corto, que el de los planetas gaseosos lejanos que navegan por el Cosmos en un paseo lento de cientos de años de duración.

El delicado equilibrio de la gravedad y de las interacciones entre los grandes planetas ha dado lugar a que muchos de los periodos orbítales estén sincronizados unos con otros como un mecanismo de relojería perfectamente ajustado. Por ejemplo Júpiter y Saturno tienen los periodos orbítales en una resonancia de 5 a 2. Ello significa que por cada 5 vueltas completas al Sol dadas por Júpiter, Saturno daría 2 vueltas.

Un descubrimiento aún más sorprendente es el siguiente: Perfectamente sincronizados con la órbita del planeta gigante Júpiter, giran alrededor del Sol ¡en la misma orbita que Júpiter! y perfectamente sincronizados con el planeta gigante, dos grupos de pequeños objetos rocosos siguiendo el paso del planeta.

Se les llama “Asteroides GRIEGOS y TROYANOS”. Se encuentran situados en dos lugares de la orbita a 60º por delante y detrás del planeta (puntos de Lagrange), perfectamente equilibrados, manteniéndose estables durante cientos de miles de años, sin salir despedidos fuera del sistema Solar, y sin caer atraídos por la gravedad de Júpiter, o la del propio Sol

Podemos leer todas estas curiosas relaciones orbítales en los siguientes artículos de Wikipedia:

http://es.wikipedia.org/wiki/Resonancia_orbital
http://es.wikipedia.org/wiki/Asteroide_troyano

La última imagen adjunta a esta bitácora muestra los asteroides troyanos delante y detrás de Júpiter a lo largo de su camino orbital. También puede verse el cinturón principal de asteroides, un planeta que no llegó a formarse, entre las órbitas de Marte y Júpiter.

Por último muchos de los satélites y algún planeta presentan una Rotación Síncrona, es decir tardan el mismo tiempo en girar sobre sí mismos que alrededor del planeta; su día es igual a su año.

Esto significa que el satélite presenta al planeta siempre la misma cara, como por ejemplo sucede con nuestro satélite la Luna. También se encuentran en rotación síncrona los grandes satélites de Júpiter y Saturno, debido a que las fuerzas de marea deforman las rocas de la superficie del satélite tendiendo a retardar el giro sobre el eje del satélite respecto a su planeta. Las mareas se producen si el Satélite es bastante grande y se encuentra suficientemente próximo a su planeta.
Mercurio casi se encuentra en esta situación respecto al Sol, su periodo de rotación es 2/3 de su periodo órbital de traslación, es decir su año.


En el video adjunto: “Siguiendo a Saturno por la eclíptica (durante 5 años)”, se muestra a una velocidad un millón de veces más rápida que la real, el camino de Saturno por la eclíptica, visto desde detrás de la Tierra.

Durante estos 5 años vemos su recorrido y el de los otros planetas por las constelaciones de Leo, Virgo y Libra. Podemos apreciar cómo desde la Tierra vemos a Marte, Júpiter y a Saturno avanzar y retroceder por el efecto de nuestro punto de observación desde la órbita de La Tierra, que cambia su posición aparente en la bóveda celeste. También podemos ver que la trayectoria aparente de todos los planetas sobre la bóveda de las estrellas coincide en una franja muy estrecha, sobre la misma trayectoria donde también se mueve Sol durante su movimiento diurno; de nuevo esta “franja” es el trazado en nuestro cielo del plano de la eclíptica.

El complicado movimiento que siguen en nuestro cielo los planetas Júpiter y Saturno, a veces avanzando y a veces retrocediendo hacia atrás, después de hacer un pequeño bucle sobre el fondo de las estrellas “fijas”, se debe a la posición relativa de la Tierra en nuestra órbita y la posición del planeta en la suya propia. A veces la Tierra “adelanta” al Planeta, al situarse en un extremo de nuestra órbita con lo que su movimiento aparente en el cielo es retrogrado, parece moverse hacia atrás

Los astrónomos antiguos que creían que la Tierra era el centro del Universo y que la bóveda fija de las estrellas, el Sol, la Luna y los planetas giraban a nuestro alrededor, no podían explicarse este movimiento retrogrado e inventaron la teoría de los epiciclos que explicaba esta disparidad y además permitía calcular con exactitud la posición de los planetas en el cielo, algo muy importante según ellos, para poder calcular la influencia de los mismos sobre nosotros y nuestra personalidad.

Curiosamente esas creencias en la astrología y el horóscopo, contribuyeron a que un astrólogo danés llamado Tycho Brahe realizara las observaciones mas precisas hasta la época sobre la orbita de Marte y sus movimientos retrógrados, para demostrar sin ningún lugar a duda la teoría geocéntrica de Ptolomeo y la teoría heliocéntrica de Copérnico. Según estas teorías erróneas, la Tierra era el centro de todo el universo y la Luna y el Sol giraban alrededor de la Tierra y eran nuestros satélites.

Kepler en 1609 basándose en las detalladas observaciones de Tycho enunció sus tres Leyes y demostró que la Tierra era un planeta más y que el Sol era el centro de todo el sistema planetario y que la Tierra era un planeta más. Sobre este interesante tema publicaremos un nuevo post.


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