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LOS PLANETAS
PLANETAS EXTERNOS AL SISTEMA SOLAR
Un planeta es, según la definición adoptada por la Unión Astronómica Internacional el 24 de agosto de 2006, un cuerpo celeste que:
Según esta definición, el Sistema Solar consta de ocho planetas: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Plutón, que hasta 2006 se consideraba un planeta, ha pasado a clasificarse como planeta enano, junto a Ceres, también considerado planeta durante algún tiempo, ya que era un referente en la ley de Titius-Bode, y más recientemente considerado como asteroide, y Eris, un objeto transneptuniano similar a Plutón. Ciertamente desde los años 70 existía un amplio debate sobre el concepto de planeta a la luz de los nuevos datos referentes al tamaño de Plutón (menor de lo calculado en un principio), un debate que aumentó en los años siguientes al descubrirse nuevos objetos que podían tener tamaños similares. De esta forma, esta nueva definición de planeta introduce el concepto de planeta enano, que incluye a Plutón, Ceres, y Eris y tiene como diferencia que no ha despejado la zona local de su órbita y no es un satélite de otro cuerpo.
Los cuerpos que giran en torno a otras estrellas se denominan generalmente planetas extrasolares o exoplanetas. Las condiciones que han de cumplir para ser considerados como tales son las mismas que señala la definición de planeta para el Sistema Solar, si bien giran en torno a sus respectivas estrellas. Incluyen además una condición más en cuanto al límite superior de su tamaño, que no ha de exceder las 13 masas jovianas y que constituye el umbral de masa que impide la fusión nuclear de deuterio. Etimológicamente, la palabra planeta proviene del latín que la tomó del griego πλανήτης planētēs ("vagabundo, errante"), y de planaö ("yo vagabundeo"). El origen de este término proviene del movimiento aparente de los planetas con respecto al fondo fijo de las estrellas que, a pesar de moverse por el firmamento según las diferentes estaciones, mantienen sus posiciones relativas. Así, la palabra planeta fue utilizada en la antigua teoría geocéntrica para designar los siete astros que son visibles a simple vista y que se desplazan con respecto a las estrellas del firmamento. Estos astros eran el Sol, la Luna, Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno. Con el advenimiento de la teoría heliocéntrica de Copérnico, que tiene un precedente en la de Aristarco de Samos, la Tierra fue considerada un planeta (1543), y el Sol y la Luna dejaron de serlo. Por lo tanto, el número de planetas se redujo a seis.
El nombre de los planetas del Sistema Solar procede de la mitología griega y romana. Así, según la mitología:
En diferentes culturas los días de la semana provienen de los nombres de los dioses asociados con cada uno de estos astros. Lunes por la Luna, Martes por Marte, Miércoles por Mercurio, Jueves por Júpiter, Viernes por Venus, Sábado por Saturno y Domingo por el Sol (die domini en latín). Los satélites mayores de los diferentes planetas reciben su nombre de personajes mitológicos, excepto los satélites de Urano, cuyos nombres conmemoran personajes de obras clásicas de teatro. Otros cuerpos menores del Sistema Solar reciben su nombre de diversas fuentes: mitológicas (Plutón (mitología), Sedna, Eris, Varuna o Ceres), de sus descubridores (cometas como el Halley) o de códigos alfanuméricos relacionados con su descubrimiento.
Cronología del descubrimiento de los planetas del sistema solar y sus satélites naturales
PRINCIPALES DATOS DE LOS PLANETAS DEL SISTEMA SOLAR
PLANETAS ENANOS
VELOCIDAD DE LOS PLANETAS DEL SISTEMA SOLAR
CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS PLANETAS DEL SISTEMA SOLAR
Los planetas del Sistema Solar se clasifican conforme a dos criterios: su estructura y su movimiento aparente.
Según su estructura
Respecto a Plutón, según el acuerdo tomado el día 24 de agosto de 2006 por la Unión Astronómica Internacional sobre una nueva definición de planeta, se le considera dentro de la categoría de planeta enano. Los primeros asteroides descubiertos fueron también denominados temporalmente como planetas, como Ceres, que al igual que otros asteroides llegaron incluso a tener su símbolo planetario, hasta que fue evidente que formaban parte de toda una familia de objetos: el cinturón de asteroides.
Según sus movimientos en el cielo
La teoría geocéntrica clasificaba a los planetas según su elongación:
Aunque coincida con lo que se llama planetas interiores y exteriores en la Teoría heliocéntrica, no deben confundirse ambos conceptos. El comportamiento observado por la teoría geocéntrica, y que daba lugar a la clasificación de los planetas en inferiores y superiores, se explica por el hecho de ser interiores o exteriores a la órbita de la Tierra.
ÓRBITA DE LOS PLANETAS
Principales configuraciones de los planetas. En la Tierra –círculo azul– se ha marcado el polo norte, y el sentido directo (antihorario) de su rotación. La órbita de los planetas interiores es de color rojo, y la de los planetas exteriores, azul.
Desde la antigüedad se ha observado el movimiento de los planetas en la esfera celeste, observando la falta de uniformidad y que aunque su movimiento normal es directo, es decir de oeste a este a veces durante un breve lapso de tiempo incluso retroceden desplazándose de este a oeste, movimiento retrógrado. Tolomeo ideó para explicar estos movimientos partiendo de que una Tierra inmóvil, que era el centro del universo, (teoría geocéntrica) un sistema de epiciclos y deferentes. A los planetas Mercurio y Venus los llamó inferiores y a todos los demás superiores distinguiéndose por sus distintos comportamientos respecto al Sol. Un planeta inferior nunca estaba en oposición. Cuando Copérnico descubre que la Tierra se movía alrededor del Sol como un planeta más (Teoría heliocéntrica), el movimiento de los planetas es la combinación del movimiento alrededor del Sol y del movimiento de la Tierra. Así, parte del movimiento atribuido al planeta es causado realmente por el movimiento del observador situado en la Tierra. El intervalo entre dos conjunciones superiores o inferiores si el planeta es interior y dos conjunciones u oposiciones si el planeta es exterior se llama periodo sinódico. (La voz Sinódico, en griego, significa "reunión" o "conjunción"). Desde la antigüedad se conoce dicho periodo para todos los planetas. Ahora la división antigua entre superior e inferior cobra un significado geométrico de exterior a la órbita de la Tierra o interior a dicha órbita. Hay que distinguir entre las configuraciones y el movimiento planetario según el planeta sea exterior o interior:
Movimiento de un planeta exterior El ángulo de elongación o ángulo que forman desde la Tierra el Sol y el planeta exterior adquiere cualquier valor. Tomemos por ejemplo Júpiter, que por estar más lejos del Sol que la Tierra, su velocidad angular y también lineal será inferior a la de la Tierra. En la posición inicial (1) están alineados la Tierra y el Sol y Júpiter, estando el Sol entre la Tierra y Júpiter (Elongación E=0) se dice que el planeta está en conjunción con el Sol, (reunión aparente de los dos astros), Júpiter tapado por la luz del Sol no es visible en este momento. Tras la conjunción, (2) el movimiento de Júpiter sobre el fondo de estrellas es directo es decir, de oeste a este, pero es contrarrestado por el movimiento hacia el este del Sol, así que en relación a éste, poco a poco se va alejando hacia el oeste solar, poniéndose antes del ocaso solar, por lo que no es visible y saliendo cada vez más pronto, antes del orto solar. Cuando el planeta se halla en una elongación E= 90º al oeste del sol en la posición 3, brilla durante las últimas horas de la noche, antes del orto solar, pasando por el meridiano al orto solar. Cuando su elongación (E = 90º) al oeste del Sol, se dice que está en su cuadratura occidental. Su movimiento directo de oeste a este va disminuyendo poco a poco y acaba por ser estacionario respecto a las estrellas, (4). Entonces la velocidad del planeta respecto de la Tierra, (resta de la velocidad del planeta y de la de la Tierra) es paralela a la recta que une la Tierra y el planeta así que siendo toda la velocidad del planeta respecto a la Tierra radial y ninguna en la dirección perpendicular, el astro aparece estacionario sobre la bóveda celeste. A partir de entonces, el planeta tiene movimiento retrógrado respecto a las estrellas. Para Júpiter, alrededor de dos meses tras la posición estacionaria, el Sol, la Tierra y el planeta están nuevamente alineados (posición 5), pero ahora es la Tierra la que está entre los dos astros, la elongación es E=180º y el Sol está en oposición al planeta, y éste se encuentra a la mínima distancia de la Tierra, siendo, por tanto, mayor su brillo. Estando opuesto al Sol brilla durante toda la noche saliendo cuando el Sol se pone, culminando a medianoche y poniéndose al salir el Sol. Es el momento óptimo para su observación. Dos meses más tarde aproximadamente, acaba para Júpiter el movimiento retrógrado del planeta, de este a oeste, y el planeta vuelve a estar estacionario, (posición 6). A partir de ahí, el planeta recupera su movimiento directo hacia el este, y al llegar a la posición 7, su elongación es de E = 90º, al este del Sol, así cuando el Sol se pone, Júpiter culmina, por lo que es visible durante unas seis horas tras la puesta del Sol. A partir de entonces, el Sol, que se desplaza también en sentido directo y más rápido, le va ganando terreno, y se ve durante menos tiempo tras la puesta del Sol, disminuyendo la elongación, hasta que ésta vale nuevamente E = 0, estando el planeta otra vez en conjunción en 8.
Configuraciones de un planeta exterior Las configuraciones de un planeta exterior son:
Movimiento para un planeta interior Para un planeta interior (Mercurio o Venus), al estar dentro de la órbita de la Tierra, el valor de la elongación está limitado. Siendo E<E max. con sen Emax=r siendo la r la distancia heliocéntrica en UA, en cambio el ángulo de fase F, ángulo que forman el Sol y la Tierra, visto desde el planeta puede adquirir un valor cualquiera. El ángulo de fase está relacionado con la fase del planeta K, que es la porción de superficie iluminada. Un planeta interior nunca puede estar en oposición. Supongamos que partimos de la posición 1, donde la Tierra, el Sol y el planeta están alineados, estando el planeta a la otra parte del Sol. Se dice entonces que el planeta está en conjunción superior, siendo entonces máxima su distancia a la Tierra. Su ángulo de fase F =0. Entonces se desplaza en movimiento directo hacia el este y como su desplazamiento es mayor que el solar (también hacia el este) por ser la velocidad de Mercurio o Venus mayor que la de la Tierra, se desplaza respecto al Sol hacía el este, con lo que cada vez se pone más tarde que el Sol, pero debido a su proximidad al Sol, Venus no se ve aproximadamente un mes antes y después de la conjunción superior. Con posterioridad se ve como una, estrella vespertina al poniente. Así va aumentando su elongación oriental hasta alcanzar la máxima elongación oriental, cuyo valor máximo alcanza 28,5º para Mercurio, y casi 48º para Venus. Así pues, Mercurio no se pone nunca, ni sale, más de un par de horas antes o después del Sol; mientras que Venus no se pone nunca cuatro horas más tarde que el Sol. Su movimiento hacia el este sigue siendo cada vez menor y algo después de su máxima elongación este, su velocidad respecto a la Tierra y radio vector, respecto a la Tierra son paralelos, así que el planeta es estacionario iniciando su movimiento retrógrado que dura 23 días para Mercurio y 42 días para Venus. A mitad de la retrogradación, el planeta está alineado con el Sol y la Tierra, está entre los dos. Se dice que está en conjunción inferior. Su F =180, así que K = 0, por lo que presenta el disco no iluminado por el Sol. (No se ve por ser similar a la Luna nueva). Es la posición 4. Con posteridad el planeta tiene una elongación occidental. Es claro, que como antes un mes antes y después de la conjunción inferior el planeta Venus ha dejado de ser visible por estar muy cerca del Sol. Reaparece como estrella matutina, pues sale un poco antes del orto solar y cada vez sale más pronto, separándose, del Sol y brillando poderosamente en la aurora matutina. En la posición 5, el planeta vuelve a ser estacionario interrumpiendo su movimiento retrógrado para reanudar el movimiento directo hacía el este. Un poco después el planeta alcanza su máxima elongación occidental (posición 6), entonces F = 90 y la fase es 1/2 (como la Luna en cuarto creciente). Con posteridad va disminuyendo su elongación oeste y aumentando su fase hasta que un mes antes de la conjunción superior (posición 7) desaparece como estrella matutina reapareciendo 2 meses después como vespertina. Al igual que antes, llamaremos período sinódico, al empleado por el planeta entre dos configuraciones geocéntricas iguales, y para Venus es de 584 días (19 meses y medio; tal como ya había determinado Tolomeo). De este ciclo permanece visible 7 meses como la "estrella vespertina" y otros 7 como el "Lucero del Alba", entre estas dos épocas permanece invisible durante algo más de un par de meses alrededor de coda conjunción. Mientras Mercurio presenta un periodo sinódico de 116 días, pasando la máxima visibilidad matutina a la vespertina en 1 mes y medio, su rápido movimiento en contraste con los lentos movimientos de los planetas exteriores le hizo merecedor del nombre de mensajero de los dioses.
Configuraciones de un planeta interior Las configuraciones de un planeta interior son:
Las elongaciones máximas dependen de que el planeta esté próximo al perihelio o al afelio, de 18º a 28º para Mercurio, y de 45º a 47º para Venus. Se comprende la dificultad para ver Mercurio dada su proximidad al Sol. En cambio Venus, a 45º del Sol, es perfectamente visible.
PLANETAS EXTERNOS AL SISTEMA SOLAR
Representación artística del planeta OGLE-2005-BLG-390Lb, a 20 000 años luz de la Tierra
PLANETAS EXTRASOLARES Lista de Planetas Extrasolares
Desde 1988 el descubrimiento de Gamma Cephei Ab, confirmó una serie de descubrimientos que se han hecho de planetas en órbita alrededor de estrellas distintas del Sol. De los 267 planetas extrasolares descubiertos a fecha de noviembre de 2007, la mayoría de ellos tienen masas que son comparables o mayores que Júpiter. Entre las excepciones se incluyen una serie de planetas descubiertos en órbita alrededor de los restos quemados de estrellas llamados púlsares, como PSR B1257 +12, los planetas en órbita alrededor de las estrellas: Mu Arae, 55 Cancri y GJ 436, que son aproximadamente del tamaño de Neptuno, y un sistema planetario que contiene al menos dos planetas en órbita alrededor de Gliese 876.
Cantidad de exoplanetas descubiertos hasta la fecha: 423.
No está nada claro si los grandes planetas recién descubiertos se parecen a los gigantes gaseosos en el Sistema Solar o si son de un tipo de gas distinto aún no confirmado, como el amoniaco o el carbono. En particular, algunos de los planetas recién descubiertos, conocidos como Jupiters calientes, orbitan muy cerca de sus estrellas padre, en órbitas casi circulares, por lo que reciben mucho más la radiación estelar que los gigantes de gas en el Sistema Solar, lo que hace preguntarse si son absolutamente el mismo tipo de planeta. También existe una clase de Jupiters calientes que orbitan tan cerca de su estrella que sus atmósferas son lentamente arrancadas: los planetas Chthonianos.
Primera imagen directa confirmada de un planeta extrasolar. La toma, reproducida aquí en falso color, fue captada en el infrarrojo por el Very Large Telescope. El cuerpo central (azul) es la enana marrón 2M1207, tiene un compañero de masa planetaria (rojo), 2M1207b.
Para una observación más detallada de planetas extrasolares será requerida una nueva generación de instrumentos, incluidos los telescopios espaciales. En la actualidad, la nave espacial CoRoT está a la búsqueda de variaciones de luminosidad estelar debido al tránsito de planetas. Varios proyectos han propuesto también la creación de un conjunto de telescopios espaciales para la búsqueda de planetas extrasolares con masas comparables a la de la Tierra. Estos incluyen el proyecto de la NASA Kepler Mission, Terrestrial Planet Finder, y programas de la Misión Espacial de Interferometría, el Darwin de la ESA, el CNES y la PEGASE. The New Worlds Misión es un dispositivo oculto que puede trabajar en conjunto con el telescopio espacial James Webb. Sin embargo, la financiación de algunos de estos proyectos sigue siendo incierta. La frecuencia de ocurrencia de tales planetas terrestres es una de las variables en la ecuación de Drake, que estima el número de planetas con seres inteligentes, con civilizaciones con las que comunicarnos nuestra galaxia.
PLANETAS INTERESTELARES
Varias simulaciones por ordenador de estelar y formación de los sistemas planetarios han sugerido que algunos objetos de masa planetaria habría sido expulsados al espacio interestelar. Algunos científicos han argumentado que esos objetos encontrados vagando en el espacio deben ser clasificados como "planetas". Sin embargo, otros han sugerido que podrían ser estrellas de baja masa. La definición de la UAI sobre planetas extrasolares no toma posición sobre la cuestión.
Otra comparación, el Sol a la izquierda, Cha 110913 en el centro y Júpiter a la derecha.
En 2005, los astrónomos anunciaron el descubrimiento de Cha 110913-773444, la enana marrón más pequeña encontrada hasta la fecha, con sólo siete veces la masa de Júpiter. Ya que no se encuentran en órbita alrededor de una estrella de detonación, es una sub-enana marrón, de acuerdo con la definición de la UAI. Sin embargo, algunos astrónomos creen que debería ser denominada como planeta. Durante un breve tiempo en 2006, los astrónomos creían que habían encontrado un sistema binario de los objetos, Oph 162225-240515, que los descubridores describen como "planemos", u "objetos de masa planetaria". Sin embargo, los últimos análisis de los objetos ha determinado que sus masas son mayores que 13 masas de Júpiter; que es el tope de masa que debe tener un planeta para que en su núcleo no se produzcan combustiones termonucleares, es decir, para que no sea una estrella.
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