Las bases científicas de la astronomía moderna se establecieron con Nicolás Copérnico en 1543 quién rechazó el sistema geocéntrico de Tolomeo sustituyéndolo por el sistema heliocéntrico del mundo, con el Sol en el centro y los planetas girando alrededor del mismo. La obra de Copérnico "Sobre la revolución de las esferas celestes" constituyó un paso verdaderamente revolucionario que determinó todo el desarrollo posterior de la ciencia astronómica. Se tardaron muchos años para que las nuevas ideas se abrieran camino. A ello contribuyeron las observaciones astronómicas de Galileo mediante un telescopio construido por él mismo, la descripción cinemática del movimiento de los planetas formulada por Kepler, y la explicación dinámica dada por Newton.

Ilustramos las diferencias entre las descripciones de Tolomeo y Copérnico con un ejemplo.

 

Supongamos que el Sistema solar está formado por dos planetas que describen órbitas circulares alrededor del Sol

• la Tierra: radio UA y periododías.

• Júpiter: radio rJ=5.203 UA y periodo PJ=11.86 años=4332 días.

Los planetas del Sistema Solar

Los planetas están alejados de nosotros a decenas y a cientos de millones de kilómetros. Para evitar la utilización de unos números tan grandes se adopta como unidad de distancia la Unidad Astronómica (UA), es decir, la distancia media entre la Tierra y el Sol, 149,600,000 km. La luz tarda en cubrir esta distancia 8 minutos y 19 segundos.

El tamaño del Sistema Solar sobrepasa la órbita de Plutón situado a 40 UA, y se define como aquél en el que la fuerza de atracción del Sol se iguala a la fuerza de atracción de las estrellas más próximas a nosotros. Las dimensiones del sistema Solar serían entonces del orden de 1.5 105 UA. Evidentemente, estas dimensiones son muy pequeñas comparadas con las dimensiones de la galaxia o del Universo visible. Las unidades que se toman para medir esas enormes distancias son el año luz y el parsec que equivale a 206 265 UA o bien, a 3.26 años-luz.

Los planetas del Sistema Solar se dividen en dos grupos: el grupo terrestre formado por Mercurio, Venus, la Tierra y Marte y el grupo de los planetas gigantes formado por Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.

Todos los planetas salvo Venus y Mercurio tienen satélites, la mayor parte de los cuales pertenece a los planetas gigantes. La Tierra, Júpiter, Saturno y Neptuno tienen los satélites más grandes: la Luna, los satélites de Júpiter descubiertos por Galileo (Io, Europa, Ganímedes, Calisto), el satélite Titán de Saturno y Tritón de Neptuno.

Los asteroides ocupan una vasta región anular situada entre las órbitas de Marte y Júpiter, a una distancia media de 2.75 UA del Sol. El asteroide más grande es Ceres que tiene un diámetro de 1000 km.

Los cometas, se han catalogado unos 600, se dividen en dos grupos, de periodo corto (menor de 20 años) y de periodo largo (mayor de 20 años). Existen diversas hipótesis acerca del origen de los cometas entre la que figura la del astrónomo holandés J. Oort.

Además de los cuerpos citados en el espacio interplanetario, existe gran cantidad de partículas de tamaños diferentes, predominado aquellas que tienen una masa de milésimas o millonésimas de gramo, que se denominan polvo meteórico. La formación de estas partículas se debe probablemente al choque de cuerpos más grandes (asteroides) y a su fragmentación sucesiva a lo largo de la existencia y evolución del Sistema Solar.

Al polvo meteórico se debe el fenómeno de la luz zodiacal, que se observa después de anochecer o antes del amanecer, debido a la dispersión de la luz por estas partículas de polvo. La mayoría de las partículas se evapora al entrar en la atmósfera terrestre (a alturas entre 80 a120 km), solamente una pequeña proporción llega a la superficie terrestre.

Veamos ahora algunos datos relativos a los planetas del Sistema Solar

Primero del Sol

Luego, de la Tierra

y del resto de los planetas

En la tabla se proporciona la masa de los planetas tomando como unidad la masa del planeta Tierra, el periodo de revolución alrededor del Sol se ha medido tomando como unidad el año terrestre.

En la siguiente tabla se proporcionan datos complementarios:

• La inclinación del plano de la órbita del planeta respecto de la eclíptica (plano de la órbita de la Tierra)

• El periodo de rotación alrededor de su eje. Ha sido muy complicado medir esta magnitud para planetas como Mercurio y Venus. Las envolturas gaseosas de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno poseen la propiedad de la rotación diferencial, es decir, sus periodos de rotación varía según la latitud.

• La inclinación del eje de rotación respecto del plano de la órbita. En el caso de Venus es de 177º que equivale a decir que la inclinación del eje es de 3º pero el sentido de la rotación es inverso. El mismo argumento vale para Urano, lo que indica que el eje de rotación de Urano está casi en el plano de su órbita.

Los satélites

Finalmente, proporcionamos algunos datos relativos a los principales satélites de los planetas. Júpiter y Saturno tienen muchos satélites cuyo tamaño es mucho mayor que los de Marte, pero solamente mencionamos aquellos que tienen un tamaño similar o mayor que nuestra Luna.