Unidad 12. Origen del sistema solar Fase 3, semana 20 Contenido Exploración del sistema solar, planetas, satélites, cometas y asteroides
Resuelve Tarea de la semana
Orientación sobre el uso de la guía
Esta guía es un resumen de los sitios web de continuidad educativa del MINED, no necesitas copiarla. Te recomendamos visitar los sitios para que aprendas más fácilmente. Recuerda que siempre puedes pedir ayuda a un adulto cuando lo necesites, especialmente para hacer los experimentos. Si no puedes hacer algún experimento, puedes observarlo en las teleclases para completar tus tareas.
A. ¿Qué debes saber?
1. Origen de nuestro planeta Tierra
La formación de la Tierra está íntimamente ligada con lo sucedido en el universo, ya que desde la gran explosión del Big Bang, ocurrida hace miles de millones de años, cúmulos de partículas y materia estelar se condensaron y formaron las galaxias. Una de ellas es la Vía Láctea (figura 1), que es donde se encuentra la estrella más cercana a nuestro planeta, el Sol. La formación del sistema solar, siguiendo con la hipótesis de la nebulosa primitiva de la semana anterior, se origina, en resumen, de la siguiente manera (figura 1):
Figura 1. Hipótesis de la nebulosa primitiva en la formación del sistema solar. Fuente: Tarbuck y Luygens
a. El nacimiento del sistema solar empezó con una nebulosa que colapsó gravitacionalmente.
b. La nebulosa se contrajo en un disco en rotación que aumentaba su temperatura por la conversión de la energía gravitacional en energía térmica.
c. Luego, la nebulosa se enfrió provocando condensación de material rocoso y metálico en partículas sólidas.
d. Colisiones repetidas hicieron que se formaran cuerpos del tamaño de un asteroide.
e. En un período de unos pocos millones de años, estos cuerpos formaron los planetas, incluyendo el nuestro.
2. Exploración del sistema solar
Nuestro sistema solar ha sido explorado; con el desarrollo científico y tecnológico se ha logrado la llegada de naves espaciales, satélites y sondas a partir de mediados del siglo XX, con la llegada de la era espacial.
El primer objeto artificial enviado al espacio fue el satélite soviético Sputnik 1, lanzado en 1957, y orbitó alrededor de la Tierra durante meses. Trabajó en recoger información sobre la densidad de la parte superior de la atmósfera y la ionosfera.
Hablando de la carrera espacial, podríamos mencionar a Yuri Gagarin, a bordo de la nave Vostok 1, se convirtió en 1961 en el primer ser humano en viajar al espacio. El 6 de junio de 1963, los soviéticos también enviaron al espacio a la primera mujer, Valentina Tereshkova, como parte de la misión Vostok 6.
El 21 de julio de 1969, la nave Apolo 11 se posó en la superficie de la Luna. Los astronautas Neil Armstrong y Buzz Aldrin se convirtieron en las primeras personas en caminar sobre la superficie de nuestro satélite.
La primera estación espacial orbital con capacidad para más de una tripulación fue Skylab, de la NASA.
Logró albergar con éxito tres tripulaciones entre 1973 y 1974. El primer asentamiento humano en el espacio fue la estación espacial Mir, estuvo habitada de manera constante durante casi 10 años, desde 1989 a 1999; fue retirada en 2001. Desde entonces, su sucesora, la Estación Espacial Internacional, ha mantenido una presencia humana continuada en el espacio.
China ha enviado diversas misiones a la Luna, y ha puesto en órbita su propia estación espacial. Entre ellas se encuentran SpaceX y Blue Origins, su objetivo es convertir la exploración del sistema solar en algo más barato y accesible.
3. Planetas
El sistema solar está compuesto por planetas, satélites, asteroides, planetas enanos, cometas, meteoritos, polvo y gas interestelar que giran en torno a la única estrella que da nombre al sistema, el Sol. Todos estos elementos que lo componen giran directa o indirectamente alrededor del Sol a causa de la fuerza gravitatoria que este tiene sobre cada uno de los cuerpos. Todo ello pertenece a la famosa Vía Láctea, formada a su vez por cientos de miles de millones de estrellas.; nuestro sistema solar está localizado en uno de esos brazos de la Vía, denominado Orión.
Figura 2. Planetas del sistema solar. Fuente: OtitoCamotito
El sistema solar se encuentra clasificado en categorías, que se pueden dividir de la siguiente manera:
a. Primera categoría. Compuesta por 8 planetas.
Los interiores son terrestres como: Mercurio, Venus, la Tierra y Marte. Los exteriores son gaseosos o llamados gigantes gaseosos como Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Aquí todos
los planetas disponen de satélites que orbitan a su alrededor.
b. Segunda categoría. Aquí se encuentran los denominados planetas enanos. Este es un cuerpo celeste en órbita alrededor del Sol. Los planetas que forman esta segunda categoría son: Ceres, Eris, Haumea y Plutón.
c. Tercera categoría. En esta categoría residen los denominados “cuerpos menores del sistema solar”, que son todos los objetos restantes que orbitan alrededor del Sol como los asteroides (compuestos de formas amorfas), objetos del cinturón de Kuiper, los meteoroides y los cometas helados.
4. Satélites naturales
Es todo cuerpo celeste natural que orbita alrededor de otro. Todos reciben el nombre de “lunas”. El satélite más conocido es el de la Tierra, llamado simplemente “luna”. Los otros planetas, en su mayoría, poseen varios que hasta el momento han sido descubiertos (figura 3).
Entre las características de los satélites naturales se tienen:
• Se mantienen en órbita con algún planeta por la fuerza gravitatoria y la fuerza centrífuga.
Adquirieron un campo gravitatorio.
• Su formación se debe a distintos procesos del sistema solar. Algunos se formaron a partir de nubes de gas y polvo que se encontraban alrededor de los planetas.
• Hay de diferentes tamaños. El satélite natural más grande mide 5262 kilómetros de diámetro, pertenece a Júpiter y se llama Ganímedes.
• En su mayoría son esféricos, mientras que otros presentan una forma muy irregular.
• Sus órbitas pueden ser regulares o irregulares.
Además, lo hacen en diversos períodos de tiempo.
Además, los satélites naturales se clasifican en:
• Pastores. Son aquellos que se ubican en los anillos de un planeta, en especial de los planetas
“gigantes” o “exteriores” del sistema solar.
• Coorbitales. Son aquellos que conforman dos o más satélites en la misma órbita de un planeta.
• Asteroidales. En general pequeños, que giran alrededor de asteroides.
Según sus órbitas, existen dos tipos básicos:
a. Satélites naturales regulares. Son aquellos que giran alrededor de un cuerpo en el mismo sentido en el que este gira en torno al Sol. Así, si la luna gira de este a oeste y su planeta también.
Ejemplos: Ío, Ganímedes, Europa, Tetis, Titán, Miranda, Ariel y Oberón.
b. Satélites naturales irregulares. Sus órbitas son alejadas de sus planetas debido a que es posible que no se hayan formado en ellas, sino que pudieron ser “capturados” por la atracción gravitacional o haber sido alguna vez cometas.
Asimismo, sus órbitas son muy elípticas e inclinadas. Ejemplos: Febe, Himalia, Leda y Nereida.
Figura 3. Principales lunas del sistemas solar. Fuente: NASA
5. Cometas
Son objetos astronómicos móviles, integrantes del sistema solar, que recorren órbitas de distinta trayectoria y duración alrededor del Sol. En su mayoría, los cometas son objetos trasneptunianos provenientes de conglomerados de objetos helados conocidos como el Cinturón de Kuiper o la Nube de Oort. Trazan en su recorrido órbitas sumamente concéntricas alrededor del Sol, muchos de ellos regresando después de cientos e incluso miles de años. Los cometas pueden clasificarse según dos criterios: la distancia recorrida en sus órbitas y el tipo de órbita que presentan. Así, podemos hablar de:
• Cometas de período corto o de período medio.
Aquellos generalmente provenientes del Cinturón de Kuiper.
• Cometas de período largo. Aquellos que provienen de la Nube de Oort.
Similarmente, podemos distinguir entre cometas periódicos y no periódicos. Los primeros son aquellos cuya órbita toma 200 años o menos en completarse, y los segundos aquellos cuya órbita toma de 200 años en adelante. Del mismo modo, sus órbitas pueden ser elípticas, parabólicas o hiperbólicas.
Por último, los cometas se clasifican de acuerdo con su tamaño en las siguientes categorías:
• Cometas enanos. Entre 0 y 1.5 km de diámetro.
• Cometas pequeños. Entre 1.5 y 3 km de diámetro.
• Cometas medianos. Entre 3 y 6 km de diámetro.
• Cometas grandes. Entre 6 y 10 km de diámetro.
• Cometas gigantes. Entre 10 y 50 km de diámetro.
• Cometas Goliat. Por encima de 50 km de diámetro.
Los cometas se componen de dos partes claramente reconocibles: núcleo y coma.
Existen dos tipos de comas: gaseosa y polvo.
Algunos de los cometas más conocidos son: Halley, Hale-Bop, Borrelly, Coggia, Shoemaker-Levy 9, Hyakutake.
6. Asteroides
Los asteroides son pequeños objetos rocosos que orbitan alrededor del Sol, son restos de la formación de nuestro sistema solar. Aunque los asteroides den vueltas alrededor del Sol, como los planetas, son mucho más pequeños. Hay muchos asteroides en nuestro sistema solar. La mayoría de ellos viven en el cinturón de asteroides, una región entre las órbitas de Marte y Júpiter.
Los asteroides no todos son iguales, algunas de sus diferencias son:
• No son redondos como planetas. Tienen formas dentadas e irregulares.
• Algunos tienen cientos de kilómetros de diámetro, pero la mayoría son tan pequeños como las rocas que encontramos a la orilla de las playas.
• La mayoría están hechos de diferentes tipos de roca, pero algunos contienen arcilla o metal, como el níquel y el hierro.
B. Ponte a prueba
1. Según la gran explosión del Big Bang, la Vía Láctea fue formada por:
a. El cúmulo de energía irradiada en todas direcciones
b. El cúmulo de partículas y materia estelar condensada
c. La gran cantidad de satélites naturales que se encontraban en órbita
2. ¿Cuáles de los siguientes planetas pertenecen a la segunda categoría?
a. Venus, Júpiter y Heris b. Ceres, Heris y Plutón c. Haumea, Plutón y Halley
3. Los satélites naturales se caracterizan por:
a. Órbita alrededor del Sol, describiendo círculos concéntricos
b. Órbita alrededor de cuerpos celestes menores a su tamaño
c. Orbitar alrededor de un cuerpo celeste, por lo general de mayor tamaño
C. Resuelve
1. Describe las tres categorías en que está dividido el sistema solar, en la siguiente tabla
Primera categoría
Segunda categoría
Tercera categoría
2. Responde las siguientes preguntas a. ¿Qué es un satélite natural?
b. ¿Características de los satélites naturales?
c. ¿Qué tipos de satélites naturales se han estudiado?
d. ¿Cuáles son las partes de un cometa?
e. ¿Cuáles son las diferencias de los asteroides, respecto a los planetas y cometas?
3. La velocidad de escape (v) es la velocidad mínima necesaria para liberarse de la atracción de la fuerza gravitatoria. Se puede calcular con la expresión:
𝑣𝑣 = �2𝑔𝑔𝑔𝑔
donde g es la aceleración de la gravedad a romper y R el radio del planeta. A continuación, se te brinda una tabla con datos de g y R de los planetas de nuestro sistema solar, calcula y en la última columna coloca la velocidad de escape de cada uno.
Planeta Gravedad (km/h2)
Radio (km)
Velocidad de escape (km/h) Mercurio 48 988.8 2
440.0 Venus 111 456.0 6
052.0 Tierra 127 137.6 6
378.0 Marte 48 211.2 3 397.0 Júpiter 296 784.0 71
492.0 Saturno 117 288.0 60
268.2 Urano 99 792.0 25
559.0 Neptuno 142 560.0 24
746.1
D. ¿Saber más?
• En el siguiente enlace encontrarás material complementario que te puede ayudar a comprender mejor el origen del sistema solar: https://bit.ly/34lvpoX
E. Autoevaluación
Indicaciones: marca con una X tus logros alcanzados en el desarrollo de las guías de aprendizaje.
Criterios Sí, lo
hago
Lo hago con ayuda
Necesito practicar más para lograrlo Comprendo todos los conceptos empleados en la guía
Resuelvo satisfactoriamente la prueba de la semana Desarrollo las tareas siguiendo las indicaciones
Utilizo materiales adicionales a la guía (sites o teleclases) para comprender mejor el tema
F. Respuestas de la prueba 1: b)
2: b) 3: c)
