Origen del sistema solar
La Vía Láctea, la galaxia a la que pertenecemos, se formó hace unos 13.600 millones de años. En su interior, nuestro sistema solar se formó hace unos 4.000 millones de años a partir de un remolino de gas y polvo, similar al remolino de huracanes. El centro de este remolino se volvió cada vez más denso, hasta que se formó el sol. El resto del gas y el polvo formaron los planetas que conforman nuestro sistema solar.
Alrededor del Sol orbitan ocho planetas principales, con sus respectivas lunas o satélites: Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno; Plutón, considerado un planeta hasta 2006, fue degradado porque era pequeño, aproximadamente del tamaño de nuestra luna. De estos ocho, los cuatro más cercanos al sol (Mercurio, Venus, la Tierra y Marte) son telúricos, es decir, están compuestos por rocas y silicatos, mientras que los otros cuatro y más grandes que el primero son gaseosos.
Mercurio – Significa mensajero de los dioses en la mitología y es el planeta más cercano al sol, con altas temperaturas, aunque una parte de él es oscura y fría. Su superficie está llena de cráteres. El primer científico en observarlo fue Galileo Galilei, en 1610. No es el planeta más caliente del sistema solar porque, a diferencia de Venus, no tiene atmósfera y dispersa el calor que recibe.
Venus – Diosa del amor en la mitología, es el segundo planeta del sistema solar, con un tamaño similar al de la Tierra. Sin embargo, no tiene agua ni ninguna forma de vida. Su temperatura puede alcanzar los 484ºC, lo que lo convierte en el planeta más cálido del sistema solar.
Tierra – Coincidiendo con nuestro tema de la tridimensionalidad de la realidad, nuestro planeta Tierra es, de hecho, el tercero del sistema solar, es decir, está en el mejor lugar para la aparición y sustento de la vida – ni demasiado cerca del sol, como Venus, ni demasiado lejos, como Marte, a pesar de que estos planetas tienen casi las mismas dimensiones que la Tierra.
Marte – Dios de la guerra en la mitología, con bajas temperaturas, tiene dos polos como los de la Tierra que pueden verse durante el invierno marciano. Este planeta está ampliamente investigado por sondas espaciales, que buscan verificar si existen o si es posible crear condiciones habitables en él.
Júpiter – Dios de los dioses y padre de algunos de ellos en la mitología, está formado por los mismos gases que componen el sol – hidrógeno y helio – y es un planeta gaseoso y gigante, el más grande del sistema solar. Si fuera un poco más grande, sería una estrella, es decir, ardía como el sol.
Saturno – Dios de la agricultura en la mitología, es el segundo planeta más grande después de Júpiter, y su principal característica son los anillos que lo rodean, formados por partículas de polvo y hielo.
Urano - Dios de los cielos, en la mitología, es un planeta tan inclinado que hace que su rápida rotación sea prácticamente de lado. A diferencia de los polos de la Tierra, los polos de este planeta miran hacia el sol. Tiene una atmósfera compuesta por hidrógeno, helio y metano.
Neptuno – Dios del mar en la mitología, es un planeta grande y forma parte de los planetas gaseosos, siendo el más alejado del sol. Tiene algunos anillos gruesos y otros delgados alrededor.
Sun
Yo soy la vid; vosotros sois las ramas. El que permanece en mí, y yo en él, da mucho fruto, porque sin mí no podéis hacer nada. Juan 15:5
Diámetro: 1,4 millones de kilómetros –
Masa: 300 mil veces mayor que la masa del planeta Tierra –
Temperatura: 15.000.000ºC. La distancia entre la Tierra y el Sol es de aproximadamente 150 millones de kilómetros. La luz tarda unos 8 minutos en llegar a nuestro planeta. El sol es una estrella de tamaño y luminosidad media, hay varias otras mucho más grandes.
Compuesto principalmente por un 71% de hidrógeno y un 27% de helio, su luz y calor proporcionan las condiciones para la supervivencia de los seres vivos de la Tierra. El sol es un reactor de fusión nuclear: la temperatura y la presión en el centro del sol son tales que los átomos de hidrógeno se fusionan con el helio. Este proceso libera energía que luego viaja a la periferia del sol, escapando al espacio como radiación electromagnética de luz y calor.
A través de la fuerza de la gravedad, el sol atrae a todos los planetas de su sistema que giran a su alrededor. La ley de la gravedad dice que un cuerpo con más masa atrae a otros cuerpos con menor masa; Por lo tanto, todos los planetas giran alrededor del Sol, de donde reciben luz y calor. La capa atmosférica bloquea los rayos X, parte de los rayos ultravioleta y otras partes de la radiación infrarroja. Si no fuera por esta absorción, especialmente la de los rayos X y los rayos ultravioleta, el sol, la fuente de la vida, sería una fuente de muerte...
Cada 11 años, el sol atraviesa un periodo de agitación extrema, enviando tormentas cargadas de electricidad a la Tierra. Además de estas descargas eléctricas que influyen en los sistemas electrónicos de nuestro planeta, estas ondas de energía crean la conocida aurora boreal y australis, en la que el aire brilla en regiones cercanas a los polos magnéticos de la Tierra, generando un espectáculo de luces y colores en el cielo.
Los ciclos solares duran una media de 11 años y ocurren porque hay un giro en el; El Polo Norte se convierte en sur y el sur en norte, y viceversa cada 11 años. Este cambio coincide con una actividad solar mínima, disminuyendo las tormentas solares que golpean la Tierra y provocando una disminución de la temperatura. Por cierto, estamos al final del ciclo solar 24 y se espera que el ciclo solar 25 comience este año 2019.
El sol brilla porque convierte hidrógeno en helio en su centro. Este proceso crea la energía que nos alimenta, pero hace que el sol pierda masa, es decir, se hace cada vez más pequeño. En cada segundo que pasa, 600 millones de toneladas de materia se convierten en energía. Este proceso comenzó hace 4.500 millones de años y el sol aún conserva hidrógeno durante otros 5.000 millones de años. Tras este periodo, el hidrógeno se agotará y el sol morirá. Hasta ahora, el sol ha convertido cien veces la masa de la Tierra en helio y energía.
Contrariamente a la lógica, aparentemente, el sol no muere gradualmente, produciendo cada vez menos energía. Cuanto más hidrógeno se convierte en helio, más se reduce el núcleo del sol, haciendo que las capas externas del sol se acerquen más al centro bajo una mayor fuerza gravitatoria. Esto provocará más presión en el núcleo, acelerando la fusión del hidrógeno y aumentando la producción de energía, lo que conduce a un aumento del 1% en la luminosidad cada 100 millones de años. En los últimos 4.500 millones de años, correspondientes a la edad del sol, esta energía ya ha crecido aproximadamente un 30%.
Dentro de 1.000 millones de años, el sol será un 10% más brillante que ahora. Este aumento de luminosidad provocará un incremento del calor y la energía que la Tierra y su atmósfera tendrán que absorber, provocando, a su vez, un aumento en la intensificación del efecto invernadero que gradualmente convertirá nuestro planeta en lo que ahora es Venus: el planeta más caliente del sistema solar con una temperatura de alrededor de 500ºC.
Dentro de 3.500 millones de años, el sol será un 40% más brillante que hoy. Bajo estas condiciones, el agua de mar hervirá y se perderá vapor en el espacio, convirtiendo nuestro planeta en un planeta caliente y seco como Venus hoy. No tendrá temperaturas superiores a Venus por la sencilla razón de que está más lejos del sol.
Cuando el hidrógeno del sol está a punto de agotarse, la ceniza inerte en forma de helio, resultado de su combustión, acabará colapsando. Esto hará que el núcleo solar se vuelva más denso y caliente, aumentando de tamaño y entrando en la fase de gigante roja.
En esta fase, las órbitas de Mercurio y Venus serán absorbidas, dos tercios de nuestro cielo estarán ocupados por el sol, que absorberá gradualmente nuestro planeta. Cuando llegue a esta fase, el sol aún tendrá 120 millones de años de vida activa. Finalmente, el helio acumulado se encendirá violentamente y, en los próximos 100 millones de años, el helio resultante de la combustión del hidrógeno se consumirá.
El tamaño del sol seguirá aumentando hasta convertirse en una enana blanca. En este estado, podría sobrevivir billones de años antes de convertirse finalmente en un agujero negro.
Luna
Diámetro ecuatorial : 3474,8 km –
Volumen: 22.000.000.000 km³ -
Masa: 74.000.000.000.000.000.000.000 K
La luna es el único satélite natural de la Tierra y el quinto más grande del sistema solar, además de ser el más grande en comparación con su planeta. Existen varias teorías sobre su formación. La que más seguidores está ganando es que resultó del impacto de un cuerpo celeste del tamaño de Marte contra la Tierra, en la zona que ahora ocupa el Océano Pacífico.
El lado visible de la Luna tiene muchos cráteres probablemente formados por el impacto de otros cuerpos celestes, y la Luna no tiene una atmósfera como la Tierra para defenderse del bombardeo constante de meteoritos. La cara oculta de la luna parece tener menos cráteres. No existe atmósfera que proteja a ningún ser vivo de la radiación solar, por lo que gases como los presentes en la atmósfera terrestre o en la atmósfera de Venus no se encuentran en su superficie.
No tiene agua ni atmósfera, lo que explica por qué la luna carece de erosión por viento (aire) o hidráulica (agua). La temperatura media es de 106º C. En su movimiento traslacional alrededor de la Tierra, pasa por un ciclo de fases, dependiendo de la posición en la que se encuentre respecto a la Tierra y el Sol. Durante este ciclo, su forma parece variar gradualmente. El ciclo completo, es decir, el mes lunar, dura aproximadamente 29,5 días.
Luna Nueva
La luna nueva ocurre cuando la cara visible de la luna no recibe luz solar, ya que las dos estrellas están en la misma dirección. En esta fase, la luna está en el cielo durante el día, saliendo aproximadamente a las 6:00 de la mañana y poniéndose aproximadamente a las 6:00 de la tarde, igual que el sol. Solo en esta fase pueden producirse los eclipses solares.
Crescent
Durante los días siguientes, la luna se aleja cada vez más al este del sol y, por tanto, la cara visible se vuelve cada vez más brillante desde el borde que apunta hacia el oeste, hasta que aproximadamente una semana después tenemos la fase de media lluna, con el 50% de la cara iluminada.
Luna llena
En la fase completa, el 100% de la cara visible está iluminada. La luna permanece en el cielo durante toda la noche, sale aproximadamente a las 6:00 pm cuando el sol se pone y se pone al amanecer, aproximadamente a las 6:00 am. La Luna y el Sol, vistos desde la Tierra, están en direcciones opuestas, separados por aproximadamente 180° o 12:00. Solo en esta fase ocurren eclipses lunares.
Cuarto minguante.
En los días siguientes, la parte de la cara iluminada comienza a hacerse cada vez más pequeña, a medida que la luna se aleja cada vez más al oeste del sol. El disco lunar pierde una mayor parte de su borde hacia el oeste con cada día que pasa. Aproximadamente 7 días después, la fracción iluminada ya se ha reducido al 50%, y tenemos el último trimestre.
La luna está aproximadamente a 90° al oeste del sol y tiene forma de semicírculo con la parte redondeada apuntando hacia el este. La luna sale aproximadamente a medianoche y se pone aproximadamente al mediodía. En los días siguientes, la luna sigue menguando hasta alcanzar el día 0 del nuevo ciclo.
La cara oculta de la luna
La rotación y la traslación tardan el mismo tiempo en completarse porque, a lo largo de miles de millones de años, la interacción gravitatoria entre la Tierra y la Luna forzó esta sincronización. Por tanto, la duración del periodo de rotación de la luna es igual a la del periodo traslacional (27,3 días) y, en consecuencia, la luna tiene una cara siempre orientada hacia la Tierra y otra que no es visible desde nuestro planeta: la cara oculta de la luna.
Aplicando la lógica de la Tierra a la luna, - en el sentido de que el movimiento de rotación de la Tierra define el día y el movimiento traslacional define el año, los movimientos rotacionales y traslacionales de la luna duran el mismo tiempo, lo que hace que el día sea igual al año de la luna, y, El año equivale al día. Tanto el día como el año equivalen a 27,3 días terrestres.
Por tanto, no es cierto lo que mucha gente piensa, que la luna siempre nos muestra la misma cara porque no tiene un movimiento rotacional sobre sí misma como la Tierra; tiene este movimiento rotacional, pero está sincronizado con el de la Tierra, así que siempre vemos la misma cara.
Efecto en el eje terrestre
La atracción gravitatoria de la luna mantiene a la Tierra en un equilibrio estable con una inclinación en su eje de rotación de 23°. Esta inclinación permanece sin cambios; sin la Luna, el eje de la Tierra giraría de forma menos estable y más variable.
La Tierra es como una trompa giratoria que gira sobre sí misma: a medida que pierde velocidad, la parte superior se inclina más y su eje describe círculos cada vez más amplios; La Luna hace que estos círculos no varíen en tamaño y permanezcan constantes. Esto hace que las estaciones del año se sucedan regularmente. Si no fuera así, habría una frecuente falta de control del clima, los polos cambiarían de ubicación y el clima sería extremo e impredecible.
Efecto de marea
Las mareas son los cambios en el nivel del mar causados por la interferencia gravitatoria de la Luna y el sol (este último con menor intensidad, debido a la distancia) en el campo gravitatorio terrestre.
Debido a la rotación de la Tierra y la rotación lunar, estas elevaciones se propagan por la superficie terrestre, provocando mareas altas cada 12 horas y 25 minutos, y mareas bajas entre las mareas altas. Las mareas también se producen en la corteza terrestre, elevando el suelo 10 cm durante la marea alta.
El efecto de marea es recíproco entre la Tierra y la Luna. Dado que la Tierra tiene una masa mayor que la masa lunar, provoca una fuerza de marea mucho mayor sobre la luna. Es muy probable que la sincronización de los periodos de rotación y traslación de la luna se debiera a este efecto.
Por otro lado, esto implica que la interacción entre estos dos cuerpos provoca que la velocidad de rotación de la Tierra disminuya a un ritmo de dos segundos cada 100.000 años, aumentando la duración de un día en 0,0016 segundos. cada siglo y, en consecuencia, la distancia entre la Tierra y la Luna aumenta a un ritmo de 4 cm/año debido a la conservación del momento angular. Sin la luna, por tanto, los días serían más cortos. Es la atracción que la luna ejerce sobre los océanos lo que hace que la Tierra gire más lentamente.
Tamaño aparente de la luna y el sol en el cielo
El diámetro del sol es de aproximadamente 1.400.000 km. El diámetro de la luna es aproximadamente de 3500 km. Por lo tanto, el diámetro solar vale aproximadamente 400 veces el diámetro lunar. Pero el sol también está unas 400 veces más lejos de nosotros que la luna. Esta asombrosa coincidencia da lugar a que ambas estrellas, vistas desde la Tierra, tienen el mismo tamaño aparente. Por eso es posible el eclipse solar, es decir, es posible que la luna cubra completamente el sol, ya que es 400 veces más pequeña que el sol pero estará 400 veces más cerca de la Tierra que el sol.
Tierra
La Tierra es el tercer planeta más cercano al Sol, el más denso y el quinto más grande de los ocho planetas del sistema solar. Diámetro ecuatorial: 12.756 km - Diámetro polar: 12.713 km - Volumen: 1.083.000.000.000 km³ - Masa: 6.000.000.000.000.000.000.000 kg.
Los tres movimientos de la Tierra
Todos los planetas del sistema solar tienen dos movimientos: un movimiento rotacional sobre sí mismos y un movimiento traslacional alrededor de la estrella madre, el sol. La duración de estos movimientos varía en función de su masa, los satélites que los orbitan y la distancia al sol. Neptuno, por ejemplo, tiene un día de 166 horas y un año que dura más de siglo y medio. Mercurio completa su órbita alrededor del sol en 88 días y, por tanto, tiene un año mucho más corto que el nuestro. Sin embargo, el día en Mercurio dura prácticamente dos meses desde el nuestro. En Venus el día es prácticamente igual que el año.
La Tierra, así como los demás planetas del sistema solar, está en movimiento continuo. Sin embargo, a diferencia de los otros planetas, la Tierra tiene tres y no dos movimientos. El movimiento traslacional alrededor del sol, que determina la duración del año; el movimiento de rotación sobre sí mismo, alrededor de su eje que se completa en 24 horas, es decir, un día, y un movimiento de oscilación de su eje que hace que la Tierra varíase su ángulo alrededor del sol, dando lugar a las estaciones del año y a los climas más variados.
La atmósfera de los planetas terrestres
Mercurio - No tiene atmósfera.
Venus - Tiene una atmósfera muy densa de nubes formadas por un 96% de dióxido de carbono, un 3% de nitrógeno y porcentajes mínimos de agua, gases sulfurosos con porcentajes aún más mínimos de argón, xenón, neón y helio. Esta estructura nebulosa es persistente, así que en Venus nunca se ve la luz del sol ni de las estrellas, y durante el día, la luminosidad amarillenta es menor que la de un día nublado en la Tierra. La temperatura sube hasta +460ºC.
Marte - Sin temperaturas extremas ni presiones de aplastamiento, tiene una fuerza gravitatoria menor que la nuestra y una temperatura media similar a la de la Antártida de -50ºC. La atmósfera de Marte está compuesta principalmente por dióxido de carbono (95,3%), nitrógeno (2,7%), argón (1,7%) y trazas de agua. Los otros planetas, al ser gaseosos, no difieren mucho entre sí en cuanto a masa y atmósfera, salvo los anillos de Saturno.
Evolución de la atmósfera terrestre
Hace 4.600 millones de años, la Tierra se formó a partir de polvo cósmico compuesto por silicatos que se agruparon hasta alcanzar su tamaño actual, hace unos 150 millones de años. En aquel momento, la Tierra era una bola rocosa de fuego y lava y no tenía atmósfera. Cuando comenzó a enfriarse, se formó una corteza sólida que ocasionalmente se licuaba como resultado de una intensa y continua actividad volcánica.
Los gases que liberaron los volcanes formaron la atmósfera primitiva de la Tierra, compuesta por 40% nitrógeno, 30% dióxido de carbono, 25% agua y 5% metano con trazas de amoníaco. Al ascender, el vapor de agua en la atmósfera se condensó y cayó en forma de lluvia. Sin embargo, cuando se acercó al terreno aún incandescente, volvió a subir, se condensó y volvió a caer en forma de lluvia; Este proceso duró 100 millones de años, pero provocó una considerable caída de la temperatura del suelo terrestre.
Cuando la temperatura del suelo alcanzó un valor inferior a 100ºC, la temperatura de ebullición del agua, comenzó a acumularse en los puntos más bajos de la superficie del planeta. El efecto invernadero ha disminuido y ha permitido que la atmósfera se vuelva más permeable a la radiación solar, especialmente a la radiación ultravioleta. Por otro lado, el aproximadamente 80% del dióxido de carbono existente en la atmósfera primitiva estaba fijado en los silicatos de la corteza terrestre, lo que dio lugar a la piedra caliza y así redujo su porcentaje.
Como consecuencia de la acción de los rayos ultravioleta y las descargas eléctricas de los rayos sobre la atmósfera primitiva, así como del calor proveniente de los volcanes, se formó materia orgánica que se acumuló en los mares primitivos. Las primeras bacterias y algas azul-verdosas – las cianobacterias – con la capacidad de iniciar actividad fotosintética: absorción de dióxido de carbono mediante la formación de carbohidratos y liberación de las primeras moléculas de oxígeno (hace unos 2.400 millones de años).
Este proceso enriqueció la atmósfera terrestre durante 1.500 millones de años, permitiendo la aparición en el océano de organismos más complejos que utilizaban osígeno en su respiración. Por otro lado, el oxígeno liberado del agua hacia la atmósfera, cuando es bombardeado por la radiación ultravioleta solar, formó ozono que filtró gradualmente la peligrosa radiación solar y permitió que algunos seres vivos, que hasta entonces solo existían en el agua, colonizaran el entorno terrestre.
Hace unos 200 millones de años, la atmósfera alcanzó su composición actual:
78,08 nitrógeno : el componente más abundante del aire y también uno de los más importantes para la vida. Su importancia se debe a los aminoácidos, proteínas, ADN y ARN que se aportan. El ADN y el ARN son materiales genéticos que contienen información que determina los rasgos hereditarios que pueden transmitirse a la descendencia.
20,95 de oxígeno : este gas aparece en la atmósfera en una proporción aproximada del 21%. El gas oxígeno (O2) es indispensable para la respiración celular: al inhalarse, se lleva a todas las células del cuerpo y reacciona con la glucosa (C6H12O6), produciendo agua (H2O), dióxido de carbono (CO2) y la energía necesaria para realizar todas las actividades del cuerpo.
Las plantas producen osígeno durante la fotosíntesis (en un mecanismo prácticamente inverso a la respiración celular), liberándolo a la atmósfera. Además, el oxígeno es también el principal oxidante, es decir, "alimenta" el proceso de combustión.
Tal y como la conocemos, la vida en nuestro planeta está vinculada a la aparición del oxígeno y viceversa. El ogénito y la vida están implicados en una lógica del huevo y la gallina, dependiendo de uno con el otro, y no sabemos cuál fue la primera.
0,035 dióxido de carbono: este gas es uno de los productos de la respiración celular, liberado al medio ambiente. Las plantas utilizan dióxido de carbono en el proceso de fotosíntesis, produciendo su reserva de carbohidratos a partir de él.
Una de las causas del efecto invernadero es el exceso de este gas en la naturaleza, que se debe a la combustión de combustibles fósiles, combustibles formados por la descomposición de materia orgánica (petróleo, carbón y gas natural).
Vapor de agua: por la evaporación del agua de océanos, ríos y lagos por la acción del calor solar. Su cantidad presente en el aire atmosférico varía según la temperatura, la región del planeta, la estación del año, entre otros factores. Algunos fenómenos importantes para la vida se deben al vapor de agua: la formación de nubes, lluvia y nieve.
La vida no solo está compuesta de materia orgánica, sino también de materia inorgánica, como agua, oxígeno, sales minerales como el cloruro de sodio y metales como el hierro. Estos elementos inorgánicos facilitan las reacciones químicas de los compuestos orgánicos responsables de la vida. De manera análoga, aunque la vida se produce en la Tierra, el sol y la luna facilitan esta vida, y sin ellos no tendría lugar.
Entonces llegamos a la conclusión de que el macrosistema responsable de la vida es trinitario, porque es la estrecha interrelación de estas tres estrellas, la Tierra, el Sol y la Luna, lo que hace posible la vida en nuestro planeta.
P. Jorge Amaro, IMC
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