Maquetas del sistema solar que giren

Maquetas del sistema solar que giren

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Cualquier teoría sobre cómo se formó el Sistema Solar debe tener en cuenta ciertos hechos bastante complicados. Sabemos que el Sol se sitúa en el centro del Sistema Solar con los planetas en órbita a su alrededor, pero esto plantea cinco problemas importantes:

Teniendo en cuenta todas estas cuestiones, la ciencia ha sugerido cinco teorías clave consideradas «razonables», ya que explican muchos (pero no todos) de los fenómenos que presenta el Sistema Solar. Descubra más a continuación.

El problema es el de conseguir que la nube forme los planetas. Los planetas terrestres pueden formarse en un tiempo razonable, pero los planetas gaseosos tardan demasiado en formarse. La teoría no explica los satélites ni la ley de Bode, por lo que se considera la más débil de las aquí descritas.

Una nube interestelar densa produce un cúmulo de estrellas. Las regiones densas de la nube se forman y coalescen; como las pequeñas manchas tienen espines aleatorios, las estrellas resultantes tendrán bajas tasas de rotación. Los planetas son manchas más pequeñas capturadas por la estrella.

Las pequeñas manchas tendrían una rotación más alta que la que se observa en los planetas del Sistema Solar, pero la teoría lo explica haciendo que las «manchas planetarias» se dividan en planetas y satélites. Sin embargo, no está claro cómo llegaron los planetas a estar confinados en un plano o por qué sus rotaciones son en el mismo sentido.

Venus

Obviamente, cuando los científicos comenzaron a pensar en cómo se forman los sistemas planetarios, empezaron por considerar el único ejemplo que teníamos antes de 1995: nuestro propio sistema solar. Cuando observamos nuestro sistema solar en el sentido «moderno» definido por Copérnico y Kepler, vemos inmediatamente varios patrones interesantes:

La pregunta que podemos plantear es: ¿en qué medida estos patrones aparentemente llamativos son universales y nos dicen algo sobre la formación de los sistemas planetarios, y en qué medida son el resultado de procesos aleatorios, en los que otros sistemas planetarios mostrarán detalles completamente diferentes?

Empecemos por los puntos 3, 4 y 5. Estos puntos parecen estar explicados por la idea de que la nube inicial de la que se formó el sistema solar tenía una ligera rotación (momento angular no nulo). Recordemos que el momento angular no puede ser destruido, por lo que cualquier momento angular inicial hará que la protoestrella gire cada vez más rápido al colapsar. Esta misma rotación hará que las partes exteriores de la nube formen un disco, y los planetas que se formen dentro de ese disco tendrán órbitas circulares y estarán todos en el mismo plano (el plano del disco). Así, esta única idea parece explicar los tres puntos 3-5 (excepto Mercurio y Plutón), y podríamos esperar que todos los sistemas solares tengan planetas que orbiten en la misma dirección. Véase este interesante contraejemplo.

Neptuno

El problema básico: Si se observa de una noche a otra, un planeta parece moverse de Este a Oeste contra las estrellas de fondo la mayor parte del tiempo. Sin embargo, de vez en cuando, el movimiento del planeta parece invertirse y, durante un breve periodo de tiempo, el planeta se mueve de Oeste a Este contra las constelaciones de fondo.

Explicación de Platón Los antiguos griegos creían que el círculo era la forma perfecta, y como «sabían» que los cielos eran perfectos, ¡entonces la Tierra debía estar quieta y todo se movía a su alrededor en órbitas circulares perfectas! Esto se llama el modelo geocéntrico. Recorte del modelo geocéntrico

Explicación de Ptolomeo Este modelo suponía que los movimientos del Sol, la Luna y las estrellas se basaban en círculos perfectos. Para dar cuenta del movimiento retrógrado de los planetas, se «inventó» un sistema de epiciclos en el que los planetas se movían alrededor de pequeñas trayectorias circulares (Epiciclos) que a su vez se movían alrededor de órbitas circulares más grandes alrededor de la Tierra (GEOCÉNTRICAS.)

Explicación copernicana Copérnico sustituyó el universo geocéntrico de Ptolomeo por uno centrado en el Sol (heliocéntrico), en el que sólo la Luna orbita alrededor de la Tierra. Su explicación del movimiento retrógrado en este sistema surge del hecho de que los planetas más alejados del sol se mueven más lentamente en sus órbitas que los más cercanos al sol.

Júpiter

En clase, hemos hablado de los tres modelos principales del sistema solar que se utilizaban para calcular las posiciones de los planetas y las estrellas: el modelo geocéntrico de la antigua Grecia propuesto por Ptolomeo, el modelo heliocéntrico completo de Copérnico y el híbrido de éstos propuesto por Brahe. A pesar de sus diferencias filosóficas, todos estos modelos eran matemáticamente iguales. Todos se basan en combinaciones de círculos que se mueven a velocidades constantes para funcionar. La única diferencia matemática real entre ellos es la elección del origen y del sistema de coordenadas. Todos estaban equivocados. (Kepler finalmente descubrió que los planetas viajaban en elipses alrededor del sol a principios del siglo XVII). A continuación se presentan resúmenes de los tres modelos, junto con los «pros» y «contras» de cada uno, tal y como se debatieron en el siglo XVI. Siga los enlaces a los individuos para obtener más detalles sobre cada persona y lo que hizo.

Ptolomeo elaboró el primer modelo completo del sistema solar en el siglo II d.C., y su obra fue la base de la astronomía matemática hasta finales del siglo XVI. Este modelo se basaba en el antiguo «Principio del Movimiento Circular Uniforme» griego, que afirmaba que el único movimiento que podía durar indefinidamente era el movimiento celeste en un círculo a velocidad constante. También era completamente geocéntrico; la Tierra estaba en el centro del universo y no se movía.

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