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Sistema solar

El Sistema Solar es el sistema gravitacionalmente unido del Sol y los objetos que lo orbitan. Se formó hace 4.600 millones de años a partir del colapso gravitacional de una nube molecular interestelar gigante. La gran mayoría (99,86%) de la masa del sistema está en el Sol, con la mayor parte de la masa restante contenida en el planeta Júpiter. El sistema planetario alrededor del Sol contiene ocho planetas. Los cuatro planetas del sistema interior (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) son planetas terrestres, compuestos principalmente de roca y metal. Los cuatro planetas gigantes del sistema exterior son sustancialmente más grandes y más masivos que los terrestres. Los dos más grandes, Júpiter y Saturno, son gigantes gaseosos, compuestos principalmente de hidrógeno y helio; los dos siguientes, Urano y Neptuno, son gigantes de hielo, compuestos principalmente de sustancias volátiles con puntos de fusión relativamente altos en comparación con el hidrógeno y el helio, como el agua, el amoníaco y el metano. Los ocho planetas tienen órbitas casi circulares que se encuentran cerca del plano de la órbita de la Tierra, llamado eclíptica.

Hay un número desconocido de planetas enanos más pequeños e innumerables cuerpos diminutos en el Sistema Solar orbitando el Sol. Seis de los planetas principales, los seis planetas enanos más grandes posibles y muchos de los cuerpos más pequeños están orbitados por satélites naturales, comúnmente llamados "lunas" en honor a la Luna de la Tierra. Dos satélites naturales, Ganimedes, la luna de Júpiter, y Titán, la luna de Saturno, son más grandes que Mercurio, el planeta terrestre más pequeño, aunque menos masivos, y Calisto, la luna de Júpiter, es casi igual de grande. Cada uno de los planetas gigantes y algunos cuerpos más pequeños están rodeados por anillos planetarios de hielo, polvo y lunetas. El cinturón de asteroides, que se encuentra entre las órbitas de Marte y Júpiter, contiene objetos compuestos de roca, metal y hielo. Más allá de la órbita de Neptuno se encuentran el cinturón de Kuiper y el disco disperso, que son poblaciones de objetos compuestos principalmente de hielo y roca.

En las zonas más alejadas del Sistema Solar se encuentra una clase de planetas menores llamados objetos desprendidos. Existe un debate considerable sobre cuántos objetos de este tipo existirán. Algunos de estos objetos son lo suficientemente grandes como para haberse redondeado por su propia gravedad y, por lo tanto, ser clasificados como planetas enanos. Los astrónomos generalmente aceptan unos nueve objetos como planetas enanos: el asteroide Ceres, los objetos del cinturón de Kuiper Plutón, Orcus, Haumea, Quaoar y Makemake, y los objetos de disco disperso Gonggong, Eris y Sedna. Varias poblaciones de cuerpos pequeños, incluyendo cometas, centauros y nubes de polvo interplanetarias, viajan libremente entre las regiones del Sistema Solar.

El viento solar, una corriente de partículas cargadas que fluye hacia afuera desde el Sol, crea una región de medio interplanetario similar a una burbuja en el medio interestelar, conocida como heliosfera. La heliopausa es el punto en el que la presión del viento solar es igual a la presión opuesta del medio interestelar; se extiende hasta el borde del disco disperso. La nube de Oort, que se cree que es la fuente de cometas de período largo, también podría existir a una distancia aproximadamente mil veces mayor que la heliosfera. El Sistema Solar se encuentra a 26.000 años luz del centro de la Vía Láctea, en el Brazo de Orión, que contiene la mayoría de las estrellas visibles en el cielo nocturno. Las estrellas más cercanas se encuentran dentro de la llamada Burbuja Local, siendo la más cercana, Próxima Centauri, a 4,2441 años luz.

Estructura y composición

La palabra solar significa "relativo al Sol", derivada del latín sol, que significa Sol. El Sol es el miembro gravitacional dominante del Sistema Solar, y su sistema planetario se mantiene relativamente estable y evoluciona lentamente siguiendo órbitas aisladas y gravitacionalmente ligadas alrededor del Sol.

Órbitas

Los planetas y otros objetos grandes que orbitan alrededor del Sol se encuentran cerca del plano de la órbita terrestre, conocido como eclíptica. Objetos helados más pequeños, como los cometas, suelen orbitar en ángulos significativamente mayores con respecto a este plano. La mayoría de los planetas del Sistema Solar tienen sus propios sistemas secundarios, orbitados por satélites naturales llamados lunas. Muchos de los satélites naturales más grandes están en rotación sincrónica, con una cara permanentemente orientada hacia su planeta. Los cuatro planetas gigantes tienen anillos planetarios, delgadas bandas de partículas diminutas que los orbitan al unísono.

Como resultado de la formación del Sistema Solar, los planetas y la mayoría de los demás objetos orbitan alrededor del Sol en la misma dirección en que este gira. Es decir, en sentido contrario a las agujas del reloj, visto desde el polo norte de la Tierra. Hay excepciones, como el cometa Halley. La mayoría de las lunas más grandes orbitan sus planetas en dirección prograda, coincidiendo con la rotación planetaria; Tritón, la luna de Neptuno, es la más grande que orbita en sentido opuesto, retrógrado. La mayoría de los objetos más grandes giran sobre sus propios ejes en dirección prograda con respecto a su órbita, aunque la rotación de Venus es retrógrada.

En una buena primera aproximación, las leyes de Kepler del movimiento planetario describen las órbitas de los objetos alrededor del Sol. Estas leyes estipulan que cada objeto viaja a lo largo de una elipse con el Sol en un foco, lo que hace que la distancia del cuerpo al Sol varíe a lo largo de su año. El acercamiento más cercano de un cuerpo al Sol se llama perihelio, mientras que su punto más distante del Sol se llama afelio.: 9-6 Las órbitas de los planetas son casi circulares, pero muchos cometas, asteroides y objetos del cinturón de Kuiper siguen órbitas altamente elípticas. Las leyes de Kepler solo dan cuenta de la influencia de la gravedad del Sol sobre un cuerpo en órbita, no de las atracciones gravitacionales de diferentes cuerpos entre sí. En una escala de tiempo humana, estas perturbaciones adicionales se pueden explicar utilizando modelos numéricos,: 9-6 pero el sistema planetario puede cambiar caóticamente durante miles de millones de años.

El momento angular del Sistema Solar mide la cantidad total de momento orbital y rotacional que poseen todos sus componentes móviles. Aunque el Sol domina el sistema en masa, solo representa alrededor del 2% del momento angular. Los planetas, dominados por Júpiter, representan la mayor parte del resto del momento angular debido a la combinación de su masa, órbita y distancia al Sol, con una posible contribución significativa de los cometas.

Composición

La estructura general de las regiones cartografiadas del Sistema Solar consta del Sol, cuatro planetas interiores más pequeños rodeados por un cinturón de asteroides mayoritariamente rocosos, y cuatro planetas gigantes rodeados por el cinturón de Kuiper, compuesto principalmente por objetos helados. Los astrónomos a veces dividen informalmente esta estructura en regiones separadas. El Sistema Solar interior incluye los cuatro planetas terrestres y el cinturón de asteroides. El Sistema Solar exterior se encuentra más allá de los asteroides, incluyendo los cuatro planetas gigantes. Desde el descubrimiento del cinturón de Kuiper, las partes más externas del Sistema Solar se consideran una región distinta, compuesta por los objetos más allá de Neptuno.

El componente principal del Sistema Solar es el Sol, una estrella de baja masa que contiene el 99,86 % de la masa conocida del sistema y lo domina gravitacionalmente. Los cuatro cuerpos orbitales más grandes del Sol, los planetas gigantes, representan el 99 % de la masa restante, y Júpiter y Saturno juntos representan más del 90 %. El resto de los objetos del Sistema Solar (incluidos los cuatro planetas terrestres, los planetas enanos, las lunas, los asteroides y los cometas) en conjunto representan menos del 0,002 % de la masa total del Sistema Solar.

El Sol está compuesto aproximadamente en un 98% de hidrógeno y helio, al igual que Júpiter y Saturno. Existe un gradiente de composición en el Sistema Solar, creado por el calor y la presión lumínica del Sol primitivo; los objetos más cercanos al Sol, más afectados por el calor y la presión lumínica, están compuestos por elementos con puntos de fusión altos. Los objetos más alejados del Sol están compuestos principalmente por materiales con puntos de fusión más bajos. El límite en el Sistema Solar más allá del cual estas sustancias volátiles podrían fusionarse se conoce como la línea de escarcha, y se encuentra aproximadamente a cinco veces la distancia de la Tierra al Sol.

Los objetos del Sistema Solar interior están compuestos principalmente de materiales rocosos, como silicatos, hierro o níquel. Júpiter y Saturno están compuestos principalmente de gases con puntos de fusión extremadamente bajos y alta presión de vapor, como hidrógeno, helio y neón. Los hielos, como el agua, el metano, el amoníaco, el sulfuro de hidrógeno y el dióxido de carbono, tienen puntos de fusión de hasta varios cientos de grados Kelvin. Se pueden encontrar en forma de hielo, líquido o gas en diversos lugares del Sistema Solar. Las sustancias heladas constituyen la mayoría de los satélites de los planetas gigantes, así como la mayor parte de Urano y Neptuno (los llamados "gigantes de hielo") y los numerosos objetos pequeños que se encuentran más allá de la órbita de Neptuno. Juntos, los gases y los hielos se conocen como volátiles.