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Cuatro Sesiones de Astronomía. 2. El movimiento planetario y el sistema solar Alberto Carramiñana Alonso Liceo Ibero Mexicano, 12 agosto 2002. Tycho Brahe. El modelo de Copérnico provee una explicación cualitativa del movimiento planetario (por ej., movimientos retrógrados).

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cuatro sesiones de astronom a

Cuatro Sesiones de Astronomía

2. El movimiento planetario y el sistema solar

Alberto Carramiñana Alonso

Liceo Ibero Mexicano, 12 agosto 2002

tycho brahe
Tycho Brahe
  • El modelo de Copérnico provee una explicación cualitativa del movimiento planetario (por ej., movimientos retrógrados).
  • Tycho Brahe midió las posiciones de los planetas visibles con precisiones de 4´, mostrando que el modelo de Copérnico no es exacto.
las leyes de kepler
Las leyes de Kepler
  • Basado en las mediciones de Tycho, Kepler enunció las tres leyes del movimiento planetario:
    • Los planetas describen elipses con el Sol en uno de los focos.
    • El radio vector del Sol al planeta barre áreas iguales en tiempos iguales.
    • El cuadrado del periodo es proporcional al cubo del semieje mayor: P² = a³, con P en años y a en unidades astronómicas.
la rbita terrestre
La órbita terrestre
  • Semieje mayor = 1 unidad astronómica = 149 597 870 km = 499 segundos luz.
  • Eccentricidad: e = 0.0167 la Tierra recibe 6.9% mas de radiación solar en perihelio que en afelio.
  • Próximo perihelio el 4 enero del 2003.
  • Las estaciones no se deben a la órbita elíptica.
el problema de dos cuerpos
El problema de dos cuerpos
  • Las leyes de Kepler se deducen directamente de las leyes de Newton:
  • La tercera ley de Kepler queda como: P² = a³/M , siendo M la masa central. Se cumple para los satélites planetarios.
  • Esto no considera las perturbaciones debidas a “terceros”.

  GMm 

F = m a = ——— r

r2

los miembros del sistema solar
Los miembros del sistema solar
  • El Sol.
  • Los planetas jovianos.
  • Los planetas terrestres.
  • Satélites planetarios: mayores y menores.
  • El cinturón de asteroides.
  • El cinturón de Kuiper.
  • Meteoritos y polvo.
  • Cometas.
el sol
El Sol
  • La estrella del sistema solar.
  • Contiene el 99.9% de la masa del sistema solar (73% hidrógeno, 25% helio, 2% otros).
  • Edad estimada en 4500 millones de años.
los planetas jovianos
Los planetas jovianos
  • Contienen el 99.5% de la masa de los planetas.
  • Júpiter y Saturno tienen una composición química similar a la del Sol (H + He).
  • Urano y Neptuno tienen una mayor abundancia de hielos (metano CH4).
  • Poseen anillos y numerosos satélites.
los planetas terrestres
Los planetas terrestres
  • Sólidos, pequeños y densos.
  • Interiores a la órbita de Júpiter.
  • La rotación de Mercurio y Venus está afectada por el Sol (fuerza de marea).
  • Mercurio carece de atmósfera.
  • Venus es similar en tamaño a la Tierra pero distinto en cuanto a su atmósfera (efecto de invernadero) y rotación retrógrada.
  • La Tierra: habitable y habitado. Posee la Luna.
  • Marte tiene una atmósfera delgada. Phobos y Deimos: probablemente asteroides capturados.
lunas
Lunas
  • Lunas de planetas jovianos: mundos aparte.
  • Mayores: Io, Europa, Ganímedes, Callisto, Titán, Tritón, la luna (único en un planeta terrestre).
  • Menores: asteroides capturados.
asteroides y meteoritos
Asteroides y meteoritos
  • Empezando con Ceres en 1801.
  • Masa total menor a 0.0005M.
  • Situados en “órbitas resonantes” familias de asteroides (Apollo y Atenas cruzan la órbita terrestre).
  • Los meteoritos son demasiado pequeños para ser identificados y tener nombre.
plut n y el cintur n de kuiper
Plutón y el cinturón de Kuiper
  • Plutón: el planeta mas pequeño (menor que la luna), órbita eccéntrica e inclinada. Descubrimiento casi fortuito.
  • El cinturón de Kuiper contiene objetos pequeños formados de hielos extendiendo desde Neptuno (30 UA) hasta 100 o 150 UA: Quironte, Pholus, Chariklo, Varuna.
  • Plutón - Caronte son considerados hoy en día los mayores objetos de cinturón de Kuiper.
cometas
Cometas
  • Aunque notorios, son pequeños.
  • Dos tipos de orbitas:
    • cometas de periodo corto (menos de 200 años): elípticas eccentricas.
    • cometas periodo largo (100 mil a un millón de años): casi parabólicas o hiperbólicas.
  • Cometas de periodo largo originados en la nube de Oort, a mas de 3000 UA.