LOS SECRETOS DEL SISTEMA SOLAR

Miguel Gilarte Fernández

El Sol y Mercurio

CONOCER EL SISTEMA SOLAR

Decenas de sondas espaciales nos han mostrado otros mundos muy diferentes a la Tierra. Hemos conseguido llegar a planetas con características tan peculiares, que solamente se podrían dar en ellos, esos son los verdaderos misterios que encierra nuestro Sistema Solar, aquellos que no podemos entender porque en la Tierra jamás los habíamos visto ni estudiado con anterioridad.

En cada planeta, en cada una de sus lunas, se dan unas condiciones especiales, inherentes a cada uno de esos cuerpos celestes. Presión atmosférica, temperaturas, composición del suelo, todo un rompecabezas que ahora estamos intentando componer. Somos la primera generación que comienza a ver con detalle nuestro Sistema Solar, pero además, la primera a la que se le abre las puertas para una investigación seria de nuestros planetas y satélites.

Otras generaciones futuras, soñarán con alcanzar las estrellas y los planetas de esas estrellas, que sólo podemos ver como puntos en el firmamento incluso con los mayores telescopios del mundo. Cuando conozcamos en profundidad los 8 planetas del Sistema Solar, sus centenares de lunas, sus miles de asteroides y cometas, aquellos planetas de otros sistemas estelares, nos resultarán extraños, tal vez exóticos y tendremos la tentación de explorarlos.

Cuando llegue esa época, aún desconocida en el tiempo, se contabilizarán miles de planetas de otras estrellas; ya hemos descubierto más de 1.000 y aún no sabemos apenas nada de nuestro sistema planetario. Si no encontramos algún tipo de vida en el Sistema Solar, nuestro reto final será buscarla allá, entre las estrellas.

Pero el camino hasta alcanzar aquellos planetas, aún es muy largo, por ello debemos trabajar ahora en nuestras inmediaciones, en un radio de unos 5.000 millones de km, que es la distancia que separa el Sol de Plutón, distancia que ya han sobrepasado algunas naves como las sondas Pionner o Voyager.

Hemos llegado a todos los planetas del Sistema Solar, algunos muy estudiados como Marte, y además resulta ser el planeta más conocido después de la Tierra, otros llenos de misterios como Venus, cubierto siempre con una espesa capa de nubes que nos impide ver su superficie, más cuerpos celestes están a la espera de que naves terrestres puedan llegar hasta ellos, como Plutón que será alcanzado por la nave más rápida que el hombre ha creado, la sonda New Horizont, donde llegará a aquél que fue planeta, en un paseo que durará 9 años a una velocidad de unos 60.000 km/h, a esa velocidad se podría alcanzar la Luna en poco más de medio día. Pero el espacio es así de inmenso.

 

 

 

 

 

EL SOL

 

CAMBIO CLIMÁTICO

Los grandes cambios climáticos, no los ha provocado el hombre, sino nuestro propio planeta, asteroides y el Sol, pero también han sido provocados por otros factores que se pueden repetir cada muchos millones de años.

 

 

 

 

1) Ciclos de la actividad solar

 

El Sol tiene un ciclo de 11. Nuestra estrella se llena de manchas solares, coincidiendo con una gran actividad energética. Las manchas son zonas más frías de la superficie del Sol, grandes campos magnéticos y mucho mayores que la Tierra. Tenemos entonces un Sol más activo que debería aumentar la temperatura en la Tierra, pero son períodos cortos y no influyen demasiado en nuestro planeta.

 

El Sol y sus manchas. Foto sonda Soho, Nasa.

 

El Mínimo de Maunder y el ciclo solar de 80 años.  La pequeña edad del hielo ocurrió entre los años 1645 y 1715 y en un período de 30 años y dentro del Mínimo de Maunder, se observaron apenas 50 manchas, cuando lo normal hubieran sido 50.000. Coincidió con la parte más fría de la Pequeña Edad del Hielo, entre los siglos 15 y 17. Una de las pruebas del Mínimo de Maunder fue la ausencia casi total de auroras. Un número considerable de auroras implica una gran actividad solar.

 

 

Mínimo de Maunder, sobre la izquierda del gráfico.

 

Cuando el Sol se enfurece, en un máximo de actividad, se da lugar a gigantescas erupciones solares, que denominamos eyecciones de masa coronal. Estas llamaras pueden llegar a medir varios cientos de miles de km. Algunas vuelven a caer al Sol, pero otras se marchan por el espacio y se pueden topar con los planetas más próximos a nuestra estrella. Son tan peligrosas que producen gigantescos apagones eléctricos en nuestro planeta, puede inutilizar satélites artificiales o lo que es peor, matar a astronautas que estén en el espacio o sobre la superficie de planetas y satélites que no cuenten con la protección de una atmósfera.

 

Erupción solar.

 

Por suerte, nuestro Sol es una estrella modesta y “pacífica” existen otras estrellas mucho más agitadas de forma que la posibilidad de vida en un planeta a una distancia similar a la de la Tierra del Sol, sería imposible. Estrellas flares, cuyas llamaradas son tan inmensas que incluso desde la Tierra y a distancias de billones de km podemos ver cómo cambian de intensidad su brillo.

Otras estrellas mueren en colosales explosiones que denominamos supernovas y son visibles a millones de años luz de distancia (1 año luz equivale a aproximadamente a 9,5 billones de km, la estrella más cercana al Sol está a 4 años luz). Estas titánicas explosiones que ocurren en estrellas mucho mayores que el Sol, provocan la desaparición de posibles planetas cercanos a estas estrellas.

 

El camino del Sol por nuestra Galaxia

 

A) Cada 30 millones de años el Sol atraviesa uno de los brazos espirales de la Galaxia. Ello hace que atravesemos nebulosas y grandes extensiones de gas y polvo. El Sol absorbe el gas y el polvo del espacio y se hace más cálido y brillante aumentando la temperatura en la Tierra, parte de los océanos se evaporarían y daría paso a eras glaciares.

B) Cada 30 millones de años tenemos otro problema: al entrar el Sol en un brazo espiral las estrellas abundan. El Sol no chocará con ninguna, pero algunas estrellas se acercarían demasiado a la nube de Oort, que es un envoltorio alrededor del Sistema Solar que contiene millones de cometas y asteroides. La aproximación de la estrella alteraría el movimiento de los bloques de hielo y rocas que allí existen. Muchas de ellas llevarían trayectoria de caía hacia el Sistema Solar interior. Tardarían en caer 1 millón de años. Pasamos por la zona peligrosa hace un millón de años.

 

 

Galaxia espiral M 81. Imagen TEH, Nasa.

 

Un misterio en el Sol aún sin resolver

 

La temperatura del Sol decrece a medida que nos alejamos de su núcleo. Dicho núcleo está a unos 15 millones de grados y la superficie visible a unos 6.500ºC. Pero más allá se cierne sobre el Sol una cortina envolvente tan sutil, que no puede verse, salvo con instrumentos especiales o en los eclipses totales de Sol; es la corona solar, cuya temperatura es de 2 millones de grados. Intensos campos magnéticos pueden inducir estas altas temperaturas, pero aún se sigue estudiando.

 

 

La corona solar durante un eclipse total de Sol.

 

El fin del Sistema Solar


De todas formas, todo tiene un final, incluso el Universo, pero el tiempo para que ello ocurra es tan enorme, que no cabrían en mente humana. El Sistema Solar acabará sus días de vida por aquél que se la dio; el Sol. El Sol lleva existiendo desde hace unos 5.000 millones de años. Su energía se va agotando a medida que transforma el hidrógeno en helio, que son los combustibles que hacen que las estrellas se mantengan durante millones, cientos de millones o miles de millones de años.

 

 

Comparación del Sol con la estrella VV Cephei A

 

Dentro de otros 5.000 millones de años, el combustible solar se agotará y el Sol entrará en su fase final. El color cambiará, del amarillo al naranja y finalmente al rojo, el Sol se hinchará y se convertirá en una estrella gigante roja. Las capas exteriores de nuestra estrella de expandirán y los planetas cercanos como Mercurio, Venus, la Tierra e incluso Marte, desaparecerán calcinados. Tal vez, en otros mundos más lejanos y ahora helados, como las lunas de Júpiter o Saturno, el agua comenzará a correr sobre la superficie dando lugar a posibilidades de vida. Pero tal vez, mucho antes el hombre habrá colonizado todo nuestro Sistema Solar, modificando a su antojo las condiciones de cada mundo para adaptarlas a las condiciones humanas.

 

MERCURIO

 

 

Mercurio. Foto Nasa.

 

La proximidad al Sol de Mercurio lo ha hecho un planeta muy difícil de estudiar desde la Tierra.

 

Mercurio es el planeta menos estudiado de todo el Sistema Solar. A él sólo han llegado 2 naves: la Mariner 10 en 1974 y la actual Messenger que lo ha sobrevolado 2 veces y que ahora está estabiliazda en una órbita estable desde al año 2011, para alcanzar a Mercurio la sonda tuvo que recorrer 7.900 millones de kilómetros en una trayectoria que le llevó a realizar 15 giros en torno al Sol, más una aproximación a la Tierra, dos a Venus y tres alrededor de Mercurio.

 

   

Sonda Mariner 10

 

Sonda Messenger

 

¿Por qué Mercurio tiene un núcleo tan grande en relación al diámetro total? El planeta pudo ser mucho mayor en un lejano pasado. Mercurio pudo recibir un impacto de un gran asteroide de tal magnitud que gran parte de su corteza se quebró y saltó al espacio, de ahí su núcleo gigantesco que cubre el 75% del diámetro del planeta, compuesto en un 65% de hierro. Un interesante lugar para obtener recursos para la Tierra.

Mercurio es el planeta más pequeño del Sistema Solar con 4.879 km de diámetro, incluso algunos satélites del Sistema Solar son mayores que él, como Ganímedes de Júpiter con 5.262 km de diámetro o Titán de Saturno, con 5.150 km de diámetro. Así que Mercurio podría ser un satélite más de los planetas gigantes. No obstante su superficie es comparable a la de Asia y África juntas. La masa del planeta es tan reducida que una persona de 100 kg pesaría en Mercurio 38 kg. La gravedad es menos de la mitad de la Tierra.

También hay otra teoría que dice que cuando Mercurio se estaba formando, el Sol se contrajo, adquirió más temperatura y por ello la superficie de Mercurio se derritió, vaporizándose las rocas y acabando con la mitad de la masa del planeta.

Mercurio es un mundo lleno de cráteres como nuestra Luna. Por cierto, en Mercurio, los cráteres reciben nombre de personas ya fallecidas y que han hecho una importante contribución a la humanidad, como escritores, músicos, artistas o pintores. Al principio, cuando se estaban formando los planetas, hace 4.600 millones de años, fue castigado duramente por impactos de grandes asteroides y cometas. El motivo de que presente tantos cráteres se debe a que prácticamente no tiene atmósfera, casi inexistente y compuesta de sodio y potasio. Las atmósferas más densas, como la dela Tierra, sirven como escudo protector, e impide que toneladas de material extraterrestre que intentan caer todos los días sobre la Tierra, se desvanezcan en nuestra atmósfera.

 

 

Cráteres sobre la superficie de Mercurio. Foto Nasa.

 

Mercurio resulta ser el planeta que tiene la diferencia de temperatura más acusada del Sistema Solar. De día la temperatura es de 450º C de noche de -170º C. Más De 600º C de diferencia. La falta de atmósfera impide que la superficie de Mercurio sea como un invernadero, como la Tierra. Todo aquel planeta o satélite natural que no tenga atmósfera, sufrirá estos cambios bruscos de temperatura, mayor aún cuanto más cerca esté del Sol, un buen ejemplo próximo, es nuestra Luna. Cualquiera puede ver cráteres en la Luna, sólo tenemos que mirar sin ayuda de telescopios y observaremos zonas oscuras, que son impactos de cientos de km de diámetro. Con unos prismáticos veremos cientos de cráteres y con un telescopio, miles.

Desde la Tierra, estamos acostumbrados a ver el Sol del mismo tamaño aparente, mientras la Tierra gira a su alrededor. Sólo hay pequeños cambios que se podrían notar con instrumentos de precisión como los telescopios. Estas pequeñas modificaciones, se deben a que la órbita dela Tierra no es enteramente circular, es elíptica, como la de todos los planetas, por ello, en ocasiones se encuentra más próxima al Sol y seis meses después en el punto más distante.

Pero Mercurio tiene una órbita exageradamente achatada, de modo que cuando alcanza la mayor aproximación al Sol, éste se ve 11 veces más grande que desde la Tierra abarcado una amplia superficie del cielo del planeta, y cuando llega al punto más distante, el Sol se observa cuatro veces y media mayor que desde la Tierra.

Si pudiéramos pasar unos días en Mercurio, podríamos ver a simple vista y sólo dotados de unas gafas especiales, la siempre cambiante superficie del Sol. Podríamos observar sus manchas solares, esas regiones mayores que la Tierra y de menor temperatura que el resto de la superficie, podríamos ver las llamaradas solares sin ayuda de telescopios, podríamos casi tocar el Sol.

Pero el Sol, no se vería sobre un fondo azul, como lo vemos desde la Tierra. En el planeta Mercurio, al carecer prácticamente de atmósfera, ocurre un hecho sorprendente. Veríamos el Sol sobre un fondo negro, casi como una noche desde la Tierra. La interacción de la luz solar sobre la atmósfera terrestre, hace que veamos un cielo brillante y azul, por ello no podemos ver las estrellas de día. Mercurio es el único planeta donde se da esta curiosidad y en casi todos los satélites del Sistema Solar que carecen de atmósfera, como nuestra Luna, en la que en pleno día, se ve el Sol y las estrellas en un cielo negro, intensamente negro. El color del cielo de Marte, es rosado, en Venus es naranja.

 

 

El cielo en la Luna es negro como el de Mercurio. Aldrin. NASA. 1969

 

Por ello y por otras muchas causas Mercurio es un mundo completamente diferente a la Tierra, así que, si esperamos encontrar en este infierno de luz, de calor, de oscuridad y de frío, algún tipo de vida, debemos entender que aquella, si existiera, sería muy diferente a la nuestra, adaptada a aquellas extremas condiciones. La vida debe adaptarse a las condiciones de cada planeta; gravedad, atmósfera, temperatura, etc, y dado que todos los planetas son diferentes, la vida deber ser diferente, por eso, hablar de la existencia de seres iguales a nosotros en otros mundos es casi una utopía, o tal vez no, pues existen billones de planetas en todo el Universo.

 

LA SUPERFICIE

La Cuenca Caloris, es un cráter de más de 1.600 km de diámetro uno de los mayores del Sistema Solar. El impacto del asteroide fue tan brutal, que hizo aflorar lava de debajo de la superficie, formando anillos concéntricos, con cordilleras montañosas de 2 km de altura. Justo en las antípodas del planeta (tomando como referencia la Cuenta Caloris), existe una zona caótica denominada terrenos extraños, donde las ondas de choque producidas por el impacto se unieron después de haberse propagado por todo el planeta, allí se observan una maraña de grietas y colinas.  

 

   

Cuenca Caloris. Foto Nasa.

 

Terrenos extraños. Foto Nasa.

  

En Mercurio existen fallas de miles de km de longitud, que rodean el planeta como si se hubiera quebrado y hundido en un pasado muy lejano. El núcleo y el manto de Mercurio se enfriaron y se contrajeron, mientras que la corteza, aún no se había consolidado y enfriado del todo, lo que hizo que se contrajera o hundiera para adaptarse y asentarse al manto y al núcleo del planeta.

 

Fallas en la superficie de Mercurio. Foto Mariner 10, Nasa.

 

El Mariner 10 fotografió el 45% de la superficie de Mercurio entre los años 1974 y 75. Fue la primera sonda que utilizó la asistencia gravitatoria de un planeta (Venus) para llegar a otro (Mercurio). Nos enseñó un mundo devastado, un lugar muerto, lleno de heridas en forma de cráteres.

A pesar de estar tan cerca del Sol, Mercurio tiene hielo en algunos de los cráteres donde jamás da el Sol, cerca de los polos. Unas zonas de alta reflexión, fueron detectadas por el radiotelescopio de Arecibo en 1991, aunque estos lugares no pudieron ser fotografiados por la sonda Mariner 10. El hielo ha podido ser depositado por cometas, que como sabemos son rocas de muy diverso tamaño, que están rodeadas de hilo. Estos lugares harían mucho más fácil la visita de astronautas, ya que obtendrían recursos que costarían mucho dinero enviarlos desde la Tierra, como por ejemplo agua, y de ésta, oxígeno e hidrógeno como combustible. Serían los mejores puntos para asentar las primeras bases y colonias terrestres.

 

Polo sur de Mercurio. Foto, Sonda Messenger 2008, Nasa.

 

Polo sur de Mercurio. Sonda Mesenger 2008.

 

Estos lugares se han encontrado por la sonda Messeger, denominamos picos de luz eterna. Allí deberían establecerse las primeras colonias humanas. Estos puntos se dan en lugares que están permanentemente iluminados por el Sol durante todo el año. Normalmente son montañas o paredes altas de cráteres que se encuentran en los polos. También los buscamos en la Luna. Si encontráramos además, un cráter que tenga esa cima permanentemente iluminada y en el interior del cráter, donde jamás da el Sol, hielo, habríamos conseguido un gran logro para avanzar hacia Mercurio o la Luna. Del pico de luz eterna, conseguiríamos energía siempre permanente y del interior del cráter, agua y combustible.

Pero uno de los grandes problemas de aquél pequeño mundo, es la proximidad al Sol. Nuestra estrella a sólo 58 millones de km, abrasaría durante el día a los astronautas y además se verían sometidos a fatales radiaciones solares, mientras que en la noche, con temperaturas de 170º se helaría,  

"La araña" que parece ser un cráter con ramificaciones, fue lo que más llamó la atención de los científicos, cuando llegó la sonda Messenger. Está compuesta por más de 100 zanjas estrechas de fondo plano, que se extienden desde un punto central, casi como los pétalos de una margarita o las patas de una araña.

 

 

La Araña. Foto Sonda Messenger 2008, Nasa.

 

Esta formación geológica tiene un cráter de 40 kilómetros de ancho cerca de su centro, pero no está claro si está relacionado con los rasgos de la formación original y los científicos no están seguros de cómo interpretarlo.

 

Extraños días en Mercurio

A lo largo de un año en Mercurio (el año de Mercurio dura 87 días y 23 horas terrestres), se produce una doble salida del Sol. Un observador podría ver un extraño amanecer; vería primero que un Sol once veces más grande que el que vemos desde la Tierra, sale sobre el horizonte, se para, retrocede y cae bajo el mismo para volver a salir y seguir con su trayectoria por el cielo.

Este hecho comienza cuatro días antes de que Mercurio en su órbita alcance el punto más próximo con el Sol. En ese momento, la velocidad que lleva el planeta de giro alrededor del Sol, o de traslación (lo que equivale al año en la Tierra), se iguala con la velocidad de rotación de Mercurio sobre su eje (lo que equivale al día en la Tierra, pero un día en Mercurio dura 58 días y 15 horas terrestres), entonces el Sol parece pararse en el cielo. Cuando alcanza la menor distancia con respecto al Sol, la velocidad de traslación es más rápida que la de rotación, con lo que el Sol retrocede en el cielo. Cuatro días después de haber alcanzado la mayor aproximación al Sol, ocurre lo contrario, la velocidad de rotación, ahora es mayor que la de traslación, con lo cual el Sol vuelve a salir del horizonte y seguir su camino normalmente por el firmamento.

Mercurio es el planeta más veloz del Sistema Solar. De las leyes de Kepler y de la ley de la gravedad se extrae, que mientras más cerca te encuentres de un objeto mayor que tu, más veloz tendrás que girar a su alrededor, de lo contrario caerás inevitablemente.

Al ser Mercurio el planeta más cercano al Sol, su velocidad en la órbita es de 47,83 km/s, mientras que la de Neptuno es de 5,3 km/s, que es el planeta más alejado del Sol. Por ser el planeta más rápido, los romanos lo consideraron como el mensajero de los dioses. Así que Mercurio emplea de 87,97 días en girar entorno al Sol; es el año de Mercurio, mientras que un día se hace eterno, ya que da una vuelta sobre su eje cada 58,6 días terrestres, todo un reto para los futuros colonos.

Desde que llegara la sonda Mariner 10 a Mercurio, hasta la aproximación de la sonda Messenger, Mercurio parece haber cambiado. Pensábamos que era un mundo estéril y completamente muerto, pero hay algo más que está por descubrirse. Tal vez en Mercurio aún existan volcanes activos, producto de un núcleo que no se hubiera enfriado aún, conteniendo una enorme cantidad de hierro, puede que en parte fundido, que además alimenta el campo magnético del planeta.

 

 

 

 

 

“Lo mejor está por llegar”, dijo el miembro de la misión Strom. “Lo que ves aquí es sólo la punta del iceberg. Estoy entusiasmado”.

 

 

“Deberíamos ver este tesoro de datos en perspectiva”, dijo el científicos del proyecto Ralph McNutt del Laboratorio de Física Aplicada en Laurel, Maryland. “Con dos sobrevuelos aún por llegar (de la sonda Messenger) y una siguiente misión orbital intensiva, apenas hemos empezado a ir donde nadie ha llegado antes”.

 

Asociación Astronómica de España

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