--- CAPÍTULO 3 (b)

CAPÍTULO 3 (b)

Rol de cada componente del SET
en la dinámica exógena

Como desarrollaremos en los puntos siguientes, la energía que actúa en la dinámica del Sistema Exógeno Terrestre (SET), proviene de tres fuentes: Energía Radiante Solar (ERS), Energía Interna Terrestre (EIT) y Calor Tecnógeno (CT). Para la primera se estima una entrada anual de 134 x 10 a la 19 kilocalorías, lo cual significa un 99,98% del total de la energía consumida en los procesos ambientales.
 En el SET, al igual que en una máquina, toda esa energía pasa por distintos estados termodinámicos. Una parte de ella se transforma produciendo trabajo y otra parte se almacena para ser entregada al SET a corto, mediano y largo plazo.
Los componentes del SET (Atmósfera, Litosfera, Hidrosfera y Biosfera (y Tecnosfera, si quisiéramos agregarla) juegan distintos roles respecto a esa energía. Unos ofician de fluidos de trabajo, otros ofician de acumuladores y reguladores de energía y otros juegan ambos roles (figura 80).

La Atmósfera y la Hidrosfera
Como Fluidos de Trabajo

La Atmósfera y la Hidrosfera se encuentran en continuo movimiento sobre la superficie terrestre. Enormes masas de aire forman los vientos y masas también enormes de agua oceánica, forman corrientes marinas. En ambos casos se desplazan permanentemente, en un intento por equilibrar las diferencias de potencial térmico existentes entre las altas y las bajas latitudes del planeta.
Tal diferencia se debe a las diferencias latitudinales en la cantidad de ERS que entra al SET, como cuantificaremos en puntos posteriores. El desplazamiento de esas masas de aire y de agua,  oficia como fluido de trabajo(1) y transporta importante cantidad de energía térmica desde zonas cálidas hacia regiones frías.
Quizá sea fácil entender el papel de la Atmósfera como fluido de trabajo, pensando en hechos sencillos, pero de enorme significado para la evolución de la humanidad. Podría decirse que Holanda, en gran medida debe su existencia al viento que impulsó sus miles de molinos para bombear el agua desde sus pólderes, creando realmente su territorio, moliendo sus granos y aserrando madera para hacer sus barcos. Y esos barcos convirtieron a Holanda en un imperio de ultramar, moviéndose también al impulso de los vientos.
Del mismo modo aunque muy anteriormente, los romanos estudiaron las frecuencias y direcciones de los vientos del Mediterráneo, para facilitar el transporte anual de las miles de toneladas de trigo que importaban desde Egipto. Y las carabelas de Colón y los demás navíos que luego de éste y de Magallanes, permitieron el desarrollo del mundo más allá de Europa y Asia, viajaron impulsados por el viento.
La evaporación del agua en el ciclo hidrológico, su transporte como vapor merced a la circulación atmosférica (otra vez la atmósfera como fluido de trabajo) y su posterior precipitación, así como el escurrimiento superficial y su infiltración dentro de la corteza terrestre al impulso de la energía gravitatoria, también se encuadran dentro del papel de fluido de trabajo cumplido por la Hidrosfera. En todos esos procesos el agua mueve partículas; esto es, sus propias moléculas, más diversas sustancias orgánicas e inorgánicas en solución, en suspensión y en arrastre; e incluso seres vivos susceptibles de ser arrastrados (principalmente plancton). Además, en todos esos procesos el agua transporta energía cinética y - fundamentalmente! - calor, o energía térmica, como se verá seguidamente.

La Hidrosfera como acumulador

y regulador de Energía en el SET

Dada la elevada capacidad calorífica del agua y el gran volumen del océano mundial, la Hidrosfera es un acumulador de energía muy eficiente y ENORME. Esta energía proviene en forma casi  excluyente de la ERS,  y es entregada al SET a lo largo de distintas etapas (figura 80). Por ello el papel global de los océanos como acumuladores y reguladores de energía, es muy importante en la evolución del SET y lo ha sido a lo largo de la historia planetaria.
Dado el gran volumen oceánico, sólo en los tres metros superiores de sus aguas, actualmente existe acumulada tanta energía calórica como en toda la atmósfera terrestre en su conjunto (Friedman, 1.985-3-). Un análisis de la trayectoria de las principales corrientes marinas del planeta, permite interpretar el papel de la Hidrosfera como acumulador y regulador de energía en el SET.
La corriente conocida con el nombre de Corriente del Golfo (figuras 87 y 88) se origina en bajas latitudes del Hemisferio Norte (precisamente en el Golfo de México, de donde toma su nombre). La gran insolación (ERS) recibida por el mar Caribe, "carga" el agua  con enorme cantidad de calor. Esta, ayudada por el efecto geostrófico(2) se mueve hacia el este mientras rota hacia el noreste, hacia las costas europeas y luego hacia el Océano Ártico (figura 87). Paralelamente y para compensar en parte el enorme volumen de agua desplazado superficialmente por esta corriente, desde sectores marinos profundos, e inclusive desde el mismo Ártico a lo largo de la costa atlántica americana, se generan corrientes de agua fría hacia esa región.
Al avanzar en latitud, la Corriente del Golfo sale del ámbito tropical, por lo que paulatinamente recibe menor cantidad de ERS. Así, poco a poco comienza a ceder su calor a la atmósfera circundante. Gracias a esa transferencia de calor alóctono, los países europeos situados frente a las costas oceánicas de latitudes medias y altas, mantienen un clima templado. A tal punto que países europeos ubicados en latitudes similares a la de la península Antártica, tienen climas que permiten el desarrollo normal de labores agrícolas y ganaderas comparables a las desarrolladas al otro lado del Atlántico (U.S.A.) sobre latitudes inferiores en diez y más grados.
Si se analizan las isotermas sobre U. S. A. y el vecino Atlántico (fuera de la influencia de la Corriente del Golfo), su traza ( figura xxx ) coincide aproximadamente con el rumbo de los paralelos. Pero al llegar a la zona de influencia de la Corriente del Golfo, las mismas isotermas tuercen su rumbo hacia el norte y penetran en el continente europeo muchos grados por encima de su rumbo anterior.
Esa transferencia de calor desde el océano hacia la atmósfera, prosigue a lo largo de todo el recorrido de esta corriente y mantiene un clima benigno sobre costas Escandinavas muy por encima del Circulo Polar Ártico. Su influencia extrema llega a mantener libre de congelamiento invernal el puerto de Murmansk sobre ese mismo océano.
De modo inverso, corrientes frías provenientes de altas latitudes van hacia latitudes menores a compensar en parte el volumen dejado por el agua oceánica tropical que es impulsada a otras regiones con su carga energía calórica (figuras 87 y 88). Igual es, por ejemplo, el caso de la Corriente de Humboldt, que proveniente de la Antártida baña las costas de Chile y Perú.
Obviamente, la circulación oceánica no se resume a una explicación tan simplista. Muchos otros factores se conjugan para determinar la existencia de cualquier corriente marina. Estas varían con los cambios infinitesimales de la velocidad de rotación terrestre y a su vez pueden incidir sobre ésta. Esto último es ahora considerado como uno de los factores por los cuales la corriente de El Niño/Oscilación Sur, tendría repercusión sobre el clima mundial (Mörner, 1.990-4-).
     
Asimismo estas corrientes son influidas por:

a) La configuración o topografía del fondo oceánico.
b) los vientos dominantes.
c) Diferencias de salinidad generadas en diferencias de evaporación entre distintos sectores oceánicos (Broecker et al., 1.985-5-; Broecker y Denton, 1.989-6-).
d) Diferencias de salinidad generadas a su vez en diferencias de aportes de agua dulce en distintos lugares de los océanos (desembocadura de grandes ríos; derretimiento de hielos litorales, como en Antártida y Groenlandia). Pero en casi todos los casos, el factor energético (ERS) es dominante.

Otro ejemplo del papel del agua oceánica como acumulador y regulador de energía es la ocurrencia del ya mencionado fenómeno denominado El Niño/Oscilación Sur (figura 90). Este cobró notoriedad a principios de la década de 1.980, al atribuírsele, entre otras cosas, ser causa de las inundaciones catastróficas que durante 1982/83 afectaron toda la cuenca del río Paraná.
Durante pasados Megaciclos Geológicos, el agua oceánica tuvo un rol similar al que tiene en la actualidad. Al respecto, fue notable el papel que tuvo la Hidrosfera durante el Mesozoico, como se desarrollará más adelante.
continua...

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(1) El movimiento de masas de aire y de agua dentro del SET produce trabajo mecánico. Parte de ese trabajo se cumple movilizándose las propias moléculas que conforman esas masas; otra parte importante lo cumplen arrastrando otros elementos del SET (partículas de la litosfera; pequeños organismos) y transportándolos hasta lugares a veces muy distantes.
(2) Efecto que la rotación terrestre ejerce sobre las masas que se mueven sobre su superficie.
(3) FRIEDMAN, H., 1985: The Science of Global Change. An Overview. In: T.F. Malone & J.C. Roederer (eds.), Global Change, 20-52; Cambridge Univ. Press.
(4) Mörner, N.A., 1990: Changes in the Earth's rate of rotation on an El Niño to century basis. Bull. of the INQUA Neotectonic Commission, 13, 64. Estocolmo.
(5) Broecker, Wallace S., et al. (1985). "Does the Ocean-Atmosphere System Have More Than One Stable Mode of Operation?" Nature 315: 21-25.
(6) Broecker, Wallace S., and George H. Denton (1989). "The Role of Ocean-Atmosphere Reorganizations in Glacial Cycles." Geochimica et Cosmochimica Acta 53: 2465-2501.

--- CAPÍTULO 3 (a)

CAPÍTULO 3 (a)

Dedicado a: Dr. Arturo E. Corte

“…creo que la mejor manera de canalizar nuestros deseos de mejorar nuestro querido país, es tratar de contribuir en aquéllas áreas en las que somos expertos.”  Dr. Arturo E. Corte (Carta a M.A.G. del 7-06-1989)

Índice del Capítulo 3

- El Sistema Exógeno Terrestre (SET)
- - Componentes del SET y rol de cada uno en la dinámica del SET
- - Balance de energía del SET
- - - Energía Exógena: Energía radiante solar
- - - Energías Endógenas
- - - - La fuerza gravitatoria y el calor interno de la Tierra
- - - - Desintegración de radioactivos
- - - - Mareas

EL SISTEMA EXÓGENO TERRESTRE
(o Esfera Geográfica)

Para redondear las ideas presentadas en el Capítulo 1 y aproximándonos a la definición de una Geomorfología Global, podemos decir que "el objetivo de la Geomorfología es estudiar de la evolución de las formas superficiales de la Litosfera." Recordamos que entendemos como tal, el componente mineral del Sistema Exógeno Terrestre(1) (SET –figura 80-),  bien diferenciable de los otros componentes del SET que son la Atmósfera (componente gaseoso del SET), la Hidrosfera (componente líquido) y la Biosfera, esta última involucrando todos los seres vivos(2).

Interacción de los Componentes del Sistema Exógeno Terrestre

La interacción dinámica de los componentes del SET, ocurre donde existen interfases o contactos entre dos o más de ellos. En esas interfases ocurren procesos de intercambio de materia y de energía, los que casi siempre son impulsados por alguna forma de energía solar directa, o en alguna de sus etapas de transformación.
Una de las interfases más complejas, en la cual confluyen a un mismo tiempo todos los componentes del SET, está constituida por los suelos, en el sentido edáfico o agronómico. Es a nivel de los suelos donde todos los componentes del  SET (figura 80) experimentan procesos de mutuo intercambio.
Por ejemplo, es en los suelos donde la Litosfera, representada por los minerales integrantes del material parental(3), constituye la base donde se afirma o sustenta  la Biosfera (representada por los organismos vivos del lugar considerado), la cual además toma minerales y elementos químicos de la Litosfera para sus procesos vitales.
Es también en los suelos donde la Biosfera además interacciona con la Hidrosfera absorbiendo agua para sus procesos fisiológicos y excretándola, o evapotranspirándola hacia la Amósfera. A su vez la Biosfera toma anhídrido carbónico de la Atmósfera y libera a la misma Oxígeno y Nitrógeno (previamente tomado de compuestos nitrogenados disueltos en el agua absorbida), en clara interacción con la Atmósfera.
Otra interfase múltiple en la cual confluyen todos los componentes del SET, es la zona de intermareas de los litorales oceánicos (figuras 81, 82 y 83). Allí confluye la Litosfera, representada por los sedimentos de las playas o afloramientos rocosos que puedan existir. También confluye e interacciona el constituyente más importante de la Hidrosfera, que es el agua oceánica, el cual a su vez aporta la incesante energía dada por el oleaje (producto del viento = Atmósfera) y las mareas lunisolares.
Además, en las zonas oceánicas de intermarea la Atmósfera interacciona en distintos niveles: por un lado los gases atmosféricos son disueltos en el agua (Hidrosfera), dada la constante agitación que tiene esta en las rompientes; por otro lado, los gases atmosféricos son respirados por los seres vivos (parte de la Biosfera), ya sea directamente desde la Atmósfera, o como gases disueltos en el agua (Hidrosfera). Además hay gases como el anhídrido carbónico, que suele disolverse en el agua oceánica profunda y suele liberarse a la Atmósfera en el agua superficial, merced al agitado del oleaje y al calentamiento del agua. Por último la Atmósfera en movimiento (vientos) interacciona con la Hidrosfera agitando el agua y generando oleaje y corrientes marinas.
Asimismo en esas zonas oceánicas (Hidrosfera), los seres vivos (la Biosfera) son muy abundantes, puesto que allí están dadas las condiciones óptimas para la existencia de nutrientes minerales y orgánicos que favorecen su desarrollo. El agua oceánica al agitarse allí se nutre de Oxígeno y Nitrógeno (que son gases atmosféricos disueltos en el agua); por otra parte la surgencia de agua dulce a partir de los acuíferos subterráneos del continente vecino al litoral, suele aportar nutrientes minerales disueltos (parte de la Litosfera), los que se suman a los minerales disueltos en el agua oceánica. La descomposición de componentes biosféricos muertos, a su vez nutre de elementos nutrientes a las aguas, reciclándose los mismos en nuevos seres vivos.
En suma, junto con los suelos, las zonas litorales oceánicas de intermareas(4) constituyen los lugares donde los procesos de la evolución del SET cobran mayor magnitud. Podemos apreciar entonces que cuanto mayor cantidad de componentes del SET interaccionen en un lugar determinado de la superficie terrestre y mayor disponibilidad de energía exista en ese lugar, será mayor la intensidad de esa interacción.
Por ejemplo y con respecto a los suelos de las regiones ecuatoriales y tropicales (figuras 84 y 85),  allí es máxima la entrada de energía solar a los procesos ambientales, como veremos en el capítulo próximo. En esas mismas latitudes, en aquellos lugares donde la circulación atmosférica permite una gran entrada de agua(5) a los sistemas ambientales, los procesos de meteorización(6) son tan intensos, que pueden alcanzar centenares de metros de profundidad. Por el contrario,  en los lugares donde los procesos ambientales disponen de significativamente menor cantidad de energía (energía solar directa y sus transformaciones en el medio ambiente)   y de agua líquida, la interacción entre las esferas geográficas será menor, reduciendo a su vez los procesos de mutua interacción en el tiempo y en el espacio. Tal el caso de las regiones de altas latitudes (figura 86), o muy elevadas sobre el nivel del mar (figura 87).
De todos modos y recién entrados en materia, cabría plantearnos una pregunta interesante: ¿porqué en algunas regiones tropicales del mundo cubiertas de densas selvas, con procesos de meteorización tan importantes, se han acumulado los productos de la meteorización hasta alcanzar espesores de centenares de metros, mientras que en otras regiones climáticamente similares, esos productos de la meteorización no tienen semejantes espesores?
Debemos buscar la respuesta en el hecho de que en esas regiones, si bien la disponibilidad de energía térmica es enorme y también lo es la disponibilidad de agua, los procesos morfogenéticos de erosión(7) no han encontrado condiciones adecuadas para actuar con intensidad suficiente, y no pudieron arrastrar los materiales meteorizados en la medida en que estos se fueron produciendo. La causa de ello radica en la falta de pendientes adecuadas que permitan actuar a la energía gravitatoria. Las pendientes de esos paisajes han alcanzado un equilibrio gravitacional muy estable, minimizando la posibilidad de erosión. Para tener una idea de la magnitud de las pendientes en algunas selvas tropicales, vale apuntar que el río Amazonas al atravesar la selva homónima, en algunos tramos tiene pendientes del orden de 1:50.000. Esto significa que el cauce de ese río desciende un metro cada cincuenta kilómetros de recorrido, como lo indicó Derruau (1.976).
Esto permite introducir un nuevo concepto para la interpretación adecuada de los procesos morfogenéticos; concepto que se complementa con el del aporte de energía térmica a esos procesos(8). Este concepto es el de Pendiente. Toda porción de la superficie de la tierra tiene alguna magnitud de pendiente, la cual puede encontrarse en dos situaciones particulares:

1. Estar en equilibrio con los procesos morfogenéticos actuantes en ese momento del tiempo geológico.
2. No estar en equilibrio con esos procesos.

Puede decirse que una pendiente está en equilibrio, o alcanzó el equilibrio, cuando permanece estable ante las condiciones morfogenéticas actuantes. De aquí puede deducirse que las pendientes de muchas selvas tropicales han alcanzado un equilibrio tal, que impide a la fuerza gravitatoria arrastrar las partículas producidas por la meteorización(9).
Además, permite también inferir que si algún factor endógeno(10) tal como un movimiento tectónico(11), llegase a alterar el equilibrio de la pendiente en esas selvas tropicales, los centenares de.a. metros de espesor de material meteorizado a partir de la Litósfera, podrían ser erosionados muy rápidamente. En la misma línea de razonamiento se puede inferir que, en caso de existir un descenso del nivel de base(12) con el cual se encuentran en equilibrio las pendientes de esas selvas, seguramente existirá un frente de erosión retrocedente que avanzará hacia ellas y en caso de alcanzarlas, erosionará rápidamente los productos acumulados por tan intensa meteorización.
Ampliaremos estos temas en el capítulo 4

Continua...

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(1) Consideramos al SET como sinónimo de la Esfera Geográfica definida por Riabchikov (1.976). Como tal entendemos al ámbito en el cual se desarrollan todos los procesos ambientales, incluidos en ellos a los procesos morfogenéticos.
(2) Algunos agrupan las actividades humanas bajo los términos Antroposfera, Tecnosfera o Noosfera. Pedraza Gilsanz, propone el término Geosfera en lugar de Litosfera, aunque no es convincente su argumentación en contra del término Litosfera.
(3) Con tal nombre se denomina al material litosférico original, sobre el cual actuaron los procesos edáficos (procesos formadores de suelos) para formar un suelo.
(4) Zona comprendida entre la línea de marea máxima, o pleamar, y la línea de marea mínima, o bajamar.
(5) La disponibilidad de agua en los procesos ambientales ,dada su movilización por energía solar y dado su calor latente, en ecología es considerada como un subsidio energético (Odum, 1.970).
(6) Con el nombre de meteorización se denomina a la alteración de las rocas (de la Litosfera) debida a su interacción con la Atmósfera, la Biosfera y la Hidrosfera.
(7) Como erosión denominamos al proceso de toma de las partículas previamente desprendidas de la Litosfera por la meteorización, y a su transporte hasta otro lugar donde son depositadas.
(8) Remarcamos el hecho de que las distintas manifestaciones del agua en la morfogénesis, en última instancia son transformaciones de la energía térmica recibida desde el Sol, la que inició la movilización del agua a lo largo del ciclo hidrológico.

9) En el mejor de los casos, solamente podrá arrastrar elementos y compuestos químicos en solución o en suspensión coloidal. Esta es una de las principales formas de transporte que tienen los ríos provenientes de selvas tropicales como el Amazonas.
(10) Con ese nombre se denomina a los factores morfogenéticos inherentes a procesos ocurridos en el interior de la Tierra.
(11) La tectónica es la disciplina que, como parte de la Geología, se encarga de estudiar los movimientos que afectan a los materiales de la Litosfera y las estructuras que adoptan esos materiales, merced a tales movimientos.
(12) El nivel de base es el nivel que condiciona el flujo del agua sobre la superficie de la Tierra. Ese nivel es la base por debajo de la cual normalmente el agua circulante no puede escurrir gravitatoriamente y por lo tanto, no puede producir procesos de erosión. El nivel de base global está dado por la superficie de los océanos mundiales.

CAPÍTULO 2 - Bibliografía y enlaces de Internet

CAPÍTULO 2

BIBLIOGRAFÍA MENCIONADA O RECOMENDADA

Y ENLACES DE INTERNET

Bibliografía Convencional

Gnos, Edwin, B. A. Hofmann, A. Al-Kathiri, S. Lorenzetti, O. Eugster, M. J. Whitehouse, I. M. Villa, A. J. Timothy Jull, J. Eikenberg, B. Spettel, U. Krahenbuhl, I. A. Franchi, and  R. C. Greenwood, 2004. Pinpointing the Source of a Lunar Meteorite: Implications for the Evolution of the Moon. Science, 305 (5684), 654.

Golovanov, L. V., 1982. Todo es armonía en la naturaleza. Ed. MIR, 199p. Moscú.
Lichkov agregar
Riabchikov, A. M., 1976. Estructura y dinámica de la esfera geográfica. Mir Ed. 238p. Moscú.
Runcorn, Stanley K., 1.973. La Formación de la Tierra. Biblioteca Salvat de Grandes Temas. Salvat Ed., 142p., Barcelona.
Urey, Harold C., 1973. El sistema solar. Biblioteca Salvat de Grandes Temas. Salvat Ed., 143p. Barcelona.
Vernadski agregar

Páginas Web de Interés, con vínculos o enlaces (“links”) directos a muchas otras de interés en el tema
http://astrogeology.usgs.gov/SolarSystem
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Además se recomienda acceder a todos los vínculos de Internet (“links”) que aparecen en esas páginas web y a los vínculos de las páginas web ligadas al texto central mediante hipervínculos.

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Continua: CAPÍTULO 3 - AGENTES Y PROCESOS MORFOGENÉTICOS

--- CAPÍTULO 2 (o)

CAPÍTULO 2 (o)

EL ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR

Ya vimos que las teorías más antiguas que pretendían explicar el universo, en realidad explicaban “el universo” que se alcanzaba a percibir en esos momentos. Este, salvo por la visión de las estrellas, no trascendía del sexto planeta del Sistema Solar(1). Dado que en esos primeros momentos existía un grado casi absoluto de misticismo en la humanidad, prácticamente nadie intentaba explicar el origen del universo por medio de teorías que estuviesen al margen de la teología.
Más adelante, fundamentado y aceptado el heliocentrismo para el “universo conocido”, e inventado el telescopio óptico que permitió ir más allá del límite de los planetas, el estado de cosas cambió substancialmente. En la misma medida en que se tomó conciencia de que el universo se extendía mucho más allá de los planetas y en la medida en que se comenzaron a descubrir las galaxias y cúmulos estelares diversos cada vez a mayor distancia, la primera pregunta que surgió fue: ¿hasta donde se extiende el universo?
Ya hablamos de la posible “infinitud” del universo y también dijimos que la teoría actualmente en boga para explicar su origen (teoría del "gran estallido", o "big-bang"), pone en tela de juicio que el universo sea infinito. Pero dejemos eso para abocarnos al Sistema Solar. En la misma medida en que los descubrimientos astronómicos se sucedían en progresión geométrica, se comprobó que el Sistema Solar era parte de la miríada de galaxias que conforman ese Universo conocido.
Dediquemos entonces unos párrafos al origen del Sistema Solar. Luego del primer modelo hipotético para su origen, elaborado en 1.775 por el filósofo alemán Emmanuel Kant, y enriquecida por el matemático francés Pierre Simón Laplace en 1.796, se gastó mucho tiempo y tinta en la postulación de muchos otros modelos. Aunque se ha retornado al modelo primigenio de estos dos, que ahora se conoce como Hipótesis de Kant y Laplace (figura 78).
De acuerdo a esta hipótesis, en un principio y en algún lugar del espacio, existía una nube de gas de dimensiones mayores que las del actual sistema solar. Esa nube, que giraba lentamente, poco a poco fue condensándose debido a que su fuerza gravitatoria atraía todas sus partículas hacia el centro. Así fue reduciéndose su tamaño y por lo tanto, para conservar su momento de inercia, fue acelerándose su velocidad de rotación.
Con esa aceleración se incrementaron las fuerzas centrífugas que actuaban sobre sus partículas, las que eran máximas a lo largo de un plano ecuatorial perpendicular a su eje de giro. De tal modo, la masa en rotación tomó una forma lenticular.
La fuerza centrífuga siguió contrayendo las partículas, con lo que ese núcleo, al que llamaron protosol, incrementó su masa. A mayor contracción siguió mayor velocidad de rotación, hasta que la fuerza centrífuga en la periferia de la masa lenticular, fue mayor que la atracción gravitatoria. Ello permitió que desde allí se “escapara” materia formando un anillo de partículas girando independientemente en torno al protosol. Pero como éste había perdido la masa que pasó a integar el anillo formado, debió desacelerar su velocidad de giro para seguir conservando su momento de inercia.
La contracción gravitatoria del protosol continuó; así volvió a aumentar su velocidad de rotación, hasta que por el mismo mecanismo anterior, un nuevo desprendimiento de masa gaseosa formó otro anillo. Así nuevamente disminuyó la velocidad de rotación del protosol. Ese fenómeno se repitió varias veces, en cada uno de los cuales del protosol de fueron desprendiendo sendos anillos de partículas.
A lo largo del tiempo las partículas de cada anillo fueron condensándose entre sí, dando lugar al surgimiento de los planetas. Asimismo y por un fenómeno similar, los planetas gigantes habrían dado lugar al surgimiento de sus satélites.
Esta teoría es adecuada para explicar porqué los planetas exteriores, gigantes, son gaseosos, en contraposición a los planetas denominados terrestres, que están constituidos por substancias sólidas (rocas). Esto sería producto de la diferenciación de materia que fue produciéndose en el protosol. Originalmente, en los primeros episodios de desprendimiento de materia debidos a las fuerzas centrífugas, se escaparon del mismo los elementos más livianos, gaseosos. De ese modo el protosol residual fue enriqueciéndose en materiales más pesados. Por tal razón los planetas gigantes, exteriores, son gaseosos y los planetas interiores son rocosos.
Para explicar el porqué Plutón no es un planeta gaseoso, siendo el más alejado del Sol, existe una teoría muy interesante. El astrónomo Lyttleton postuló que probablemente Plutón fue originalmente un satélite de Neptuno, teniendo una órbita regular a su alrededor. En algún momento de su existencia, habría pasado muy cerca de otro de los satélites de este planeta, Tritón, el cual también giraba en su órbita regular.
La conjunción de fuerzas gravitatorias de esa aproximación produjo grandes perturbaciones en el movimiento de ambos satélites, por lo que Plutón escapó de la atracción gravitatoria de Neptuno y se convirtió en un nuevo planeta (figura 79). Paralelamente Tritón fue también muy afectado en su movimiento orbital, comenzando a girar en sentido retrógrado, sobre una nueva órbita muy inclinada respecto a la eclíptica.
Existen unas cuantas teorías más para explicar el origen del sistema solar. Todas son interesantes, pero solo mencionaremos la de Fred Hoyle y Hannes Halfvén, que retoma todas las premisas de la hipótesis de Kant y Laplace, con la adición de que en el centro de la nebulosa original, existiría un fuerte campo magnético, cuyo efecto facilitaría el desarrollo de las diferentes etapas propuestas por Kant y Laplace para la formación del Sistema Solar.
No dedicamos más espacio a las viejas teorías, pues este enfoque “rejuvenecido” de la hipótesis de Kant y Laplace tiene muchos visos de ser real, a la luz de observaciones recientes. Al respecto, previamente habíamos mencionado a la nébula RCW49 (figura 22). De acuerdo a los estudios astronómicos más recientes, hay evidencias de que en ella se está formando una importante cantidad de estrellas y planetas. En tal sentido, los astrónomos de la NASA denominan a esa nébula: “nursery de estrellas”, e indican en ella la existencia de discos “protoplanetarios” girando alrededor de “soles infantiles” (en este momento recordamos con admiración la idea del protosol de Kant y Laplace).
Por otra parte, las recientes sondas espaciales han puesto en evidencia que alrededor de los planetas gigantes Júpiter, Urano y Neptuno, existen anillos similares a los de Saturno, aunque menos notables. Pero lo más intereante es que a lo largo de algunos de esos anillos de los planetas gigantes, se ha detectado la presencia de aglomeraciones de partículas, lo cual induce a pensar que las mismas se están uniendo entre sí de modo similar al proceso que habría dado lugar a la formación de los planetas, a partir de una masa gaseosa original.
Bien vale concluir este capítulo con una vieja frase: “Pensar que puede haber más de un mundo no es contrario a la razón ni a las escrituras. Si Dios se glorificó haciendo un mundo, cuantos más mundos haya hecho, tanto mayor debe ser su gloria.” (Bernardo de Fontenelle. La Pluralité des Mondes, 1.688).

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(1) Recordemos que los tres planetas más alejados, fueron descubiertos luego de la invención del telescopio óptico.

--- CAPÍTULO 2 (n)

tomado de: <www.todo-peru.com>

 CAPÍTULO 2 (n)

* Meteoritos

Con el nombre genérico de meteoritos se denomina a los distintos cuerpos sólidos pertenecientes al Sistema Solar, que suelen precipitarse a la Tierra desde el espacio. Se cree que muchos de ellos se han estado moviendo alrededor del Sol en órbitas muy elípticas que frecuentemente se interceptan con la Tierra. También existe la certeza de que muchos meteoritos son fragmentos de la superficie lunar y de la superficie de Marte, impulsados al espacio al impactar sobre ellos, otros objetos del sistema solar(1) de magnitud importante.
Precisamente en los días de redactar por primera vez este capítulo (última semana de Julio del 2.004), la revista Science publicó un trabajo de Edwin Gnos y doce colaboradores, referente al estudio de un meteorito hallado en el Sultanato de Omán, e identificado como proveniente de la Luna. En ese meteorito se identificaron por lo menos cuatro diferentes rocas del tipo brechas de impacto. Se pudieron datar las cuatro brechas por métodos isotópicos y se determinaron las siguientes edades respectivas, correspondientes al momento de otros tantos impactos meteoríticos sobre la Luna: 3.900 millones de años (Ma); 2.800 Ma; 200 Ma y menos de 0,34 Ma.
Por otra parte, el estudio químico del meteorito permitió identificar de que lugar de la Luna provino, concluyéndose que procede del impacto meteorítico que formó el cráter llamado Lalande. Esa información ayuda a los geólogos abocados al estudio de la Luna, para determinar las edades de las diferentes unidades estratigráficas que están definiendo para nuestro satélite.
La caída de meteoritos sobre la tierra ocurre con gran frecuencia; aunque la mayoría de ellos son tan pequeños, que, o bien se queman totalmente al entrar en la atmósfera, o bien se desintegran y caen como fino polvo meteórico. Los análisis geocronológicos radimétricos hechos sobre rocas meteoríticas, indican una edad oscilante en 4.500 millones de años, coincidente con las edades más antiguas medidas en rocas de la Tierra. Ello indicaría un origen común, al menos en el tiempo, para ambos.
Los meteoritos están compuestos por cantidades variables de aleaciones de Hierro y Níquel (Camacita y Tenita) y silicatos (especialmente olivinos y piroxenos, característicos de rocas básicas y ultrabásicas). De acuerdo a las proporciones dominantes de esos compuestos, los meteoritos son agrupados en:
     
- Sideritos: Constituidos por una aleación de Hierro (90%) y Níquel (8,5%); poseen densidad elevada, cercana a 7,5.

- Siderolitos: Compuestos por aleación de ferroníquel y silicatos, en proporciones aproximadamente iguales. Su densidad oscila en 5.

- Aerolitos: Dominantemente formados por silicatos, con densidad próxima a 3,5, igual que las rocas básicas de la Tierra.

El estudio de la composición de los meteoritos, hace suponer que el cuerpo mayor del cual provendrían, tenía una estructura zonal semejante a la Tierra, con un núcleo denso y metálico de la que provienen los sideritos, una capa media compuesta por minerales ultrabásicos de la que formaron los siderolitos y una capa menos densa, que dio lugar a la formación de los aerolitos. De todos modos y como ya dijimos, una parte importante de ellos, sino todos los aerolitos, provendrían de la superficie lunar.
El hallazgo de meteoritos denominados condritos carbonosos, los cuales tienen compuestos orgánicos (hidrocarburos aromáticos y alifáticos, aminoácidos y pirimidinas, todos ellos constituyentes de los organismos terrestres), hizo postular la hipótesis de que en el resto del Sistema Solar y quizá en otros sistemas análogos fuera de este, ocurrieran síntesis químicas que originasen las estructuras químicas imprescindibles para el origen de los seres vivos. El estudio de meteoritos carbonosos que los investigadores aseguran que provienen de la superficie de Marte, permitiría postular que en aquél planeta al menos existieron condiciones aptas para el desarrollo de vida.
El reciente hallazgo de una nebulosa entera compuesta por glicol-aldehido (nada menos que… azúcar!!) afirma estas hipótesis y permite postular que la vida tal como la conocemos actualmente, no necesariamente es privativa del planeta Tierra.
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(1) Entre los cuerpos del Sistema Solar que han impactado, o que pueden impactar sobre la superficie lunar se encuentran otros meteoritos, asteroides y cometas.

--- CAPÍTULO 2 (m)

 CAPÍTULO 2 (m)

* Asteroides
En varias oportunidades previas mencionamos a los asteroides. Estos son cuerpos de composición similar a los planetas que previamente llamamos planetas menores, o planetas terrestres, aunque su tamaño es mucho menor que el de aquéllos. Al igual que los planetas, estos cuerpos se encuentran cumpliendo órbitas alrededor del Sol, muy próximas entre sí y ubicadas entre las órbitas de Marte y Júpiter. Como vimos previamente, esas órbitas se encuentran a una distancia media del Sol de 2,8 unidades astronómicas. Esa distancia está prevista por la Ley de Bode-Titius.
Como también dijimos, el primer asteroide conocido fue Ceres, descubierto accidentalmente por el abate Giuseppe Piazzi en 1.801, mientras buscaba cometas. Luego de ello se descubrieron muchos otros, entre los que pueden mencionarse Icaro, Hermes, Hidalgo, Eros, Adonis, Apolo, Amor, Palas, Juno, Vesta, Flora, Partenope, Temis, Oenone, Foceo, Coronis, María y Eos. De ellos, los más grandes son Ceres, Vesta y Palas, con 650, 650 y 530 Km. de diámetro, respectivamente.
De ellos han sido fotografiados algunos miles, de los cuales uno de los más famosos es  Ida (figura 63) al cual mencionamos al hablar de los satélites. Este tiene forma totalmente irregular, más parecido a una papa que a un cuerpo celeste y con 36 millas de largo por 14 millas de ancho. Más de 30.000 asteroides han sido vistos esporádicamente, aunque no han sido observados el suficiente tiempo como para calcular sus órbitas. Se estima que existirían unos 50.000 asteroides, todos orbitando alrededor del Sol a distancias variables entre 2,1 y 3,5 unidades astronómicas. Se calcula que la masa de todos ellos no alcanza a 1/3.000 veces la masa de la Tierra.
De todos modos, unos pocos asteroides se salen de la norma en cuanto a sus órbitas. Hermes (figura 73) tiene una órbita tan elíptica, que durante su perihelio se aproxima más al Sol que el mismo Mercurio. Asimismo Hidalgo (figura 74) tiene una órbita muy alargada y además es la de mayor inclinación con respecto a la eclíptica. Durante su afelio, Hidalgo se encuentra más alejado del Sol que Saturno.
A propósito, la órbita elíptica de algunos asteroides atraviesa la órbita de la Tierra. En Octubre de 1937, Hermes estuvo a “tan solo” 800.000 Km. de la Tierra, lo que significa poco más de dos veces la distancia de la Tierra a la Luna.
     
* Cometas
Desde los trabajos de Edmund Halley (figura 75), a principios del siglo 18, se conoce que los cometas son cuerpos celestes que se mueven de acuerdo a las mismas leyes de la mecánica que los demás elementos del Sistema Solar. Sus órbitas alrededor del Sol (figura 76) son extremadamente alargadas, a tal punto que algunas directamente parecen parábolas o hipérbolas abiertas y así fueron originalmente interpretadas algunas de ellas.
De ser válido esto último, ocurriría que no todos los cometas pertenecerían originariamente al Sistema Solar, sino que algunos provendrían de otras partes del universo, siendo temporariamente desviados por la atracción gravitatoria del Sol. Avanzando más en esa línea de razonamiento, podría interpretarse que los cometas que ahora giran en torno al Sol en órbitas muy elípticas, en origen llegaron desde otros lugares del espacio exteriores al Sistema Solar y fueron capturados por el campo gravitatorio solar al pasar cerca de este.
Actualmente esas teorías no tienen eco, sino que se piensa lo contrario. Esto es, que todos los cometas pertenecen al Sistema Solar y tienen órbitas elípticas, pero algunos de ellos, afectados gravitatoriamente por los planetas gigantes, pueden desviarse hasta escapar del campo gravitatorio del Sistema Solar.
Muchos cometas en el afelio de sus órbitas, se alejan aún más allá de la órbita de Plutón. Por ejemplo, el afelio de la órbita del famoso cometa Halley, (figura 76), quien tarda 76 años en cumplir una órbita completa, se encuentra a unos 5.200.000.000 Km. del Sol. Esto significa unos 85.000.000 Km. más alejado del Sol que la órbita de Neptuno.
Los cometas están formados por variada cantidad de hielo, polvo cósmico y fragmentos rocosos, predominando el hielo según las investigaciones más recientes. Esto constituye el núcleo (figura 77) del cometa. Cuando el núcleo se aproxima al Sol, el viento solar (figura 36) choca contra el mismo, haciendo que se desprendan minúsculas porciones de su material, las que quedan flotando en torno al núcleo. Estas partículas se ionizan al interaccionar con la carga corpuscular que conforma el viento solar y comienzan a brillar, formando lo que se denomina cabellera (figura 77) del cometa.
A medida que el cometa se aproxima al Sol, a veces aún a distancias tan grandes como la de Júpiter, si el viento solar es lo suficientemente intenso la cabellera comienza a desarrollase hacia el lugar opuesto al Sol (o sea, en la misma dirección del viento solar), alcanzando a veces enormes dimensiones, del orden de más de 100.000 Km. Ya a distancias menores del Sol, a unas 2 unidades astronómicas, de la cabellera se desprende una cola que se desarrolla en la misma dirección del viento solar(1) y que puede tener millones de Km. de largo. Esta cola es bien visible cuando el viento solar es intenso, debido a la elevada ionización de sus partículas.
El proceso inverso ocurre con la cola y la cabellera luego del perihelio, cuando el cometa se aleja del Sol. El desprendimiento de partículas que forman la cabellera y la cola va disminuyendo la masa del núcleo cometario hasta tornarla apenas un amontonamiento de partículas que transita por la órbita del antiguo cometa. Cuando la Tierra atraviesa esas órbitas, del mismo modo que cuando atraviesa la órbita de cometas que aún no se han debilitado, esas partículas se ven como “lluvias de estrellas.”

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(1) Con el nombre de viento solar se denomina a la carga de partículas sub atómicas (protones, electrones y neutrones, principalmente), que se desprenden continuamente del Sol junto con la energía radiante. Esas partículas ionizan las partículas de materiales desprendidas del núcleo de los cometas y por eso las mismas brillan. De allí que cuanto más intenso sea el viento solar, más brillarán los cometas. Como la intensidad del viento solar es directamente proporcional a la actividad solar, es máxima durante los episodios de máxima actividad solar y viceversa. De ese modo, los cometas que se aproximen al sol durante años de máxima actividad solar serán espectaculares y los que se aproximen durante años de mínima actividad solar, ni siquiera se verán a simple vista. Esto es muy obvio, pero no ha sido tenido en cuenta por los astrónomos que han anunciado acercamientos de cometas en las últimas décadas. El cometa Kohoutek cumplió su perihelio en 1.973 y fue anunciado con bombos y platillos como "cometa del siglo".  Pero ni siquiera pudo verse a simple vista, por ocurrir en un momento de actividad solar baja. Sin embargo el cometa anterior, el cual no era conocido, apareció en el verano de 1.970/71 y fue espectacular, porque su perihelio ocurrió durante un episodio de elevada actividad solar. El retorno del cometa Halley también fue anunciado con toda la música, pese a que llegaría en 1.986, en plena actividad solar mínima. Por ello apenas pudo verse con ayuda de buenos prismáticos, pero luego de buscar un buen rato en el lugar del cielo donde se anunciaba su paso. De los dos cometas que tuvieron su perihelio en el  2.004, durante un episodio de descenso de la actividad solar, apenas uno pudo verse a simple vista y con esfuerzo, buscando en la región estelar correspondiente. Finalmente, el cometa que tuvo su perihelio a principios del año 2.007 (cometa Mc Naught) fue espectacular, pese a que llegó en un año de mínima actividad solar. Eso da la pauta de que tuvo que ser un cometa muy, pero muy importante.
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--- CAPÍTULO 2 (l)

Asteroide Ida y su satélite

 CAPÍTULO 2 (l)

* Urano, Neptuno y Plutón

Con los telescopios normales, Urano aparece como un pequeño disco verdoso. Su albedo es bastante elevado, lo que sugiere la existencia de una atmósfera con nubes similar a las de Júpiter y Saturno. El eje de rotación tiene una inclinación de casi 90º respecto al plano de su órbita. Por ello la duración del día y de la noche tiene gran variación a lo largo del año. En unas ocasiones el día y la noche duran poco más de diez horas en conjunto, mientras que en otras tienen duración mucho más prolongada.
Sobre Neptuno la información es bastante limitada. Parecería tener un albedo elevado, lo que indicaría la existencia de atmósfera con muchas nubes. De los planetas gigantes, es el más denso; por ello se estima una constitución predominante de elementos pesados, similar a la de la Tierra.
Por último, de Plutón se conoce menos aún.  Es el planeta mas pequeño del Sistema Solar, y es considerado planeta enano. De acuerdo a la masa que se le calculó en base a las perturbaciones que produce en la órbita de Urano y Neptuno, se estima que tiene una densidad 60 veces superior a la del agua, aunque ese valor parezca increíble. Plutón tiene cuatro satélites, el mas grande de los cuales, llamado Caronte, es poco mas chico que el propio Plutón. Su órbita es muy exéntrica y al transitar por algún tramo de la misma, este planeta se posiciona mas próximo al Sol que Neptuno(1)
Con referencia a todos los elementos que componen el Sistema Solar, existe abundante información nueva, a partir de la última década de investigaciones de la NASA y el Servicio Geológico de U. S. A. Esa información es interesante consultar para quien desee abundar en detalles al respecto. En el último punto de este capítulo se citan al respecto las páginas web que pueden consultarse. A partir de ellas y merced a los vínculos allí presentados, se abre un enorme campo para recorrer en el conocimiento del Sistema Solar y del Universo conocido hasta hoy.
     

Satélites, asteroides,
cometas y meteoritos

* Satélites
Además de los planetas, en el Sistema Solar existen otros cuerpos que giran en torno al Sol. Por cercano y vinculado a los procesos ambientales de la Tierra, el más conocido es el que denominamos Luna (figuras 60, 61 y 62), el cual es satélite de la Tierra.
Los satélites son cuerpos de constitución semejante a los planetas, pero que en lugar de tener órbitas propias alrededor del Sol, tienen órbitas alrededor de determinados planetas. Los planetas que denominamos menores, o terrestres, tienen pocos o ningún satélite. Por el contrario, el mayor número de satélites aparece en los planetas mayores, o gigantes.
De acuerdo a su movimiento, los satélites se clasifican en dos grupos: los satélites regulares y los satélites irregulares. Los primeros giran en torno a su planeta de modo directo (de Oeste a Este) y lo hacen sobre órbitas casi circulares y poco inclinadas con respecto al ecuador del planeta respectivo. Los segundos giran alrededor de sus planetas en órbitas elípticas alargadas, muy inclinadas con respecto al ecuador del planeta. A su vez el movimiento de estos satélites suele ser retrógrado (esto es, de Este a Oeste).
La mayoría de los satélites no son muy grandes, siendo sus diámetros  generalmente del orden de algunos centenares de Km. De modo tal que la Luna es uno de los satélites más grandes del Sistema Solar, donde solo cuatro de ellos son más grandes que ella, e inclusive más grandes que el planeta Mercurio. Estos son Ganímedes y Calixto, de Júpiter; Titán, de Saturno y Tritón de Neptuno. Io y Europa, también de Júpiter, son un poco más chicos que la Luna.
Entre los satélites planetarios más pequeños históricamente conocidos, se encuentran los dos de Marte: Fobos, de dimensiones irregulares, con 27 × 22 × 18 km. y Deimos, también de forma muy irregular, con 15,0×12×10,4 km. de diámetros. En el caso de los satélites “tradicionales” de Júpiter (los doce conocidos antes de las sondas espaciales Cassini y Galileo), los seis más alejados tienen con diámetros oscilantes entre 20 y 50 Km. Recientemente las mencionadas sondas espaciales, han descubierto muchos más satélites orbitando los planetas gigantes, algunos de los cuales son aún más pequeños. Por otra parte y como veremos más adelante, estas sondas espaciales han descubierto satélites realmente diminutos, aunque no en torno a planetas, sino en torno a asteroides, como el caso del satélite Dáctil (figura 63), de apenas una milla de diámetro, girando en torno al asteroide Ida.
En cuanto a cantidad de satélites por planeta, la Luna es el único satélite de la Tierra y Júpiter cuenta el “record” absoluto de sesenta y tres satélites (reconocidos hasta ahora -año 2.005-). La mayoría de ellos son pequeñísimos, fueron descubiertos por las últimas sondas espaciales y aún no tienen nombre.  Además de la Luna, el satélite planetario más conocido es el ya mencionado Ganímedes, quien. Este, junto con Io (figuras 64 y 65, Europa (figura 66) y Calixto, fueron descubiertos por Galileo y por ello se los conoce como Satélites de Galileo, o "galileanos." Otro de los satélites de Júpiter con nombre propio es Amaltea. Los demás satélites “tradicionales” de Júpiter son identificados por los números romanos VI a XII.
Saturno tiene treinta satélites con nombre propio, más uno descubierto el año pasado (2.003), aún sin nombre. Los más conocidos, por más antiguos, son: Jano, Mimas (figura 67), Encelado (figura 68), Tetis, Dione, Rhea, Titán, Temis, Hiperion, Japeto (figura 69) y Foebe (figura 70). Este último, de apenas 220 Km. de diámetro, fue recientemente fotografiado por la sonda espacial Cassini. Se estima que este puede haber sido un cometa del cinturón de cometas denominado Kuiper, ubicado más allá de Neptuno, capturado gravitatoriamente por este planeta en una de los pasajes del mismo por sus cercanías.
Urano por su parte tiene veintiún satélites con nombre propio y seis aún sin nombre. De ellos, los conocidos desde antiguo y por ello de nombre más familiar, son: Miranda (figura 71), Ariel, Umbriel y Oberón.
Neptuno tiene 13 satélites conocidos. A los dos clásicos, Tritón (figura 72) y Nereida, se le suman 6 descubiertos posteriormente, más cuatro descubiertos en el 2.002 y 1 descubierto en el 2.003. Por último Plutón, para el que hasta hace muy poco tiempo no se conocían satélites, ahora se ha encontrado un par de pequeños cuerpos en órbita a su alrededor, a uno de los cuales se ha llamado Charo, Charon, o Caronte (figura 44) (Con posterioridad a la confección de estos apuntes, fueron descubiertos dos satélites más, orbitando alrededor de Plutón)
Como mencionamos en párrafos previos, recientemente se ha conocido que la existencia de satélites no es exclusiva de los planetas. Cuando hace relativamente poco tiempo, la nave espacial Galileo pasó cerca del cinturón de asteroides existente entre Marte y Júpiter (ver punto siguiente), apareció la sorpresa: una magnífica fotografía del asteroide Ida, mostraba una pequeñísima luna (figura 63) a la que se llamó Dactil(3), orbitando a su alrededor. Luego de ello se descubrieron otros asteroides que también poseen sus respectivas pequeñas “lunas.”
Los satélites pequeños, como los de Marte, tienen forma muy irregular (2) y su superficie está totalmente impactada por meteoritos, como puede verse en Phoebe (figura 70) y en la mayoría de los asteroides (figura 63). Los satélites mayores, como la Luna, Ganímedes y Titán, tienen forma más o menos esférica como los planetas. Los dos últimos parecen presentar su superficie cubierta de escarcha. A propósito, sobre Titán existen pruebas de que posee atmósfera y es probable que también la tengan Ganímedes y Calixto, otro de los grandes satélites de Júpiter.

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(1)  Este capítulo fue escrito y corregido en el año 2.003, con algunas correcciones en el año 2.005. En esos momentos hubo descubrimientos astronómicos extremadamente importantes, que no fueron incluidos acá. En el año 2.003 se descubrió Eris; dos años despues se descubrieron Haumea y luego se descubrió Makemake. Todos ellos son de tamaños similares, o poco menores que Plutón, y sus órbitas se encuentran más alejadas del Sol que neptuno. Con posterioridad, la Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional (UAI) celebrada en Praga el 24 de agosto de 2006 creó una nueva categoría llamada plutoide. Y más recientemente se creó la categoría de Planetas Enanos, para a estos cuatro cuerpos menores del Sistema Solar.
(2) A tal punto que hace poco más de cuatro décadas,  algún trasnochado postuló que estos eran satélites artificiales hechos por extraterrestres.
(3) Ida y Dactil son nombres provenientes de la mitología griega, en la cual aparecen vinculados entre sí.

--- CAPÍTULO 2 (k)

CAPÍTULO 2 (k)

* Marte (*)
Hasta hace relativamente poco tiempo, a Marte (figura 39) también se lo consideraba planeta gemelo de la Tierra. Su diámetro es mucho menor, apenas la mitad del terrestre:  6.814 Km. En consecuencia, su masa es de 0,643 x 10 a la 24 Kg. Y su aceleración de la gravedad es de apenas 3,69 m/seg.2 Pero una gran semejanza con la Tierra es la velocidad del giro sobre si mismo, que tiene un período de 24,6 horas terrestres, con lo que el día marciano es apenas media hora más largo que el día terrestre.
Además, el eje de rotación de Marte tiene casi la misma inclinación respecto del Ecuador, que el eje de rotación terrestre. Por esta razón, sobre la superficie de Marte se suceden estaciones anuales semejantes a las que ocurren en la Tierra. Aunque las estaciones marcianas duran el doble que las terrestres, puesto que el año marciano(1) dura el doble que el de nuestro planeta.
También Marte posee atmósfera (figura 49), aunque la densidad medida a nivel del suelo marciano, es de apenas 1/100 de la densidad de la atmósfera terrestre(2). Otra semejanza es que en las regiones polares marcianas aparecen dos manchas blancas que alcanzan su máxima extensión en invierno y se reducen durante primavera y verano. Estas fueron inicialmente interpretadas como casquetes de agua sólida, aunque no formando gran espesor de hielo, sino apenas de escarcha, ya que el casquete Austral desaparece totalmente en verano.
Asociado a la idea anterior y dado que en la superficie marciana de latitudes medias, se observan cambios estacionales de coloración que ocurren al mismo tiempo en que se reducen los casquetes polares, algunos investigadores supusieron que las mismas podían deberse al crecimiento de algún tipo de vegetación. Pero los datos posteriores enviados por diferentes sondas espaciales, indican que en la atmósfera marciana no hay cantidades significativas de vapor de agua, aunque existe una relativa abundancia de Dióxido de Carbono (CO2). Por tal razón ahora se estima que los casquetes polares se forman estacionalmente por crecimiento de “hielo seco”, o hielo carbónico. La presencia de “hielo seco” es coherente con las temperaturas del orden de – 130º C medidas en los polos.
Las temperaturas diurnas medidas oscilan en los 22º C, mientras que las nocturnas descienden bruscamente hasta – 100º C. Esto genera intenso crioclastismo (= fragmentación de rocas por congelamiento;  (figura 50). Además, sumado a la escasez de agua, esa enorme amplitud térmica genera pocas posibilidades de existencia de vida tal como la conocemos en la Tierra. Inclusive los cambios estacionales de coloración ahora son interpretados como reacciones químicas vinculadas al CO2 que estacionalmente se evapora de los casquetes polares.
Con respecto a rasgos superficiales de Marte, las sondas han indicado la presencia de cráteres volcánicos (figura 51 y figura 52), incluyendo calderas similares a las terrestres, aunque de enormes dimensiones. Por ejemplo, la región denominada de Nix Olimpia tiene unos 500 Km. de diámetro y en su interior hay una caldera de 65 Km. de diámetro y de 25 Km. de profundidad (figura 51). 
Otras imágenes enviadas por las sondas espaciales, indican la existencia de rasgos vinculados a corrientes de agua (valles: figuras 53, 54, 55 y 56), acumulaciones eólicas y la existencia de rocas sedimentarias semejantes a las terrestres.
     
* Júpiter
De los planetas gigantes, Júpiter (figuras 40 y 57) es el más grande y el más cercano a la tierra. El apelativo de “gigante” le calza bien, puesto que su masa es superior al doble de la suma de las masas de todos los demás planetas. Para tener una idea aproximada de su tamaño, su diámetro es más de diez veces superior al diámetro terrestre.
Júpiter tiene atmósfera y en ella se observa una alternancia de bandas claras y oscuras en el sentido de los paralelos (figura 57). El detalle que más llama la atención de la atmósfera de Júpiter, es la llamada Gran Mancha Roja (figura 58), de unos 45.000 Km. de largo en el sentido de los paralelos y de 13.000 Km. de ancho (o sea, algo más ancha que el diámetro de la Tierra). Esta “mancha” se viene observando al menos desde mediados del siglo 19 y su color suele variar desde rojo muy intenso hasta rosado, e incluso gris. Para explicarla se han postulado varias hipótesis, de las cuales la más atendible es la del británico Raymond Hide, quien postula que la misma se forma por efectos hidrodinámicos en la atmósfera, vinculados a la rotación del planeta.
Las mediciones de temperatura indican que este planeta tiene una importante emisión interna de energía, la cual es atribuida a su gran atracción gravitatoria. Sería posible que debido a esa gran atracción gravitatoria, Júpiter sea el planeta que tiene mayor número de satélites, puesto que incluso antes de la llegada de las últimas naves espaciales al mismo (sondas Galileo y Cassini) se le conocían doce.
Al paso de esas sondas se descubrieron tantos, que su número actual (año 2.005) supera los sesenta. Quizá debido a esa poderosa atracción gravitatoria, Júpiter haya  podido “atrapar” algunos cuerpos menores que hayan podido pasar por dentro de las órbitas de los planetas que componen el Sistema Solar.
     
* Saturno
Saturno (figuras 41, 57) es un planeta muy similar a Júpiter. Su diámetro, poco inferior  al de Júpiter, es casi diez veces superior al terrestre y su masa es 95 veces mayor que la masa terrestre. También en este caso se ha evidenciado una potente atmósfera, la cual también se presenta en bandas coloreadas y extendidas en el sentido de los paralelos.
En algunas oportunidades la atmósfera de Saturno presenta manchas similares a las de Júpiter, aunque no posee una mancha estable como la Gran Mancha Roja de aquél. Al igual que Júpiter, la temperatura en la superficie de Saturno es más elevada que la que correspondería a la sola irradiación solar, por lo que se supone una radiación de energía interna propia, de origen similar a la radiada por Júpiter.
Una característica exclusiva de Saturno son los anillos que lo rodean (figura 59), observados primeramente por Galileo Galilei. Aunque dada la poca potencia del telescopio de éste, los describió como un par de “manijas” que sobresalían a ambos lados del planeta. Quien primero determinó su carácter de anillos, fue el holandés Christian Huygens, hacia 1.659.
En estos anillos se identifican cuatro zonas o bandas independientes, separadas por bandas oscuras. El ancho total del conjunto de anillos es del orden de los 70.000 Km., aunque su espesor no superaría los 16 Km. El origen de los anillos no está claro aún. Algunos opinan que son los restos de un satélite que  se desintegró. Otros opinan lo contrario: los anillos serían restos de una nebulosa primitiva que dio origen al Sistema Solar; restos que no pudieron condensarse en un solo cuerpo.
En las imágenes enviadas por la sonda espacial Cassini, los anillos aparecen muy bien identificados, no ya como cuatro bandas, sino como gran cantidad de anillos delgados de colores en tonos de rojo y celeste (figura 59). De acuerdo a los datos enviados por la misma sonda, en los anillos rojos predominan partículas sólidas de polvo y en los anillos celestes predomina el agua sólida (hielo).
El anillo exterior de Saturno (figura 59), denominado “anillo F”, tiene una estructura compleja que consta de numerosos anillos menores, a lo largo de los cuales son visibles algunos engrosamientos, o “nódulos.” Algunos científicos especulan que esos nódulos están formados por aglomeración del material de los anillos, formando una especie de mini lunas. Estos nódulos fueron vistos por las imágenes de la nave Voyager 1 y por la reciente nave Cassini.
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 (*) Esta información fue actualizada en el año 2.005 - Desde ese momento a la fecha, el conocimiento general del Universo, y en particular del Sistema Solar, se ha incrementado exponencialmente.
(1) Tiempo que tarda el planeta en cumplir una órbita alrededor del Sol.
(2) Esta presión equivale a la presión atmosférica terrestre a 16 Km. de altura.

--- CAPÍTULO 2 (j)

CAPÍTULO 2 (j)

Principales características de los planetas

* Mercurio
Mercurio (figura 37) es el más pequeño de los planetas, con un diámetro de 4.660 Km., apenas 1,5 veces el diámetro de la Luna. Su masa es de solo 0,326 x 10 a la 24  kg.,  aunque su densidad es algo superior a la de la Tierra, alcanzando a un valor de 6. Por ello la fuerza gravitatoria en la superficie de Mercurio es igual a la de la Luna y tiene otras semejanzas con ésta, como por ejemplo su albedo.
Este planeta es el único que tiene una órbita notablemente excéntrica, sobre la cual cumple un giro alrededor del Sol cada 88 días terrestres. Además cumple un giro completo sobre si mismo cada 55 días terrestres. Ello equivale a decir que el año de Mercurio es de 88 días terrestres y de solamente 1,6 días “mercuriales”. Parece asombroso, pero cada día de ese pequeño planeta dura más de la mitad de su año planetario. Con tal lentitud de giro sobre su eje, la cara expuesta al Sol se sobrecalienta a extremos notables, indicando algunos cálculos que las temperaturas en su superficie alcanzan los 350º Centígrados.
     
* Venus
Así como Mercurio tiene múltiples semejanzas con la Luna, Venus (figura 38) las tiene con la Tierra, a punto tal de ser considerados como planetas “gemelos.” En principio, sus diámetros respectivos apenas tienen 300 Km. de diferencia(1). Si bien la masa de Venus es algo menor, con 4,881 10 a la 24 kg. (82% de la masa terrestre), sus densidades son casi iguales y la aceleración de la gravedad en su superficie es de 8,75 m/seg2. Además Venus es el planeta más cercano a la Tierra.
Pese a tal cercanía relativa, la superficie de Venus fue escasamente conocida hasta hace muy poco tiempo, debido a que su atmósfera siempre permanece nublada, impidiendo las observaciones con instrumentos ópticos. Recién a partir de las observaciones satelitales mediante radar, se pudieron apreciar los rasgos superficiales de Venus. Precisamente la figura 38 es una imagen de Venus elaborada mediante información de radar.
La elevada densidad atmosférica de Venus genera un potentísimo efecto de invernadero, en virtud del cual las temperaturas medidas en su superficie son del orden de los 400º K y más aún. Asimismo inmediatamente debajo de la superficie, se han medido temperaturas del orden de los 740º Kelvin, las cuales son suficientes como para derretir Plomo. Asimismo y dada las enormes diferencias de temperatura en su atmósfera, en Venus son frecuentes los vientos superiores a los 350 kilómetros por hora.

* Tierra
La Tierra (figura 48) es el tercer planeta integrante del Sistema Solar, contando desde el Sol hacia la periferia. De acuerdo a las diferentes clasificaciones que mencionamos para los planetas, podemos decir que la Tierra es uno de los planetas viejos, siendo también uno de los planetas menores y a la vez, uno de los planetas rocosos, pétreos, o “terrestres”, valga la redundancia.
Se encuentra a una distancia media del sol de 149.598.000 Km. y vale recordar que esa distancia es usada como unidad astronómica de medida (u.a.). El diámetro medio de la Tierra es de 12.742 Km., su densidad es de 5,52 y su masa es de 5,975 x 10 a la 24 Kg. Esa masa representa aproximadamente 1/330.000 partes de la masa del Sol.
La Tierra cumple una órbita alrededor del Sol cada 365 días, lo que constituye un año terrestre. Asimismo la tierra efectúa un giro completo sobre su propio eje cada 23 horas 56 minutos y 4 segundos, lo que constituye un día terrestre completo.
El eje de rotación de la Tierra sobre si misma tiene una inclinación de 23º 27’ con respecto al plano de la eclíptica. Debido a ello sobre la superficie de la tierra de latitudes medias y elevadas, se suceden las cuatro estaciones del año. En ese sentido, la Tierra pasa por estaciones opuestas (invierno-verano) al situarse en posiciones extremas de su órbita (afelio y perihelio – figura 8).
En virtud de otro factor inherente a la órbita terrestre, es posible que el Hemisferio Sur sea rector de la marcha del clima sobre el planeta. Ese factor es el movimiento de precesión de los
equinoxios, que desarrollaremos en otro capítulo. Sin abundar en detalles, el estudio de los cuales ocupará toda la carrera de Geología, puede afirmarse que la Tierra tiene poco más  del 70% de su superficie cubierta de agua y el 30% restante de material rocoso. La porción rocosa de la Tierra, denominada Litosfera, presenta una porción superior denominada Corteza, compuesta mayormente por rocas ricas en aluminosilicatos y genéricamente denominadas rocas siálicas (algo así como un acrónimo de Sílice y Aluminio).
Debajo de la Corteza aparece una porción intermedia denominada Manto y compuesta fundamentalmente por rocas básicas con minerales ferromagnesianos, genéricamente denominado Sima, o rocas simáicas (derivado de Sílice y Magnesio). En el interior de la Tierra aparece el Núcleo. Este es metálico, de elevada densidad, y también es denominado Nife (derivado de Níquel y Hierro).
En la tabla 2 se analizan comparativamente las respectivas masas de las esferas que componen el Sistema Exógeno Terrestre (SET) que ya definimos en el Capítulo 1 y que veremos en detalle en el capítulo siguiente. En esa tabla podemos apreciar que la masa del agua existente en la superficie de la Tierra es más de cinco veces mayor que la masa total de la Atmósfera, más la masa total de la Biosfera, más la masa total de la Corteza terrestre. Asimismo podemos ver que la masa de los océanos mundiales supera en más de cuatro veces la masa de las otras tres esferas que integran el SET.
     

Tabla 2. Comparación de la masa de las esferas integrantes del SET (de Riabchikov, 1976)
Masa total de la Hidrosfera	1.600 x 1015 ton
Masa de la Atmósfera	5.158 x 1012 ton
Masa de la Corteza Terrestre	295 x 1015 ton
Masa de la Biosfera (peso seco)	1.790 x 109  ton
Masa Total Atmósfera + Corteza + Biosfera	300 x 1015 ton
Masa de los Océanos	1.370 x 1015 ton

De ello se desprende que desde el punto de vista termodinámico, los océanos son los reguladores del clima terrestre, por más que la mayoría de los climatólogos hasta ahora hayan insistido en buscar el origen de las glaciaciones de modo casi exclusivo en la Atmósfera.

Continua...

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(1) Recordemos que el diámetro de la Tierra es de 12.742 Kilómetros.