Planetas Exteriores

Los planetas exteriores (También llamados gigantes o gaseosos) son aquellos que están situados más allá del cinturón de asteroides, es decir, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.

Nótese que, desde la redefinición de planeta de 2006, Plutón ya no se considera un planeta. Sino, que se considera planeta enano o en algunos casos, planetoide.

Sus características más importantes son:

• Giran muy deprisa, periodos de rotación en torno a las 10 hr.
• Son básicamente gaseosos, careciendo de superficie sólida. Urano y Neptuno poseen núcleos internos formados por hielos primigenios a gran presión y temperatura y en estado líquido.
• Disponen de fuertes campos magnéticos.
• Poseen muchos satélites.
• Poseen sistemas de anillos a su alrededor.

Los planetas gigantes de nuestro sistema solar están formados por profundas atmósferas de hidrógeno y helio que llegan a constituir la mayor parte de la masa de Júpiter y Saturno, además de que ocupan una tercera parte de los planetas Urano y Neptuno. La mayoría de planetas extrasolares descubiertos hasta la fecha encajan dentro de las características principales de masa y composición de los planetas exteriores de nuestro sistema solar, si bien sus órbitas son mucho más cercanas a su estrella principal hablándose en ocasiones de júpiteres calientes.

Los planetas exteriores son los más grandes del sistema solar teniendo órbitas más alejadas del Sol. Sus tamaños gigantescos y su composición líquida y gaseosa los hace muy diferentes de los planetas interiores, siendo bastantes menos densos que éstos.

Suelen tener grandes atmósferas compuestas por helio e hidrógeno, con componentes de otras sustancias como agua, metano o amoníaco.

Las configuraciones de un planeta exterior son:

• Conjunción. El Sol se interpone entre la Tierra y el planeta, haciendo que éste no se vea.
• Oposición. Las direcciones del Sol y el planeta difieren en 180º, estando la Tierra entre ambos. La visión del planeta es óptima. A la puesta del Sol está en dirección Este, a medianoche al Sur, y al amanecer al Oeste. Es uno de los mejores momentos para observarlo. Además en la oposición la distancia planeta-Tierra es mínima.
• Cuadratura oriental. Las direcciones del Sol y el planeta forman 90º hacia el Este. A la puesta del Sol el planeta está en la dirección Sur, y al amanecer en dirección Norte.
• Cuadratura occidental. Las direcciones del Sol y el planeta forman 90º hacia el Oeste. A la puesta del Sol el planeta está en dirección Norte, y al amanecer en dirección Sur.

Algunos planetas exteriores presentan también lo que se llama movimiento retrógrado , que es cuando se desplaza en sentido contrario al que realmente posee en su órbita y el punto Estacionario, que es cuando no se aprecia su movimiento en la Esfera Celeste. Estas dos situación no son reales , sólo es un efecto de perspectiva producido por las posiciones de los planetas y velocidades orbitales.

Presentan estos planetas exteriores bastantes satélites y en el caso de Júpiter , que aunque se conocen 38 o más , los 4 satélites más conocidos ya que su descubridor fue Galileo pueden ser observados con instrumentos ópticos medianos, así como apreciarse los siguientes fenómenos o detalles:

1) Eclipses: producidos cuando un satélite penetra en la sombra proyectada por Júpiter.

2) Ocultaciones: son aquellas que se producen por el paso de un satélite tras el planeta Júpiter.

3) Pasos: se originan cuando un satélite se interpone entre Júpiter y la Tierra.

4) Pasos de sombra: son causados por la proyección de la sombra de un satélite sobre el planeta.

Pluton (planeta enano)

Observación: Su observación queda reservada para equipos mediano (200 m es cielos oscuros) Si se obtiene acceso a uno, deben consultarse cartas detalladas del área donde se localiza, con estrellas de hasta magnitud 14 por lo menos. Plutón se observa como un débil punto de apariencia estelar que cambia su posición lentamente con el transcurrir del tiempo. En dos días consecutivos puede notarse el desplazamiento aparente sobre el fondo de estrellas.

Plutón es un planeta enano muy pequeño y distante, con una órbita excéntrica y bastante inclinada, por lo cual no es usual encontrarlo en las cercanías de la eclíptica. La excentricidad de su órbita produce que en ocasiones la distancia al Sol sea menor que la de Neptuno, transformando a este ultimo en el planeta mas exterior del Sistema Solar, por un tiempo relativamente corto en comparación con el periodo de translación total de Plutón. Actualmente Plutón es el planeta (enano) mas exterior.

Datos de Plutón

• Diámetro ecuatorial : 2274 km
• Densidad media (Tierra=1) : 0.36
• Gravedad (Tierra=1) : 0.0637
• Período de rotación : 153.6 horas / 6.4 días
• Velocidad de escape : 4250 km/hr
• Inclinación de eje de rotación : 62.0º
• Excentricidad orbital : 0.246
• Velocidad orbital media : 17072 km/hr
• Distancia mínima al Sol : 4437.1 millones de km
• Distancia máxima al Sol : 7333.5 millones de km
• Distancia media al Sol : 5886.1 millones de km
• Período de revolución : 247.70 años
• Inclinación orbital : 17.15º

Plutón fue descubierto por Clyde William Tombaugh, el cual comenzó su búsqueda en el observatorio Lowell en 1929 en una zona del cielo la cual habia sido calculada por Percival Lowell (1855-1916) basándose en pequeñas discrepancias en la órbita de Urano y utilizando placas fotográficas. Un "comparador de destellos" servia para intercambiar rápidamente entre dos placas tomadas en la misma posición del cielo, revelando cualquier objeto que se moviese.

A las 4 de la tarde del 18 de febrero de 1930 Tombaugh detectó el parpadeo de un objeto de magnitud 14.9 en una zona fotografiada de Geminis. El cambio de posición sobre la placa fotográfica era de solo 3.5 milímetrtos, lo cual indicaba un planeta transneptuniano. El descubrimiento del nuevo planeta fue publicado oficialmente el 13 de marzo de 1930, que era el 149 aniversario del descubrimiento de Urano.

Pero lo sorprendente de estos hechos es que Plutón no poseia la órbita que se esperaba, y que hacia que los calculos diesen la posición del descubrimiento. El que el nuevo planeta se encontrase aproximadamente donde los calculos indicaban fue producto de que la órbita real de Pluton, en ese momento, se localizaba cerca de la órbita previamente calculada por Lowell.

Plutón ostenta algunos records planetarios: posee la órbita mas excentrica (0.246, le sigue Mercurio con 0.206) y con mayor inclinación respecto al plano de la eclíptica (17.15º, seguido tambien por Mercurio con 7º) Debido a su excentricidad, durante parte de su recorrido Plutón se ubica mas interiormente que Neptuno, siendo este ultimo, por unos 20 años, el planeta más lejano mientras Pluton pasa su perihelio.

Actualmente Plutón volvió a ser el planeta mas lejano (fue el anteultimo planeta desde 1979 hasta 1999) e irá alejandose cada vez mas del Sol hasta su afelio en el 2113. Cuando Plutón se encuentra en el afelio el Sol solo brilla 1/2450 de lo que lo hace en la Tierra, aún asi, el Sol brilla sobre Plutón con una intensidad 190 veces mayor que la Luna llena sobre la Tierra. Luego del cambio de clasificación, Plutón se convirtió en planeta enano, dentro del grupo de los plutinos (objetos más allá de la órbita de Neptuno)

Plutón posee tres satélites. Caronte es el mayor, de gran tamaño comparado con Plutón. Luego se encuentran dos más pequeños, Nyx (45 km) e Hydra (45 a 60 km) descubiertos en 2005. Caronte fue descubierto en 1978 por James Christy del U.S. Naval Observatory en fotografías tomadas por un reflector de 1.5 metros. Plutón y Caronte tienen órbitas sincrónicas, por tanto siempre se muestran las misma cara. Datos infrarrojos parecen indicar que Caronte esta cubierta de agua helada.

A continuación se listan los dos principales satélites de Neptuno, con algunas de sus caracteristicas:

Caronte

• Tamaño : 1207 km
• Distancia a Plutón : 19640 km
• Periódo de rotación : 6.4 días
• Excentricidad orbital : 0.0
• Inclinación orbital: 105º
• Magnitud visible : 16 - 17

Saturno

El planeta Saturno es un gigante delicado. Aunque es el segundo planeta más grande del sistema solar, es el menos denso –menos denso que el agua.  Los componentes químicos de la parte superior de la atmósfera colorean sus bandas de nubes con tonalidades de color marfil, amarillo y marrón-anaranjado.  Saturno está, además, rodeado de sus amplios anillos, lo que hace de él uno de los planetas más hermosos del sistema solar.

Las nubes de Saturno tienen sutiles tonalidades amarillas, marrones y anaranjadas.

Al igual que su hermano mayor, Júpiter, Saturno es una bola de hidrógeno y helio en torno a un núcleo denso y rocoso.  Saturno gira tan rápido que está abultado en su ecuador, por lo que es mucho más grueso en el ecuador que en los polos.

La rápida rotación de Saturno y su estructura en capas producen un campo magnético.  Observaciones del vehículo espacial Cassini sugieren que el campo puede estar cambiando, lo que podría significar que el interior de Saturno también está cambiando.  Para intentar medir la rapidez de rotación de Saturno, Cassini estudió las ondas de radio producidas por el campo magnético.  (Como Saturno no tiene superficie sólida, es imposible medir su rotación estudiando accidentes geográficos como montañas o cañones.)  Pero el vehículo descubrió que la rapidez de rotación parece haber disminuido en unos seis minutos desde las misiones del Voyager de hace dos décadas.

Los científicos no creen que la rotación de Saturno esté ralentizándose.  Una posible explicación alternativa es que haya cambios en el núcleo del planeta que estén produciendo cambios en el campo magnético.

La característica más destacada de Saturno, sin embargo, es su amplio sistema de anillos.

Galileo Galilei descubrió los anillos a principios del siglo diecisiete.  Con su pequeño y rudimentario telescopio, sin embargo, los anillos parecían “bultos” en el planeta.  Cinco décadas después, el astrónomo holandés Christian Huygens, que acababa de descubrir Titán, la luna más grande de Saturno, detectó que había un pequeño espacio entre Saturno y los bultos.  Huygens dedujo que los bultos eran, en realidad, anillos en torno al planeta. 

Hoy, los astrónomos saben que el sistema de anillos de Saturno está compuesto de miles de anillos.  Algunos de ellos están formados por pequeños trozos de agua congelada, otros contienen granos diminutos de polvo y hay otros con una mezcla de los dos.  El conjunto de anillos sólo tiene unos cientos de pies de grosor.  Por dentro y por fuera del sistema de anillos hay varias lunas pequeñas en órbita.  Estos satélites “pastores” contribuyen a mantener en su sitio a las partículas, pero también dan a algunos anillos formas extrañas, retorciéndolos y enredándolos. 

Los anillos de Saturno se formaron, probablemente, cuando una pequeña luna o cometa pasó cerca de Saturno y fue destrozado por la gravedad del planeta. 

El matemático francés Edgard Roche describió este proceso por primera vez hacia 1850.  La gravedad de un planeta es más fuerte sobre el lado de la luna que lo mira que sobre el lado opuesto.  Si una luna pasa demasiado cerca de su planeta madre esa diferencia, llamada fuerza de marea, la destroza, convirtiendo la luna en residuos cósmicos.  Con el paso del tiempo, los residuos se esparcen, formando anillos –como los que rodean a Saturno.

Aunque Saturno no tiene superficie sólida, quizás algún día los humanos puedan ver sus anillos de cerca.  Tal vez puedan caminar en alguna de sus heladas lunas o incluso flotar por encima de las lunas de Saturno en grandes globos.  Desde un punto de vista tan elevado, los anillos se verían como bandas anchas y brillantes por el cielo.  A veces, partículas heladas del borde interior de los anillos de Saturno caen hacia la atmósfera del planeta, creando brillantes “estrellas fugaces” que surcan el cielo de este delicado gigante.