Sistema solar

El Sistema Solar es el sistema ligado gravitacionalmente por el Sol y las masas que orbitan a su alrededor, principalmente sus ocho planetas , entre los que se encuentra la Tierra . El Sistema Solar es un sistema planetario aislado formado por una sola estrella (no forma parte de un sistema estelar mayor ) dentro de la Vía Láctea . El sistema se formó hace unos 4600 millones de años cuando una densa región de una nube molecular colapsó, creando el Sol y un disco protoplanetario a partir del cual se ensamblaron los cuerpos en órbita.

El Sol representa el 99,86% de la masa total del Sistema Solar. En su núcleo , el hidrógeno se fusiona para formar helio , liberando energía que se emite a través de la fotosfera solar . Esto crea la heliosfera y un gradiente de temperatura decreciente en todo el Sistema Solar.

Los siguientes objetos más masivos del sistema son los ocho planetas, que por definición dominan las órbitas que ocupan. Los más cercanos al Sol en orden de distancia creciente son los planetas terrestres : Mercurio , Venus , la Tierra y Marte . Estos cuatro planetas forman parte del Sistema Solar interior . La Tierra y Marte son los únicos planetas que orbitan dentro de la zona habitable del Sol , en la que la luz solar puede mantener el agua superficial líquida bajo presión atmosférica. Más allá de la línea de congelación , a unas cinco unidades astronómicas (UA), ^{[ d ]} se encuentran los planetas del Sistema Solar exterior : dos gigantes gaseosos ( Júpiter y Saturno ) y dos gigantes de hielo ( Urano y Neptuno ). Júpiter y Saturno poseen casi el 90% de la masa no estelar del Sistema Solar.

Los objetos de masa planetaria que no dominan su órbita sino que orbitan directamente alrededor del Sol se denominan planetas enanos . El Centro de Planetas Menores de la Unión Astronómica Internacional incluye a Ceres , Plutón , Eris , Makemake y Haumea como planetas enanos. ^{[ 12 ]} Otros cuatro objetos del Sistema Solar se identifican generalmente como tales: Orcus , Quaoar , Gonggong y Sedna . ^{[ 13 ]} Menos masivos que los planetas enanos son la gran cantidad de cuerpos pequeños del Sistema Solar , como asteroides , cometas , centauros , meteoroides y nubes de polvo interplanetario . ^{[ e ]} El planeta enano Ceres y muchos de estos cuerpos más pequeños se encuentran en el cinturón de asteroides (entre la órbita de Marte y Júpiter), mientras que todos los demás planetas enanos son miembros de poblaciones de objetos transneptunianos , que pueden encontrarse en el cinturón de Kuiper justo fuera de Neptuno o en el disco más disperso .

Muchos objetos del Sistema Solar no orbitan directamente alrededor del Sol, sino que son satélites naturales , comúnmente llamados «lunas», de cuerpos celestes más grandes. Estos se encuentran distribuidos por todo el Sistema Solar, con tamaños que van desde lunas de masa planetaria hasta lunas mucho menos masivas . Las dos lunas más grandes ( Ganímedes de Júpiter y Titán de Saturno) son más grandes (aunque menos masivas) que el planeta más pequeño (Mercurio), mientras que las siete más masivas, entre las que se incluye la Luna de la Tierra , son más masivas y grandes que cualquiera de los planetas enanos.

Dentro de la heliosfera, el Sistema Solar está constantemente inundado por las partículas de plasma cargadas del viento solar , que, junto con el polvo interplanetario, el gas y los rayos cósmicos , forman un medio interplanetario entre los cuerpos del Sistema Solar. Alrededor deA 70-90 UA del Sol, el viento solar se detiene al chocar con el medio interestelar , dando lugar a la heliopausa y al límite entre el medio interplanetario y el espacio interestelar . Más allá, en algún lugar más alláA 2000 UA del Sol se extiende la región más externa del Sistema Solar, la nube de Oort teórica , la fuente de los cometas de largo período , que se extiende hasta el borde del Sistema Solar, el borde de su esfera de Hill , a 178 000–227 000 UA (2,81–3,59 años luz ) , donde su potencial gravitatorio se vuelve igual al potencial galáctico. ^[¹⁴^] El Sistema Solar actualmente se mueve a través de una nube de medio interestelar llamada Nube Local . La estrella más cercana al Sistema Solar, Proxima Centauri , está a 269 000 UA (4,25 años luz) de distancia. Ambas están dentro de la Burbuja Local , una región relativamente pequeña de 1000 años luz (años luz) de ancho de la Vía Láctea .

Definición

El Sistema Solar incluye el Sol y todos los objetos que están ligados a él por la gravedad y orbitan a su alrededor. ^{[ 15 ]}^{[ 16 ]}^{[ 17 ]}

La Unión Astronómica Internacional describe el Sistema Solar como todos los objetos unidos por la gravedad del Sol, el Sol mismo, sus ocho planetas y los demás cuerpos celestes que orbitan a su alrededor. ^{[ 18 ]} La NASA describe el sistema solar como incluyendo el Sol y su sistema planetario. ^{[ 19 ]}

La capitalización del nombre varía. Cuando no se usa como nombre propio y se escribe sin mayúscula, «sistema solar» puede referirse tanto al Sistema Solar en sí como a cualquier sistema planetario que recuerde al Sistema Solar. ^{[ 15 ]} La Unión Astronómica Internacional , organismo de referencia en materia de nomenclatura astronómica , especifica que se escriban con mayúscula los nombres de todos los objetos astronómicos individuales, pero utiliza estructuras mixtas como «Sistema Solar» y «sistema solar» en su documento de directrices de nomenclatura. ^{[ 20 ]}

Formación y evolución

Pasado

Diagrama del disco protoplanetario del Sistema Solar primitivo , a partir del cual se formaron la Tierra y otros cuerpos del Sistema Solar.

El Sistema Solar se formó hace al menos 4.568 millones de años a partir del colapso gravitacional de una región dentro de una gran nube molecular . ^{[ b ]} Esta nube inicial probablemente tenía varios años luz de diámetro y probablemente dio origen a varias estrellas. ^{[ 22 ]} Como es típico de las nubes moleculares, esta consistía principalmente en hidrógeno, con algo de helio y pequeñas cantidades de elementos más pesados fusionados por generaciones anteriores de estrellas. ^{[ 23 ]}

A medida que la nebulosa presolar ^{[ 23 ]} colapsaba, la conservación del momento angular provocó que girara más rápido. El centro, donde se acumulaba la mayor parte de la masa, se calentaba cada vez más que los alrededores. ^{[ 22 ]} A medida que la nebulosa en contracción giraba más rápido, comenzó a aplanarse formando un disco protoplanetario con un diámetro de aproximadamente200 UA ^{[ 22 ]}^{[ 24 ]} y una protoestrella caliente y densa en el centro. ^{[ 25 ]}^{[ 26 ]} Los planetas se formaron por acreción de este disco, ^{[ 27 ]} en el que el polvo y el gas se atrajeron gravitacionalmente entre sí, coalesciendo para formar cuerpos cada vez más grandes. Cientos de protoplanetas pudieron haber existido en el Sistema Solar primitivo, pero se fusionaron, fueron destruidos o expulsados, dejando los planetas, planetas enanos y cuerpos menores remanentes . ^{[ 28 ]}^{[ 29 ]}

En el sistema solar interior, el calor del proceso de acreción superó el punto de ebullición de las moléculas de hidrocarburos durante el primer millón de años, lo que provocó un bajo contenido de carbono en los planetas interiores. El límite de este proceso se ha denominado la línea de hollín . ^{[ 30 ]} A medida que el disco del sistema solar se enfriaba, esta línea se desplazó hacia el interior y ahora se encuentra dentro de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. ^{[ 31 ]} Los materiales distintos de los metales y los silicatos, debido a sus puntos de ebullición más altos, no podían persistir en estado sólido. Aquí se formaron planetas principalmente rocosos, como Mercurio, Venus, la Tierra y Marte. Debido a que estos materiales refractarios solo constituían una pequeña fracción de la nebulosa solar, los planetas terrestres no pudieron crecer mucho. ^{[ 28 ]}

Los planetas gigantes (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) se formaron más allá, más allá de la línea de congelación, el punto entre las órbitas de Marte y Júpiter donde el material es lo suficientemente frío como para que los compuestos de hielo volátiles permanezcan sólidos. Los hielos que formaron estos planetas eran más abundantes que los metales y silicatos que formaron los planetas interiores terrestres, lo que les permitió crecer lo suficiente como para capturar grandes atmósferas de hidrógeno y helio , los elementos más ligeros y abundantes. ^{[ 28 ]} Los restos que nunca se convirtieron en planetas se acumularon en regiones como el cinturón de asteroides, el cinturón de Kuiper y la nube de Oort. ^{[ 28 ]}

En 50 millones de años, la presión y la densidad del hidrógeno en el centro de la protoestrella se volvieron lo suficientemente grandes como para que comenzara la fusión termonuclear . ^{[ 32 ]} A medida que el helio se acumula en su núcleo, el Sol se vuelve más brillante; ^{[ 33 ]} al principio de su vida en la secuencia principal su brillo era el 70% del que tiene hoy. ^{[ 34 ]} La temperatura, la tasa de reacción , la presión y la densidad aumentaron hasta que se alcanzó el equilibrio hidrostático : la presión térmica contrarrestando la fuerza de la gravedad. En este punto, el Sol se convirtió en una estrella de la secuencia principal . ^{[ 35 ]} El viento solar del Sol creó la heliosfera y arrastró el gas y el polvo restantes del disco protoplanetario hacia el espacio interestelar. ^{[ 33 ]}

Tras la disipación del disco protoplanetario , el modelo de Niza propone que los encuentros gravitacionales entre planetesimales y los gigantes gaseosos provocaron que cada uno migrara a órbitas diferentes. Esto condujo a una inestabilidad dinámica de todo el sistema, que dispersó los planetesimales y, finalmente, colocó a los gigantes gaseosos en sus posiciones actuales. Durante este período, la hipótesis del gran giro sugiere que una migración final hacia el interior de Júpiter dispersó gran parte del cinturón de asteroides, dando lugar al Bombardeo Intenso Tardío de los planetas interiores. ^{[ 36 ]}^{[ 37 ]}

Presente y futuro

El Sistema Solar se mantiene en un estado relativamente estable y de lenta evolución al seguir órbitas aisladas y ligadas gravitacionalmente alrededor del Sol. ^{[ 38 ]} Aunque el Sistema Solar ha sido bastante estable durante miles de millones de años, es técnicamente caótico , ^{[ 39 ]} y eventualmente podría desestabilizarse . Existe una pequeña probabilidad de que otra estrella pase a través del Sistema Solar en los próximos miles de millones de años. Si bien esto podría desestabilizar el sistema y eventualmente conducir millones de años después a la expulsión de planetas, colisiones planetarias o planetas que impacten contra el Sol, lo más probable es que el Sistema Solar permanezca prácticamente igual que en la actualidad. ^{[ 40 ]}

La fase de secuencia principal del Sol, de principio a fin, durará aproximadamente 10 mil millones de años para el Sol, en comparación con los cerca de dos mil millones de años de todas las demás fases posteriores de la vida del Sol previa a la remanente combinadas. ^{[ 41 ]} El Sistema Solar permanecerá prácticamente como se conoce hoy hasta que el hidrógeno en el núcleo del Sol se haya convertido completamente en helio, lo que ocurrirá aproximadamente dentro de 5 mil millones de años. Esto marcará el final de la vida del Sol en la secuencia principal. En ese momento, el núcleo del Sol se contraerá con la fusión de hidrógeno ocurriendo a lo largo de una capa que rodea el helio inerte, y la producción de energía será mayor que en la actualidad. Las capas exteriores del Sol se expandirán hasta aproximadamente 260 veces su diámetro actual, y el Sol se convertirá en una gigante roja . Debido a su mayor área superficial, la superficie del Sol será más fría ( 2600 K (4220 °F) en su punto más frío) que en la secuencia principal. ^[⁴¹^]

Se espera que la expansión del Sol vaporice Mercurio y Venus, y haga que la Tierra y Marte sean inhabitables (posiblemente destruyendo también la Tierra). ^{[ 42 ]}^{[ 43 ]} Eventualmente, el núcleo estará lo suficientemente caliente para la fusión de helio; el Sol quemará helio durante una fracción del tiempo que quemó hidrógeno en el núcleo. El Sol no es lo suficientemente masivo como para iniciar la fusión de elementos más pesados, y las reacciones nucleares en el núcleo disminuirán. Sus capas exteriores serán expulsadas al espacio, dejando atrás una densa enana blanca , con la mitad de la masa original del Sol pero solo del tamaño de la Tierra. ^{[ 41 ]} Las capas exteriores expulsadas pueden formar una nebulosa planetaria , devolviendo parte del material que formó el Sol —pero ahora enriquecido con elementos más pesados como el carbono— al medio interestelar . ^[⁴⁴^]^[⁴⁵^]

Características generales

Los astrónomos a veces dividen la estructura del Sistema Solar en regiones separadas. El Sistema Solar interior incluye Mercurio, Venus, la Tierra, Marte y los cuerpos del cinturón de asteroides . El Sistema Solar exterior incluye Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y los cuerpos del cinturón de Kuiper . ^{[ 46 ]} Desde el descubrimiento del cinturón de Kuiper, las partes más externas del Sistema Solar se consideran una región distinta que comprende los objetos más allá de Neptuno . ^{[ 47 ]}

Composición

El componente principal del Sistema Solar es el Sol, una estrella de secuencia principal de tipo G que contiene el 99,86 % de la masa conocida del sistema y lo domina gravitacionalmente. ^{[ 48 ]} Los cuatro cuerpos más grandes que orbitan alrededor del Sol, los planetas gigantes, representan el 99 % de la masa restante, y Júpiter y Saturno juntos comprenden más del 90 %. Los objetos restantes del Sistema Solar (incluidos los cuatro planetas terrestres, los planetas enanos, las lunas, los asteroides y los cometas) en conjunto comprenden menos del 0,002 % de la masa total del Sistema Solar. ^{[ f ]}

El Sol está compuesto aproximadamente en un 98 % de hidrógeno y helio, ^{[ 52 ]} al igual que Júpiter y Saturno. ^{[ 53 ]}^{[ 54 ]} Existe un gradiente de composición en el Sistema Solar, creado por la presión térmica y lumínica del Sol primitivo; los objetos más cercanos al Sol, que se ven más afectados por la presión térmica y lumínica, están compuestos de elementos con puntos de fusión altos. Los objetos más alejados del Sol están compuestos principalmente de materiales con puntos de fusión más bajos. ^{[ 55 ]} El límite en el Sistema Solar más allá del cual esas sustancias volátiles podrían coalescer se conoce como la línea de congelación , y se encuentra aproximadamente a cinco veces la distancia de la Tierra al Sol. ^{[ 3 ]}

Órbitas

Los planetas y otros objetos grandes en órbita alrededor del Sol se encuentran cerca del plano invariable del Sistema Solar , al igual que la órbita de la Tierra, conocida como la eclíptica , y más cerca aún la órbita de Júpiter, con una inclinación de 0,3219°. ^{[ 56 ]} Los objetos helados más pequeños, como los cometas, suelen orbitar con ángulos significativamente mayores respecto a este plano. ^{[ 57 ]}^{[ 58 ]} La mayoría de los planetas del Sistema Solar tienen sistemas secundarios propios, orbitados por satélites naturales llamados lunas. Todos los satélites naturales más grandes están en rotación síncrona , con una cara permanentemente orientada hacia su planeta madre. Los cuatro planetas gigantes tienen anillos planetarios, discos delgados de partículas diminutas que orbitan a su alrededor al unísono. ^{[ 59 ]}

Como resultado de la formación del Sistema Solar , los planetas y la mayoría de los demás objetos orbitan alrededor del Sol en la misma dirección en que el Sol está girando. Es decir, en sentido contrario a las agujas del reloj, visto desde arriba del polo norte de la Tierra. ^{[ 60 ]} Hay excepciones, como el cometa Halley . ^{[ 61 ]} La mayoría de las lunas más grandes orbitan sus planetas en dirección prograda , coincidiendo con la dirección de rotación planetaria; Tritón , la luna de Neptuno , es la más grande que orbita en sentido opuesto, retrógrado. ^{[ 62 ]} La mayoría de los objetos más grandes giran alrededor de sus propios ejes en dirección prograda con respecto a su órbita, aunque la rotación de Venus es retrógrada. ^{[ 63 ]}

En una buena primera aproximación, las leyes de Kepler del movimiento planetario describen las órbitas de los objetos alrededor del Sol. ^{[ 64 ]}^{: 433–437} Estas leyes estipulan que cada objeto viaja a lo largo de una elipse con el Sol en uno de sus focos , lo que hace que la distancia del cuerpo al Sol varíe a lo largo del año. El punto más cercano de un cuerpo al Sol se llama perihelio , mientras que su punto más alejado del Sol se llama afelio . ^{[ 65 ]}^{: 9-6} Con la excepción de Mercurio, las órbitas de los planetas son casi circulares, pero muchos cometas, asteroides y objetos del cinturón de Kuiper siguen órbitas altamente elípticas. Las leyes de Kepler solo tienen en cuenta la influencia de la gravedad del Sol sobre un cuerpo en órbita, no las atracciones gravitatorias de diferentes cuerpos entre sí. En una escala de tiempo humana, estas perturbaciones pueden explicarse utilizando modelos numéricos , ^{[ 65 ]}^{: 9-6} pero el sistema planetario puede cambiar caóticamente a lo largo de miles de millones de años. ^{[ 66 ]}

El momento angular del Sistema Solar es una medida de la cantidad total de momento orbital y rotacional que poseen todos sus componentes móviles. ^{[ 67 ]} Aunque el Sol domina el sistema por masa, representa solo alrededor del 2 % del momento angular. ^{[ 68 ]}^{[ 69 ]} Los planetas, dominados por Júpiter, representan la mayor parte del resto del momento angular debido a la combinación de su masa, órbita y distancia del Sol, con una posible contribución significativa de los cometas. ^{[ 68 ]}

Distancias y escalas

El radio del Sol es 0,0047 UA (700.000 km; 400.000 mi) . ^[⁷¹^] Por lo tanto, el Sol ocupa el 0,00001% (1 parte en 10⁷ ⁾ del volumen de una esfera con un radio del tamaño de la órbita de la Tierra, mientras que el volumen de la Tierra es aproximadamente 1 millonésima (10⁻⁶ ⁾ del del Sol. Júpiter, el planeta más grande, es A 5,2 UA del Sol y tiene un radio de 71.000 km (0,00047 UA; 44.000 millas) , mientras que el planeta más distante, Neptuno, está a 30 UA del Sol. ^{[ 54 ]}^{[ 72 ]}

Salvo algunas excepciones, cuanto más lejos esté un planeta o cinturón del Sol, mayor será la distancia entre su órbita y la órbita del siguiente objeto más cercano al Sol. Por ejemplo, Venus está aproximadamente 0,33 UA más lejos del Sol que Mercurio, mientras que Saturno está a 4,3 UA de Júpiter y Neptuno a 10,5 UA de Urano. Se han realizado intentos para determinar una relación entre estas distancias orbitales, como la ley de Titius-Bode ^{[ 73 ]} y el modelo de Johannes Kepler basado en los sólidos platónicos ^{[ 74 ]} , pero los descubrimientos en curso han invalidado estas hipótesis ^{[ 75 ] .}

Algunos modelos del Sistema Solar intentan transmitir las escalas relativas involucradas en el Sistema Solar en términos humanos. Algunos son de pequeña escala (y pueden ser mecánicos , llamados planetarios ) , mientras que otros se extienden por ciudades o áreas regionales. ^[⁷⁶^] El modelo de escala más grande de este tipo, el Sistema Solar de Suecia , utiliza el Avicii Arena de Estocolmo de 110 metros (361 pies) como su Sol sustituto, y, siguiendo la escala, Júpiter es una esfera de 7,5 metros (25 pies) en el Aeropuerto de Estocolmo Arlanda , a 40 km (25 mi) de distancia, mientras que el objeto actual más lejano, Sedna , es una esfera de 10 cm (4 pulgadas) en Luleå , a 912 km (567 mi) de distancia. ^[⁷⁷^]^[⁷⁸^] A esa escala, la distancia a Proxima Centauri sería aproximadamente 8 veces mayor que la distancia de la Luna a la Tierra.

Si la distancia Sol-Neptuno se escala a 100 metros (330 pies) , entonces el Sol tendría un diámetro de aproximadamente 3 cm (1,2 pulgadas) (aproximadamente dos tercios del diámetro de una pelota de golf), los planetas gigantes serían todos más pequeños que unos 3 mm (0,12 pulgadas) , y el diámetro de la Tierra junto con el de los demás planetas terrestres sería menor que el de una pulga ( 0,3 mm o 0,012 pulgadas ) a esta escala. ^[⁷⁹^]

Comparación de las distancias entre planetas, donde la barra blanca muestra las variaciones orbitales. El tamaño de los planetas no está a escala.

Habitabilidad

Comparación de las zonas habitables del Sistema Solar y de TRAPPIST-1 , una estrella enana roja ultrafría que se sabe que tiene siete planetas terrestres en órbitas estables alrededor de la estrella.

Comparación de las zonas habitables para diferentes temperaturas estelares, con una muestra de exoplanetas conocidos más la Tierra, Marte y Venus. De arriba abajo se muestran una estrella de secuencia principal de tipo F , una enana amarilla (estrella de secuencia principal de tipo G), una enana naranja (estrella de secuencia principal de tipo K), una enana roja típica y una enana ultrafría .

La zona de habitabilidad del Sistema Solar se ubica convencionalmente en el Sistema Solar interior alrededor de la Tierra, donde el agua puede existir en estado líquido en las superficies de los planetas. ^{[ 80 ]}

Además de la energía solar, otros factores que permiten la habitabilidad son el campo magnético interplanetario del Sol y los campos magnéticos planetarios (para aquellos planetas que los poseen). Estos campos magnéticos protegen parcialmente a los planetas de las partículas interestelares de alta energía llamadas rayos cósmicos . La densidad de rayos cósmicos en el medio interestelar y la intensidad del campo magnético del Sol cambian en escalas de tiempo muy largas, por lo que el nivel de penetración de los rayos cósmicos en el Sistema Solar varía, aunque se desconoce en qué medida. ^{[ 81 ]}

Sin embargo, la habitabilidad en el Sistema Solar no depende únicamente de las condiciones de la superficie, y además del entorno solar, ya que podría haber habitabilidad en los posibles océanos subterráneos de varios cuerpos del Sistema Solar, ^{[ 82 ]} o en las capas de nubes de algunos planetas, en particular Venus. ^{[ 83 ]}

Comparación con sistemas extrasolares

El análisis de los datos de Kepler sugiere que los sistemas planetarios observados en la Vía Láctea se dividen en tres grupos: "similares", que comprenden planetas de tamaños similares, distancias similares entre sí y órbitas altamente circulares; "ordenados", en los que las masas de los planetas tienden a aumentar con la distancia a su estrella; y "mixtos", que no muestran ningún patrón en sus masas. El Sistema Solar es un sistema ordenado, al igual que el 37% de los sistemas observados. Sin embargo, los sistemas similares son la mayoría, representando el 59% de los sistemas observados, mientras que los sistemas mixtos constituyen solo el 4%. ^{[ 84 ]}

En comparación con muchos sistemas extrasolares, el Sistema Solar se distingue por carecer de planetas en el interior de la órbita de Mercurio. ^{[ 85 ]}^{[ 86 ]} El Sistema Solar conocido carece de supertierras , planetas con una masa entre una y diez veces mayor que la de la Tierra, ^{[ 85 ]} aunque el hipotético Planeta Nueve , si existe, podría ser una supertierra orbitando en el borde del Sistema Solar. ^{[ 87 ]} Además, el Sol es una estrella fulgurante que, en promedio, muestra fulguraciones más débiles en comparación con otras estrellas similares al Sol en tipo espectral, período de rotación y edad. ^{[ 88 ]}

De manera inusual, el Sistema Solar solo tiene planetas terrestres pequeños y gigantes gaseosos grandes; en otros lugares, lo típico son planetas de tamaño intermedio , tanto rocosos como gaseosos , por lo que no existe una "brecha" como la que se observa entre el tamaño de la Tierra y el de Neptuno (con un radio 3,8 veces mayor). Dado que muchas de estas supertierras están más cerca de sus respectivas estrellas que Mercurio del Sol, ha surgido la hipótesis de que todos los sistemas planetarios comienzan con muchos planetas cercanos, y que normalmente una secuencia de sus colisiones provoca la consolidación de la masa en unos pocos planetas más grandes, pero en el caso del Sistema Solar, las colisiones causaron su destrucción y expulsión. ^[⁸⁵^]^[⁸⁹^]

Las órbitas de los planetas del Sistema Solar son casi circulares. En comparación con muchos otros sistemas, tienen una excentricidad orbital menor . ^{[ 85 ]} Aunque se han intentado explicarlo en parte mediante un sesgo en el método de detección de velocidad radial y en parte mediante interacciones prolongadas de un número bastante elevado de planetas, las causas exactas siguen sin determinarse. ^{[ 85 ]}^{[ 90 ]}

Sol

El Sol es la estrella del Sistema Solar y, con mucho, su componente más masivo. Su gran masa (332 900 masas terrestres ), ^{[ 91 ]} que comprende el 99,86 % de toda la masa del Sistema Solar, ^{[ 92 ]} produce temperaturas y densidades en su núcleo lo suficientemente altas como para mantener la fusión nuclear del hidrógeno en helio. ^{[ 93 ]} Esto libera una enorme cantidad de energía , que se irradia principalmente al espacio como radiación electromagnética, alcanzando su máximo en la luz visible . ^{[ 94 ]}^{[ 95 ]}

Debido a que el Sol fusiona hidrógeno en su núcleo, es una estrella de la secuencia principal. Más específicamente, es una estrella de la secuencia principal de tipo G2 , donde la designación de tipo se refiere a su temperatura efectiva . Las estrellas de la secuencia principal más calientes son más luminosas pero tienen una vida más corta. La temperatura del Sol es intermedia entre la de las estrellas más calientes y la de las más frías. Las estrellas más brillantes y calientes que el Sol son raras, mientras que las estrellas sustancialmente más tenues y frías, conocidas como enanas rojas , constituyen aproximadamente el 75 % de las estrellas fusoras en la Vía Láctea . ^{[ 96 ]}

El Sol es una estrella de población I , formada en los brazos espirales de la galaxia . Posee una mayor abundancia de elementos más pesados que el hidrógeno y el helio (« metales » en jerga astronómica) que las estrellas más antiguas de población II en el bulbo y el halo galácticos . ^{[ 97 ]} Los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio se formaron en los núcleos de estrellas antiguas y en explosión, por lo que la primera generación de estrellas tuvo que morir antes de que el universo pudiera enriquecerse con estos átomos. Las estrellas más antiguas contienen pocos metales, mientras que las estrellas nacidas posteriormente tienen más. Se cree que esta mayor metalicidad fue crucial para el desarrollo de un sistema planetario a partir del Sol , ya que los planetas se formaron por la acreción de «metales». ^{[ 98 ]}

La región del espacio dominada por la magnetosfera solar es la heliosfera , que abarca gran parte del Sistema Solar. Junto con la luz , el Sol irradia un flujo continuo de partículas cargadas (un plasma ) llamado viento solar . Este flujo se expande hacia afuera a velocidades de 900.000 kilómetros por hora (560.000 mph) a 2.880.000 kilómetros por hora (1.790.000 mph) , ^[⁹⁹^] llenando el vacío entre los cuerpos del Sistema Solar. El resultado es una atmósfera delgada y polvorienta, llamada medio interplanetario , que se extiende hasta al menos 100 UA . ^{[ 100 ]}

La actividad en la superficie del Sol, como las erupciones solares y las eyecciones de masa coronal , perturba la heliosfera, creando un clima espacial y causando tormentas geomagnéticas . ^{[ 101 ]} Las eyecciones de masa coronal y eventos similares expulsan un campo magnético y enormes cantidades de material de la superficie del Sol. La interacción de este campo magnético y material con el campo magnético de la Tierra canaliza partículas cargadas hacia la atmósfera superior de la Tierra, donde sus interacciones crean las auroras que se ven cerca de los polos magnéticos . ^{[ 102 ]} La estructura estable más grande dentro de la heliosfera es la lámina de corriente heliosférica , una forma espiral creada por la acción del campo magnético giratorio del Sol sobre el medio interplanetario. ^{[ 103 ]}^{[ 104 ]}

Sistema solar interior

El Sistema Solar interior es la región que comprende los planetas terrestres y los asteroides . ^{[ 105 ]} Compuestos principalmente de silicatos y metales, ^{[ 106 ]} los objetos del Sistema Solar interior están relativamente cerca del Sol; el radio de toda esta región es menor que la distancia entre las órbitas de Júpiter y Saturno. Esta región se encuentra dentro de la línea de hielo , que es un poco menor que5 UA del Sol. ^{[ 57 ]}

planetas interiores

Los cuatro planetas terrestres o interiores tienen composiciones rocosas y densas, pocas o ninguna luna y carecen de sistemas de anillos . Están compuestos principalmente de minerales refractarios como los silicatos —que forman sus cortezas y mantos— y metales como el hierro y el níquel, que forman sus núcleos . Tres de los cuatro planetas interiores (Venus, la Tierra y Marte) tienen atmósferas lo suficientemente densas como para generar clima; todos tienen cráteres de impacto y características superficiales tectónicas , como valles de rift y volcanes. ^{[ 107 ]}

Mercurio (0,31–0,59 UA del Sol)^{[ D 6 ]} es el planeta más pequeño del Sistema Solar. Su superficie es grisácea, con un extensode rupes(acantilados) generado porfallas de cabalgamientoysistemas de rayosformados porremanentes de eventos de impacto.^{[ 108 ]} La superficie tiene una temperatura muy variable, con lasecuatorialesque van desde−170°C (−270°F)por la noche hasta420°C (790°F)durante el día. En el pasado, Mercurio fue volcánicamente activo, produciendobasálticassimilares a las de la Luna.^[¹⁰⁹^] Es probable que Mercurio tenga una corteza de silicatos y un gran núcleo de hierro.^[¹¹⁰^]^[¹¹¹^] Mercurio tiene una atmósfera muy tenue, compuesta porde viento solary átomos eyectados.^[¹¹²^] Mercurio no tiene satélites naturales.^[¹¹³^]
Venus (0,72–0,73 UA)^{[ D 6 ]} tiene una atmósfera reflectante y blanquecina compuesta principalmente dedióxido de carbono. En la superficie, la presión atmosférica es noventa veces más densa que a nivel del mar en la Tierra.^{[ 114 ]} Venus tiene temperaturas superficiales superiores a400°C (752°F), principalmente debido a la cantidad degases de efecto invernaderoen la atmósfera.^[¹¹⁵^] El planeta carece de un campo magnético protector que lo proteja dela erosión causadapor el viento solar, lo que sugiere que su atmósfera se mantiene gracias a la actividad volcánica.^[¹¹⁶^] Su superficie muestra amplia evidencia de actividad volcánica con tectónica de tapasestancadas.^[¹¹⁷^] Venus no tiene satélites naturales.^[¹¹³^]
La Tierra (0,98–1,02 UA)^{[ D 6 ]} es el único lugar del universo dondese sabe que existevidayagua líquida superficial^{. [ 118 ]} La atmósfera de la Tierra contiene un 78 %de nitrógenoy un 21 %de oxígeno, lo cual es el resultado de la presencia de vida.^{[ 119 ]}^{[ 120 ]} El planeta tiene unclimáticoymeteorológico, con condiciones que difieren drásticamente entrelas regiones climáticas.^{[ 121 ]} La superficie sólida de la Tierra está dominada porvegetación,desiertoscapas de hieloblancas.^{[ 122 ]}^{[ 123 ]}^{[ 124 ]} La superficie de la Tierra está moldeada porla tectónica de placasque formó las masas continentales.^{[ 109 ]} La magnetosferaplanetaria de la Tierraprotege la superficie de la radiación, limitandola erosión atmosféricay manteniendo la habitabilidad de la vida.^{[ 125 ]}
- La Luna es el único satélite natural de la Tierra. ^{[ 126 ]} Su diámetro es una cuarta parte del de la Tierra. ^{[ 127 ]} Su superficie está cubierta de regolito muy fino y dominada por cráteres de impacto . ^{[ 128 ]}^{[ 129 ]} Grandes manchas oscuras en la Luna, mares , se forman a partir de la actividad volcánica pasada. ^{[ 130 ]} La atmósfera de la Luna es extremadamente tenue, consiste en un vacío parcial con densidades de partículas inferiores a 10 ⁷ por cm ⁻³ . ^{[ 131 ]}
Marte (1,38–1,67 UA)^{[ D 6 ]} tiene un radio aproximadamente la mitad del de la Tierra.^{[ 132 ]} La mayor parte del planeta es roja debido alóxido de hierroen el suelo marciano,^{[ 133 ]} y las regiones polares están cubiertas decasquetes de hielo blancoshechos de agua ydióxido de carbono.^{[ 134 ]} Marte tiene una atmósfera compuesta principalmente de dióxido de carbono, con una presión superficial del 0,6% de la de la Tierra, que es suficiente para sustentar algunos fenómenos meteorológicos.^{[ 135 ]} Durante el año marciano (687 días terrestres), hay grandes fluctuaciones de temperatura superficial en la superficie entre−78,5 a 5,7°C (−109,3 a 42,3°F). La superficie está salpicada de volcanes yvalles de rift, y tiene una rica colección deminerales.^[¹³⁶^]^[¹³⁷^] Marte tiene una estructura interna altamentediferenciaday perdió su magnetosferahace 4 mil millones de años.^[¹³⁸^]^[¹³⁹^] Marte tiene dos pequeñas lunas:^[¹⁴⁰^]
- Fobos es la luna interior de Marte. Es un objeto pequeño, de forma irregular, con un radio medio de 11 km (7 mi) . Su superficie es muy poco reflectante y está dominada por cráteres de impacto. ^[^{D 7}^]^[¹⁴¹^] En particular, la superficie de Fobos tiene un cráter de impacto Stickney muy grande que tiene aproximadamente 4,5 km (2,8 mi) de radio. ^[¹⁴²^]
- Deimos es la luna exterior de Marte. Al igual que Fobos, tiene una forma irregular, con un radio medio de 6 km (4 millas) y su superficie refleja poca luz. ^[^{D 8}^]^[^{D 9}^] Sin embargo, la superficie de Deimos es notablemente más lisa que la de Fobos porque el regolito cubre parcialmente los cráteres de impacto. ^[¹⁴³^]

asteroides

Los asteroides, a excepción del más grande, Ceres , se clasifican como cuerpos pequeños del Sistema Solar y están compuestos principalmente de minerales carbonáceos , rocosos refractarios y metálicos, con algo de hielo. ^{[ 144 ]}^{[ 145 ]} Su tamaño varía desde unos pocos metros hasta cientos de kilómetros.Muchos asteroides se dividen en grupos y familias según sus características orbitales. Algunos asteroides tienen satélites naturales que los orbitan , es decir, asteroides que orbitan asteroides más grandes.^{[ 146 ]}

Los asteroides que cruzan la órbita de Mercurio son aquellos cuyos perihelios se encuentran dentro de la órbita de Mercurio. Se conocen al menos 362 hasta la fecha, e incluyen los objetos más cercanos al Sol conocidos en el Sistema Solar. ^{[ 147 ]} No se han descubierto vulcanoides , asteroides entre la órbita de Mercurio y la del Sol. ^{[ 148 ]}^{[ 149 ]} A partir de 2024, se ha descubierto un asteroide que orbita completamente dentro de la órbita de Venus, 594913 ꞌAylóꞌchaxnim . ^{[ 150 ]}
Los asteroides que cruzan la órbita de Venus son aquellos que la atraviesan. En 2015 se registraron 2809.. ^{[ 151 ]}
Los asteroides cercanos a la Tierra tienen órbitas que se aproximan relativamente a la órbita terrestre, ^{[ 152 ]} y algunos de ellos son objetos potencialmente peligrosos porque podrían colisionar con la Tierra en el futuro. ^{[ 153 ]}^{[ 154 ]} Se conocen más de 37 000 a partir de 2024.[ ¹⁵⁵^] Varios meteoroides ^que orbitaban alrededor del Sol eran lo suficientemente grandes como para ser rastreados en el espacio antes de impactar contra la Tierra. Actualmente se acepta ampliamente que las colisiones del pasado han desempeñado un papel significativo en la configuración de la historia geológica y biológica de la Tierra. ^[¹⁵⁶^]
Los asteroides que cruzan la órbita de Marte son aquellos con un perihelio superior a 1,3 UA que cruzan la órbita de Marte. ^{[ 157 ]} A partir de 2024La NASA enumera 26.182 asteroides confirmados que cruzan la órbita de Marte. ^{[ 151 ]}

cinturón de asteroides

El cinturón de asteroides ocupa una región en forma de toroide entre 2,3 yA 3,3 UA del Sol, que se encuentra entre las órbitas de Marte y Júpiter. Se cree que son remanentes de la formación del Sistema Solar que no se unieron debido a la interferencia gravitacional de Júpiter. ^{[ 158 ]} El cinturón de asteroides contiene decenas de miles, posiblemente millones, de objetos de más de un kilómetro de diámetro. ^{[ 159 ]} A pesar de esto, es improbable que la masa total del cinturón de asteroides sea más de una milésima parte de la de la Tierra. ^{[ 51 ]} El cinturón de asteroides está muy poco poblado; las naves espaciales lo atraviesan rutinariamente sin incidentes. ^{[ 160 ]}

A continuación se describen los tres cuerpos más grandes del cinturón de asteroides. Todos ellos se consideran protoplanetas relativamente intactos , una etapa precursora antes de convertirse en un planeta completamente formado (véase Lista de asteroides excepcionales ): ^{[ 161 ]}^{[ 162 ]}^{[ 163 ]}

Ceres (2,55–2,98 UA) es el único planeta enano del cinturón de asteroides.^{[ 164 ]} Es el objeto más grande del cinturón, con un diámetro de940km (580mi).^[¹⁶⁵^] Su superficie contiene una mezcla decarbono,^[¹⁶⁶^] agua congelada ymineraleshidratados^{. [}¹⁶⁷^] Hay indicios deactividadcriovolcánica volátilcomo el agua erupciona en la superficie, como se observa enlos puntos brillantes de la superficie.^[¹⁶⁸^] Ceres tiene una atmósfera de vapor de agua muy tenue, pero en la práctica es indistinguible del vacío.^[¹⁶⁹^]
Vesta (2,15–2,57 UA) es el segundo objeto más grande del cinturón de asteroides.^{[ 170 ]} Sus fragmentos sobreviven como lafamilia de asteroides Vesta^{[ 171 ]} y numerososmeteoritos HEDencontrados en la Tierra.^{[ 172 ]} La superficie de Vesta, dominada porbasálticoymetamórfico, tiene una composición más densa que la de Ceres.^{[ 173 ]} Su superficie está marcada por dos cráteres gigantes:RheasilviayVeneneia.^{[ 174 ]}
Pallas (2,13–3,41 UA) es el tercer objeto más grande del cinturón de asteroides. ^{[ 170 ]} Tiene su propia familia de asteroides Pallas . ^[¹⁷¹^] No se sabe mucho sobre Pallas porque nunca ha sido visitado por una nave espacial, ^[¹⁷⁵^] aunque se predice que su superficie está compuesta de silicatos. ^[¹⁷⁶^]

Los asteroides Hilda están en resonancia 3:2 con Júpiter; es decir, dan tres vueltas alrededor del Sol por cada dos órbitas jovianas. ^{[ 177 ]} Se encuentran en tres cúmulos conectados entre Júpiter y el cinturón principal de asteroides.

Los troyanos son cuerpos ubicados dentro de los puntos de Lagrange gravitacionalmente estables de otro cuerpo : L4 , 60° delante en su órbita, o L5 , 60° detrás en su órbita. ^{[ 178 ]}_{Se sabe que todos los planetas , excepto Mercurio}_, poseen al menos un troyano. ^{[ 179 ]}^{[ 180 ]}^{[ 181 ]} La población de troyanos de Júpiter es aproximadamente igual a la del cinturón de asteroides. ^{[ 182 ]} Después de Júpiter, Neptuno posee la mayor cantidad de troyanos confirmados, con 28. ^{[ 183 ]}

Sistema Solar Exterior

La región exterior del Sistema Solar alberga los planetas gigantes y sus grandes lunas. Los centauros y muchos cometas de período corto orbitan en esta región. Debido a su mayor distancia del Sol, los objetos sólidos en el Sistema Solar exterior contienen una mayor proporción de volátiles como agua, amoníaco y metano, que los planetas del Sistema Solar interior, ya que sus temperaturas más bajas permiten que estos compuestos permanezcan sólidos, sin una sublimación significativa . ^{[ 28 ]}

Planetas exteriores

Los cuatro planetas exteriores, llamados planetas gigantes o planetas jovianos, constituyen colectivamente el 99% de la masa que orbita alrededor del Sol. ^{[ f ]} Los cuatro planetas gigantes tienen múltiples lunas y un sistema de anillos, aunque solo los anillos de Saturno son fácilmente observables desde la Tierra. ^{[ 107 ]} Júpiter y Saturno están compuestos principalmente de gases con puntos de fusión extremadamente bajos, como hidrógeno, helio y neón , ^{[ 184 ]} de ahí su designación como gigantes gaseosos . ^{[ 185 ]} Urano y Neptuno son gigantes de hielo , ^{[ 186 ]} lo que significa que están compuestos en gran parte de "hielo" en el sentido astronómico (compuestos químicos con puntos de fusión de hasta unos cientos de kelvin ^{[ 184 ]} como agua, metano, amoníaco, sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono . ^{[ 187 ]} ) Las sustancias heladas constituyen la mayoría de los satélites de los planetas gigantes y los objetos pequeños que se encuentran más allá de la órbita de Neptuno. ^{[ 187 ]}^{[ 188 ]}

Júpiter (4,95–5,46 UA)^{[ D 6 ]} es el planeta más grande y masivo del Sistema Solar. En su superficie, hay bandas de nubes de color marrón anaranjado y blanco que se mueven según los principios dela circulación atmosférica, con tormentas gigantes que giran en la superficie, como laGran Mancha Rojay"óvalos" blancos.Júpiter posee una magnetosfera lo suficientemente fuertecomo para redirigirla radiación ionizantey causaraurorasen sus polos.^{[ 189 ]} A partir de 2026Júpiter tiene 115 satélites confirmados , que se pueden clasificar aproximadamente en tres grupos:
- El grupo de Amaltea, compuesto por Metis , Adrastea , Amaltea y Tebe , orbita considerablemente más cerca de Júpiter que otros satélites. ^{[ 190 ]} Los materiales de estos satélites naturales son la fuente del tenue anillo de Júpiter. ^{[ 191 ]}
- Las lunas galileanas , que consisten en Ganímedes , Calisto , Io y Europa . Son las lunas más grandes de Júpiter y exhiben propiedades planetarias. ^{[ 192 ]}
- Satélites irregulares, que consisten en satélites naturales sustancialmente más pequeños. Tienen órbitas más distantes que los demás objetos. ^{[ 193 ]}
Saturno (9,08–10,12 UA)^{[ D 6 ]} tiene un distintivosistema de anillosque orbitan alrededor de su ecuador, compuesto de pequeñas partículas de hielo y roca. Al igual que Júpiter, está compuesto principalmente de hidrógeno y helio.^{[ 194 ]} En sus polos norte y sur, Saturno tiene peculiarestormentas hexagonalesmás grandes que el diámetro de la Tierra.Saturno tiene una magnetosferacapaz de producir auroras débiles.A partir de 2026Saturno tiene 293 satélites confirmados , agrupados en:
- Lunas pequeñas y pastores de los anillos , que orbitan dentro o cerca de los anillos de Saturno. Una luna pequeña solo puede limpiar parcialmente el polvo en su órbita, ^{[ 195 ]} mientras que los pastores de los anillos pueden limpiar completamente el polvo, formando huecos visibles en los anillos. ^{[ 196 ]}
- Los grandes satélites interiores Mimas , Encélado , Tetis y Dione . Estos satélites orbitan dentro del anillo E de Saturno . Están compuestos principalmente de hielo de agua y se cree que tienen estructuras internas diferenciadas. ^{[ 197 ]}
- Las lunas troyanas Calipso y Telesto (troyanas de Tetis), y Helena y Polideuces (troyanas de Dione). Estas pequeñas lunas comparten sus órbitas con Tetis y Dione, precediendo o siguiendo a cualquiera de ellas. ^{[ 198 ]}^{[ 199 ]}
- Los satélites exteriores grandes son Rea , Titán , Hiperión y Jápeto . ^{[ 197 ]} Titán es el único satélite del Sistema Solar que tiene una atmósfera sustancial. ^{[ 200 ]}
- Los satélites irregulares son satélites naturales considerablemente más pequeños. Tienen órbitas más distantes que los demás objetos. Febe es el satélite irregular más grande de Saturno. ^{[ 201 ]}
Urano (18,3–20,1 UA),^{[ D 6 ]} de forma única entre los planetas, orbita alrededor del Sol de lado con unainclinación axial>90°. Esto le confiere al planeta una variación estacional extrema, ya que cada polo apunta alternativamente hacia el Sol y luego se aleja de él.^{[ 202 ]} La capa exterior de Urano tiene uncian, pero debajo de estas nubes se escondenmuchos misterios sobre su clima, comoun calor internoy una formación de nubes errática.A partir de 2026Urano tiene 29 satélites confirmados , divididos en tres grupos:
- Satélites interiores, que orbitan dentro del sistema de anillos de Urano. ^{[ 203 ]} Están muy cerca unos de otros, lo que sugiere que sus órbitas son caóticas . ^{[ 204 ]}
- Grandes satélites, que consisten en Titania , Oberón , Umbriel , Ariel y Miranda . ^{[ 205 ]} La mayoría de ellos tienen cantidades aproximadamente iguales de roca y hielo, excepto Miranda, que está hecha principalmente de hielo. ^{[ 206 ]}
- Satélites irregulares, que tienen órbitas más distantes y excéntricas que los demás objetos. ^{[ 207 ]}
Neptuno (29,9–30,5 UA)^{[ D 6 ]} es el planeta más lejano conocido en el Sistema Solar. Su atmósfera exterior tiene un color cian ligeramente apagado, con tormentas ocasionales en la superficie que parecen manchas oscuras. Al igual que Urano, muchos fenómenos atmosféricos de Neptuno no tienen explicación, como latemperatura anormalmente alta determosferaA partir de 2026Neptuno tiene 16 satélites confirmados , divididos en dos grupos:
- Satélites regulares, que tienen órbitas circulares que se encuentran cerca del ecuador de Neptuno. ^{[ 201 ]}
- Los satélites irregulares, como su nombre indica, tienen órbitas menos regulares. Uno de ellos, Tritón , es la luna más grande de Neptuno. Es geológicamente activa, con géiseres de nitrógeno en erupción, y posee una atmósfera delgada y nubosa de nitrógeno. ^{[ 208 ]}^{[ 200 ]}

Centauros

Los centauros son cuerpos helados, parecidos a cometas, cuyos semiejes mayores son más largos que el de Júpiter y más cortos que el de Neptuno (entre 5,5 y 30 UA). Estos son antiguos objetos del cinturón de Kuiper y del disco disperso (SDO) que fueron perturbados gravitacionalmente más cerca del Sol por los planetas exteriores, y se espera que se conviertan en cometas o sean expulsados del Sistema Solar. ^{[ 50 ]} Si bien la mayoría de los centauros son inactivos y parecidos a asteroides, algunos exhiben actividad cometaria, como el primer centauro descubierto, 2060 Chiron , que ha sido clasificado como un cometa (95P) porque desarrolla una coma al igual que los cometas cuando se acercan al Sol. ^{[ 209 ]} El centauro más grande conocido, 10199 Chariklo , tiene un diámetro de aproximadamente 250 km (160 mi) y es uno de los pocos planetas menores que poseen un sistema de anillos. ^[²¹⁰^]^[²¹¹^]

Región transneptuniana

Más allá de la órbita de Neptuno se encuentra la región transneptuniana , con el cinturón de Kuiper en forma de rosquilla, hogar de Plutón y varios otros planetas enanos, y un disco superpuesto de objetos dispersos, inclinado hacia el plano del Sistema Solar y que se extiende mucho más allá del cinturón de Kuiper. Toda la región permanece en gran parte inexplorada . Parece estar compuesta principalmente por miles de pequeños mundos —el mayor con un diámetro de tan solo una quinta parte del de la Tierra y una masa mucho menor que la de la Luna— , compuestos principalmente de roca y hielo. Esta región se describe a veces como la «tercera zona del Sistema Solar», que engloba tanto el Sistema Solar interior como el exterior. ^[²¹²^]

Cinturón de Kuiper

El cinturón de Kuiper es un gran anillo de escombros similar al cinturón de asteroides, pero compuesto principalmente de objetos formados principalmente de hielo. ^{[ 213 ]} Se extiende entre 30 y 50 UA del Sol. Está compuesto principalmente de pequeños cuerpos del Sistema Solar, aunque los pocos más grandes probablemente sean lo suficientemente grandes como para ser planetas enanos. ^{[ 214 ]} Se estima que hay más de 100 000 objetos del cinturón de Kuiper con un diámetro mayor de 50 km (30 mi) , pero se cree que la masa total del cinturón de Kuiper es solo una décima o incluso una centésima parte de la masa de la Tierra. ^[⁵⁰^] Muchos objetos del cinturón de Kuiper tienen satélites, ^[²¹⁵^] y la mayoría tienen órbitas que están sustancialmente inclinadas (~10°) con respecto al plano de la eclíptica. ^[²¹⁶^]

El cinturón de Kuiper se puede dividir aproximadamente en el cinturón " clásico " y los objetos transneptunianos resonantes . ^{[ 213 ]} Estos últimos tienen órbitas cuyos períodos guardan una proporción simple con el de Neptuno: por ejemplo, dan dos vueltas alrededor del Sol por cada tres que da Neptuno, o una por cada dos. El cinturón clásico consta de objetos que no tienen resonancia con Neptuno y se extiende aproximadamente desde 39,4 hasta 47,7 UA. ^{[ 217 ]} A los miembros del cinturón de Kuiper clásico se les llama a veces "cubewanos", en honor al primero de su tipo en ser descubierto, originalmente designado 1992 QB ₁ (y que desde entonces ha sido llamado Albion); todavía se encuentran en órbitas casi primordiales de baja excentricidad. ^{[ 218 ]}

Existe un fuerte consenso entre los astrónomos de que cinco miembros del cinturón de Kuiper sonplanetas enanos .^{[ 214 ]}^{[ 219 ]} Se están considerando muchos candidatos a planetas enanos, a la espera de más datos para su verificación.^{[ 220 ]}

Plutón (29,7–49,3 UA) es el objeto más grande conocido en el cinturón de Kuiper. Plutón tiene una órbita relativamente excéntrica, inclinada 17 grados con respecto alplano de la eclíptica. Plutón tiene unaresonancia 2:3con Neptuno, lo que significa que Plutón orbita dos veces alrededor del Sol por cada tres órbitas neptunianas. Los objetos del cinturón de Kuiper cuyas órbitas comparten esta resonancia se denominanplutinos.^{[ 221 ]} Plutón tiene cinco lunas: Caronte,Estigia,Nix,CerberoeHidra.^{[ 222 ]}
- Caronte , la mayor de las lunas de Plutón, a veces se describe como parte de un sistema binario con Plutón, ya que ambos cuerpos orbitan un baricentro de gravedad por encima de sus superficies (es decir, parecen "orbitar uno alrededor del otro").
Orcus (30,3–48,1 UA), está en la misma resonancia orbital 2:3 con Neptuno que Plutón, y es el objeto más grande de este tipo después del propio Plutón. ^{[ 223 ]} Su excentricidad e inclinación son similares a las de Plutón, pero su perihelio se encuentra a unos 120° del de Plutón. Por lo tanto, la fase de la órbita de Orcus es opuesta a la de Plutón: Orcus está en afelio (más recientemente en 2019) aproximadamente cuando Plutón está en perihelio (más recientemente en 1989) y viceversa. ^{[ 224 ]} Por esta razón, se le ha llamado el anti-Plutón . ^{[ 225 ]}^{[ 226 ]} Tiene una luna conocida, Vanth . ^{[ 227 ]}
Haumea (34,6–51,6 UA) fue descubierta en 2005. ^{[ 228 ]} Se encuentra en una resonancia orbital temporal de 7:12 con Neptuno. ^{[ 223 ]} Haumea posee un sistema de anillos, dos lunas conocidas llamadas Hiʻiaka y Namaka , y rota tan rápidamente (una vez cada 3,9 horas) que se estira formando un elipsoide . Forma parte de una familia de objetos del cinturón de Kuiper que comparten órbitas similares, lo que sugiere que un impacto gigante en Haumea expulsó fragmentos al espacio hace miles de millones de años. ^{[ 229 ]}
Makemake (38,1–52,8 UA), aunque más pequeño que Plutón, es el objeto más grande conocido en el cinturón de Kuiper clásico (es decir, un objeto del cinturón de Kuiper que no está en resonancia confirmada con Neptuno). Makemake es el objeto más brillante del cinturón de Kuiper después de Plutón. Descubierto en 2005, fue nombrado oficialmente en 2008. ^{[ 230 ]} Su órbita está mucho más inclinada que la de Plutón, a 29°. ^{[ 231 ]} Tiene una luna conocida, S/2015 (136472) 1 . ^{[ 232 ]}
Quaoar (41,9–45,5 UA) es el segundo objeto más grande conocido en el cinturón de Kuiper clásico, después de Makemake. Su órbita es significativamente menos excéntrica e inclinada que las de Makemake o Haumea. ^{[ 223 ]} Posee un sistema de anillos y una luna conocida, Weywot . ^{[ 233 ]}

Disco disperso

Se cree que el disco disperso, que se superpone al cinturón de Kuiper pero se extiende hasta cerca de 500 UA, es la fuente de los cometas de período corto. Se cree que los objetos del disco disperso fueron perturbados en órbitas erráticas por la influencia gravitacional de la migración temprana de Neptuno hacia el exterior . La mayoría de los objetos del disco disperso tienen perihelios dentro del cinturón de Kuiper pero afelios mucho más allá (algunos a más de 150 UA del Sol). Las órbitas de los SDO pueden estar inclinadas hasta 46,8° con respecto al plano de la eclíptica. ^{[ 234 ]} Algunos astrónomos consideran que el disco disperso es simplemente otra región del cinturón de Kuiper y describen los objetos del disco disperso como "objetos dispersos del cinturón de Kuiper". ^{[ 235 ]} Algunos astrónomos clasifican a los centauros como objetos dispersos hacia el interior del cinturón de Kuiper junto con los residentes dispersos hacia el exterior del disco disperso. ^{[ 236 ]}

Actualmente, existe un fuerte consenso entre los astrónomos de que dos de los cuerpos en el disco disperso sonplanetas enanos :

Eris (38,3–97,5 UA) es el objeto del disco disperso más grande conocido y el planeta enano más masivo conocido. El descubrimiento de Eris contribuyó a un debate sobre la definición de planeta, ya que es un 25 % más masivo que Plutón ^{[ 237 ]} y tiene aproximadamente el mismo diámetro. Tiene una luna conocida, Dysnomia . Al igual que Plutón, su órbita es muy excéntrica, con un perihelio de 38,2 UA (aproximadamente la distancia de Plutón al Sol) y un afelio de 97,6 UA, y está muy inclinada con respecto al plano de la eclíptica en un ángulo de 44°. ^{[ 238 ]}
Gonggong (33,8–101,2 UA) es un planeta enano en una órbita comparable a la de Eris, excepto que está en resonancia 3:10 con Neptuno. ^{[ D 10 ]} Tiene una luna conocida, Xiangliu . ^{[ 239 ]}

Objetos transneptunianos extremos

Algunos objetos del Sistema Solar tienen una órbita muy grande y, por lo tanto, se ven mucho menos afectados por los planetas gigantes conocidos que otras poblaciones de planetas menores. Estos cuerpos se denominan objetos transneptunianos extremos, o ETNO por sus siglas en inglés. ^{[ 240 ]} Generalmente, los semiejes mayores de los ETNO tienen al menos 150–250 UA de ancho. ^{[ 240 ]}^{[ 241 ]} Por ejemplo, 541132 Leleākūhonua orbita alrededor del Sol una vez cada ~32 000 años, con una distancia de 65–2000 UA del Sol. ^{[ D 11 ]}

Esta población es dividida en tres subgrupos por los astrónomos. Los ETNO dispersos tienen perihelios alrededor de 38–45 UA y una excentricidad excepcionalmente alta de más de 0,85. Al igual que los objetos de disco dispersos regulares, probablemente se formaron como resultado de la dispersión gravitacional de Neptuno y aún interactúan con los planetas gigantes. Los ETNO separados , con perihelios aproximadamente entre 40–45 y 50–60 UA, se ven menos afectados por Neptuno que los ETNO dispersos, pero aún se encuentran relativamente cerca de Neptuno. Los sednoides u objetos de la nube de Oort interna , con perihelios más allá de 50–60 UA, están demasiado lejos de Neptuno como para verse fuertemente influenciados por él. ^{[ 240 ]}

Actualmente, existe un ETNO clasificado como planeta enano:

Sedna (76,2–937 UA) fue el primer objeto transneptuniano extremo descubierto. Es un objeto grande y rojizo que tarda unos 11 400 años en completar una órbita. Mike Brown , quien descubrió el objeto en 2003, afirma que no puede formar parte del disco disperso ni del cinturón de Kuiper porque su perihelio está demasiado lejos como para haber sido afectado por la migración de Neptuno. ^{[ 242 ]} La población de sednoides recibe su nombre de Sedna. ^{[ 240 ]}

Se ha observado varianza estadística en las órbitas de algunos objetos transneptunianos extremos, cuyos acercamientos más cercanos al Sol se agrupan principalmente alrededor de un sector y que muestran una inclinación orbital similar entre sí. ^{[ 243 ]}^{[ 244 ]}^{[ 245 ]} Algunos astrónomos han sugerido que esto puede ser el resultado de la influencia de un planeta grande más allá de Neptuno; este planeta hipotético ha sido denominado Planeta Nueve . ^{[ 246 ]} Otros atribuyen esta varianza estadística a sesgos de observación o a una mera coincidencia . ^{[ 247 ]}

Nube de Oort

La nube de Oort es una capa esférica teórica de hasta un billón de objetos helados que se cree que es la fuente de todos los cometas de largo período, ^{[ 248 ]}^{[ 249 ]} que fueron expulsados originalmente de la región planetaria por interacciones gravitacionales con los gigantes gaseosos. ^{[ 250 ]} Los objetos de la nube de Oort se mueven muy lentamente y pueden ser perturbados por eventos poco frecuentes, como colisiones, los efectos gravitacionales de una estrella que pasa cerca o la marea galáctica , la fuerza de marea ejercida por la Vía Láctea. ^{[ 248 ]}^{[ 249 ]} No es posible la observación directa de la nube de Oort con la tecnología de imágenes actual. ^{[ 251 ]} Se espera que la sonda que actualmente está más cerca de la nube de Oort, Voyager 1 , la alcance en 300 años. ^{[ 252 ]}

Se teoriza que la nube de Oort rodea el Sistema Solar desde potencialmente ~2000 UA del Sol hasta ~200 000 UA. Por el contrario, las estimaciones más bajas para el radio de la nube de Oort no la sitúan más lejos que50.000 UA . ^{[ 253 ]} La mayor parte de la masa orbita en la región entre 3.000 y100.000 UA . ^{[ 254 ]} Los objetos conocidos más lejanos, como el cometa West , tienen afelios alrededor de70.000 UA del Sol. ^{[ 255 ]}

Poblaciones gravitacionalmente inestables

Meteoroides, meteoros y polvo

Los objetos sólidos de menos de un metro suelen denominarse meteoroides y micrometeoroides (del tamaño de un grano), y la división exacta entre ambas categorías ha sido objeto de debate a lo largo de los años. ^{[ 256 ]} En 2017, la IAU designó como meteoroide cualquier objeto sólido con un diámetro entre ~30 micrómetros y 1 metro, y desaprobó la categorización de micrometeoroides, denominando en su lugar a las partículas más pequeñas simplemente como «partículas de polvo». ^[²⁵⁷^]

Algunos meteoroides se formaron por la desintegración de cometas y asteroides, mientras que otros se formaron por los restos de impacto expulsados de cuerpos planetarios. La mayoría de los meteoroides están hechos de silicatos y metales más pesados como el níquel y el hierro . ^{[ 258 ]} Al pasar por el Sistema Solar, los cometas producen una estela de meteoroides; se hipotetiza que esto se debe a la vaporización del material del cometa o a la simple fragmentación de cometas inactivos. Al atravesar una atmósfera, estos meteoroides producirán brillantes estelas en el cielo debido a la entrada atmosférica , llamadas meteoros . Si una corriente de meteoroides entra en la atmósfera en trayectorias paralelas, los meteoros aparentemente "irradiarán" desde un punto en el cielo, de ahí el nombre del fenómeno: lluvia de meteoros . ^{[ 259 ]}

El sistema solar interior alberga la nube de polvo zodiacal , que es visible como la luz zodiacal difusa en cielos oscuros y sin contaminación lumínica. Puede generarse por colisiones dentro del cinturón de asteroides provocadas por interacciones gravitacionales con los planetas; un origen propuesto más recientemente son materiales del planeta Marte. ^{[ 260 ]} El sistema solar exterior alberga una nube de polvo cósmico. Se extiende desde aproximadamente10 AU a aproximadamente40 UA , y probablemente se creó por colisiones dentro del cinturón de Kuiper. ^{[ 261 ]}^{[ 262 ]}

Cometas

Los cometas son cuerpos pequeños del Sistema Solar , generalmente de solo unos pocos kilómetros de diámetro, compuestos principalmente de hielos volátiles. Tienen órbitas muy excéntricas, con un perihelio generalmente dentro de las órbitas de los planetas interiores y un afelio mucho más allá de Plutón. Cuando un cometa entra en el Sistema Solar interior, su proximidad al Sol provoca que su superficie helada se sublime e ionice , creando una coma : una larga cola de gas y polvo a menudo visible a simple vista. ^{[ 263 ]}

Los cometas de período corto tienen órbitas que duran menos de doscientos años. Los cometas de período largo tienen órbitas que duran miles de años. Se cree que los cometas de período corto se originan en el cinturón de Kuiper, mientras que los cometas de período largo, como el Hale-Bopp , se cree que se originan en la nube de Oort. Muchos grupos de cometas, como los cometas rasantes de Kreutz , se formaron a partir de la fragmentación de un solo progenitor. ^{[ 264 ]} Algunos cometas con órbitas hiperbólicas pueden originarse fuera del Sistema Solar, pero determinar sus órbitas precisas es difícil. ^{[ 265 ]} Los cometas antiguos cuyos volátiles han sido expulsados en su mayoría por el calentamiento solar a menudo se clasifican como asteroides. ^{[ 266 ]}

Región límite e incertidumbres

Gran parte de las regiones exteriores del Sistema Solar aún se desconocen. La región más allá de las 100 UA de distancia está prácticamente inexplorada y obtener información sobre esta región del espacio es difícil. El estudio de esta región depende de inferencias a partir de los pocos objetos cuyas órbitas se ven perturbadas de tal manera que se acercan al Sol, e incluso entonces, la detección de estos objetos a menudo solo ha sido posible cuando se volvieron lo suficientemente brillantes como para ser registrados como cometas. ^{[ 267 ]} Muchos objetos aún están por descubrirse en la región exterior del Sistema Solar. ^{[ 268 ]}

Se cree que la esfera de Sun's Hill , cuyo potencial gravitatorio alcanza el potencial galáctico, el potencial del núcleo galáctico, el rango efectivo de su influencia gravitatoria, abarca la nube de Oort, ^{[ 30 ]}^{[ 269 ]} y se extiende hasta 230 000 UA desde el Sol. ^{[ 8 ]}

Los límites de la heliosfera y de la esfera de Hill , el potencial gravitatorio del Sol con respecto al medio interestelar y el potencial gravitatorio galáctico, en el borde de la nube de Oort , representan los límites del Sistema Solar con el entorno galáctico en el que se encuentra.

Borde de la heliosfera

Diagrama de la magnetosfera y la heliosfera del Sol

La burbuja de viento estelar del Sol , la heliosfera , una región del espacio dominada por el Sol, tiene su límite en el choque de terminación . Basándose en el peculiar movimiento del Sol con respecto al estándar local de reposo , este límite se encuentra aproximadamente a 80-100 UA del Sol en dirección al viento del medio interestelar y aproximadamente a 200 UA del Sol en dirección al viento. ^{[ 270 ]} Aquí, el viento solar colisiona con el medio interestelar ^{[ 271 ]} y se ralentiza drásticamente, se condensa y se vuelve más turbulento, formando una gran estructura ovalada conocida como heliofunda . ^{[ 270 ]}

Se ha teorizado que la heliofunda se ve y se comporta de manera muy similar a la cola de un cometa, extendiéndose hacia afuera por otras 40 UA en el lado de barlovento, pero extendiéndose muchas veces esa distancia en el lado de barlovento, posiblemente hasta varios miles de UA. ^{[ 272 ]}^{[ 273 ]} La evidencia de las naves espaciales Cassini e Interstellar Boundary Explorer ha sugerido que está forzada a adoptar una forma de burbuja por la acción restrictiva del campo magnético interestelar, ^{[ 274 ]}^{[ 275 ]} pero la forma real sigue siendo desconocida. ^{[ 276 ]}

La forma y estructura del borde exterior de la heliosfera probablemente se ve afectada por la dinámica de fluidos de las interacciones con el medio interestelar, así como por los campos magnéticos solares que prevalecen al sur; por ejemplo, tiene una forma roma, con el hemisferio norte extendiéndose 9 UA más allá que el hemisferio sur. ^{[ 270 ]} La heliopausa se considera el comienzo del medio interestelar. ^{[ 100 ]} Más allá de la heliopausa, alrededor de las 230 UA, se encuentra el choque de proa : una "estela" de plasma dejada por el Sol al viajar a través de la Vía Láctea. ^{[ 277 ]} Los objetos grandes fuera de la heliopausa permanecen ligados gravitacionalmente al Sol, pero el flujo de materia en el medio interestelar homogeneiza la distribución de los objetos a microescala. ^{[ 100 ]}

Barrio celestial

A menos de 10 años luz del Sol hay relativamente pocas estrellas, siendo la más cercana el sistema estelar triple Alfa Centauri , que se encuentra a unos 4,4 años luz de distancia y podría estar en la Nube G de la Burbuja Local . ^{[ 279 ]} Alfa Centauri A y B son un par de estrellas similares al Sol estrechamente ligadas , mientras que la estrella más cercana al Sol, la pequeña enana roja Próxima Centauri , orbita el par a una distancia de 0,2 años luz. En 2016, se descubrió que un exoplaneta potencialmente habitable orbitaba Próxima Centauri, llamado Próxima Centauri b , el exoplaneta confirmado más cercano al Sol. ^{[ 280 ]}

El Sistema Solar está rodeado por la Nube Interestelar Local , aunque no está claro si está incrustado en ella o si se encuentra justo fuera de su borde. ^{[ 281 ]} Existen otras nubes interestelares en la región a menos de 300 años luz del Sol, conocida como la Burbuja Local . ^{[ 281 ]} Esta última es una cavidad con forma de reloj de arena o superburbuja en el medio interestelar, de aproximadamente 300 años luz de diámetro. La burbuja está impregnada de plasma de alta temperatura, lo que sugiere que podría ser producto de varias supernovas recientes. ^{[ 282 ]}

La Burbuja Local es una superburbuja pequeña en comparación con las estructuras lineales vecinas más amplias de la Onda de Radcliffe y la División (anteriormente Cinturón de Gould ), cada una de las cuales tiene unos miles de años luz de longitud. ^[²⁸³^] Todas estas estructuras forman parte del Brazo de Orión , que contiene la mayoría de las estrellas de la Vía Láctea que son visibles a simple vista. ^[²⁸⁴^]

Los grupos de estrellas se agrupan en cúmulos estelares , antes de disolverse en asociaciones en movimiento. Una agrupación prominente visible a simple vista es el grupo móvil de la Osa Mayor , que se encuentra a unos 80 años luz de distancia dentro de la Burbuja Local. El cúmulo estelar más cercano es Híades , que se sitúa en el borde de la Burbuja Local. Las regiones de formación estelar más próximas son la Nube Molecular Corona Australis , el complejo de nubes Rho Ophiuchi y la nube molecular de Tauro ; esta última se encuentra justo más allá de la Burbuja Local y forma parte de la onda de Radcliffe. ^{[ 285 ]}

Los sobrevuelos estelares que pasan a menos de 0,8 años luz del Sol ocurren aproximadamente una vez cada 100.000 años. El acercamiento más cercano bien medido fue la estrella de Scholz , que se acercó a ~A 50.000 UA del Sol hace unos ~70.000 años, probablemente pasando a través de la nube de Oort exterior. ^{[ 286 ]} Hay una probabilidad del 1% cada mil millones de años de que una estrella pase dentroA 100 UA del Sol, con potencial para perturbar el Sistema Solar. ^{[ 287 ]}

Posición galáctica

El Sistema Solar se encuentra en la Vía Láctea , una galaxia espiral barrada con un diámetro de aproximadamente 100 000 años luz que contiene más de 100 000 millones de estrellas. ^[²⁸⁸^] El Sol forma parte de uno de los brazos espirales exteriores de la Vía Láctea, conocido como el Brazo de Orión-Cygnus o Espolón Local. ^[²⁸⁹^]^[²⁹⁰^] Es un miembro de la población de estrellas del disco delgado que orbitan cerca del plano galáctico. ^[²⁹¹^]

Su velocidad alrededor del centro de la Vía Láctea es de unos 220 km/s, por lo que completa una revolución cada 240 millones de años. ^{[ 288 ]} Esta revolución se conoce como el año galáctico del Sistema Solar . ^{[ 292 ]} El ápice solar , la dirección de la trayectoria del Sol a través del espacio interestelar, está cerca de la constelación de Hércules en la dirección de la ubicación actual de la brillante estrella Vega . ^{[ 293 ]} El plano de la eclíptica se encuentra en un ángulo de unos 60° con respecto al plano galáctico . ^{[ c ]}

El Sol sigue una órbita casi circular alrededor del Centro Galáctico (donde reside el agujero negro supermasivo Sagitario A* ) a una distancia de 26 660 años luz, ^{[ 295 ]} orbitando aproximadamente a la misma velocidad que los brazos espirales. ^{[ 296 ]} Si orbitara cerca del centro, las fuerzas gravitatorias de las estrellas cercanas podrían perturbar los cuerpos de la nube de Oort y enviar muchos cometas al sistema solar interior, produciendo colisiones con consecuencias potencialmente catastróficas para la vida en la Tierra. En este escenario, la intensa radiación del Centro Galáctico podría interferir con el desarrollo de la vida compleja. ^{[ 296 ]}

La ubicación del Sistema Solar en la Vía Láctea es un factor en la historia evolutiva de la vida en la Tierra. Los brazos espirales albergan una concentración mucho mayor de supernovas , inestabilidades gravitacionales y radiación que podrían perturbar el Sistema Solar, pero dado que la Tierra permanece en el Brazo Local y, por lo tanto, no pasa frecuentemente a través de los brazos espirales, esto le ha brindado a la Tierra largos períodos de estabilidad para que la vida evolucione. ^{[ 296 ]} Sin embargo, según la controvertida hipótesis de Shiva , la posición cambiante del Sistema Solar con respecto a otras partes de la Vía Láctea podría explicar los eventos de extinción periódicos en la Tierra. ^{[ 297 ]}^{[ 298 ]}

Descubrimiento y exploración

El conocimiento de la humanidad sobre el Sistema Solar ha crecido gradualmente a lo largo de los siglos. Si bien el antiguo filósofo griego Aristarco de Samos había especulado sobre una reordenación heliocéntrica del cosmos, hasta finales de la Edad Media y el Renacimiento , los astrónomos, desde Europa hasta la India, creían que la Tierra permanecía estacionaria en el centro del universo ^{[ 299 ]} y era categóricamente distinta de los objetos divinos o etéreos que se movían por el cielo. Nicolás Copérnico fue la primera persona conocida en desarrollar un sistema heliocéntrico matemáticamente predictivo . ^{[ 300 ]}^{[ 301 ]}

El heliocentrismo no triunfó inmediatamente sobre el geocentrismo, pero la obra de Copérnico tuvo sus defensores, en particular Johannes Kepler . Utilizando un modelo heliocéntrico que mejoraba el de Copérnico al permitir órbitas elípticas, y los precisos datos de observación de Tycho Brahe , Kepler elaboró las Tablas Rudolfinas , que permitieron calcular con exactitud las posiciones de los planetas conocidos hasta entonces. Pierre Gassendi las utilizó para predecir un tránsito de Mercurio en 1631, y Jeremiah Horrocks hizo lo mismo con un tránsito de Venus en 1639. Esto proporcionó una sólida reivindicación del heliocentrismo y de las órbitas elípticas de Kepler. ^{[ 302 ]}^{[ 303 ]}

En el siglo XVII, Galileo popularizó el uso del telescopio en astronomía; él y Simon Marius descubrieron independientemente que Júpiter tenía cuatro satélites en órbita a su alrededor. ^{[ 304 ]} Christiaan Huygens continuó con estas observaciones descubriendo Titán , la luna de Saturno , y la forma de los anillos de Saturno . ^{[ 305 ]} En 1677, Edmond Halley observó un tránsito de Mercurio frente al Sol, lo que le llevó a comprender que las observaciones de la paralaje solar de un planeta (idealmente utilizando el tránsito de Venus) podían usarse para determinar trigonométricamente las distancias entre la Tierra, Venus y el Sol. ^{[ 306 ]} El amigo de Halley , Isaac Newton , en su magistral Principia Mathematica de 1687, demostró que los cuerpos celestes no son esencialmente diferentes de los terrestres: las mismas leyes del movimiento y de la gravedad se aplican en la Tierra y en los cielos. ^{[ 64 ]}^{: 142}

El término «Sistema Solar» entró en el idioma inglés hacia 1704, cuando John Locke lo usó para referirse al Sol, los planetas y los cometas. ^{[ 307 ]} En 1705, Halley se dio cuenta de que los avistamientos repetidos de un cometa correspondían al mismo objeto, que regresaba regularmente una vez cada 75-76 años. Esta fue la primera evidencia de que algo más que los planetas orbitaba repetidamente alrededor del Sol, ^{[ 308 ]} aunque Séneca había teorizado esto sobre los cometas en el siglo I. ^{[ 309 ]} Las observaciones cuidadosas del tránsito de Venus de 1769 permitieron a los astrónomos calcular la distancia promedio Tierra-Sol en 93.726.900 millas (150.838.800 km) , solo un 0,8 % mayor que el valor moderno. ^[³¹⁰^]

Urano , observado ocasionalmente desde 1690 y posiblemente desde la antigüedad, fue reconocido como un planeta que orbita más allá de Saturno en 1783. ^{[ 311 ]} En 1838, Friedrich Bessel midió con éxito una paralaje estelar , un cambio aparente en la posición de una estrella creado por el movimiento de la Tierra alrededor del Sol, proporcionando la primera prueba experimental directa del heliocentrismo. ^{[ 312 ]} Neptuno fue identificado como planeta algunos años más tarde, en 1846, gracias a su atracción gravitatoria que causaba una variación leve pero detectable en la órbita de Urano. ^{[ 313 ]} Las observaciones de la anomalía orbital de Mercurio llevaron a la búsqueda de Vulcano , un planeta interior de Mercurio, pero estos intentos fueron descartados con la teoría de la relatividad general de Albert Einstein en 1915. ^[³¹⁴^]

En el siglo XX, los humanos comenzaron su exploración espacial alrededor del Sistema Solar, empezando con la colocación de telescopios en el espacio desde la década de 1960. ^{[ 315 ]} Para 1989, los ocho planetas habían sido visitados por sondas espaciales. ^{[ 316 ]} Las sondas han traído muestras de cometas ^{[ 317 ]} y asteroides, ^{[ 318 ]} así como también han volado a través de la corona del Sol ^{[ 319 ]} y visitado dos planetas enanos ( Plutón y Ceres ). ^{[ 320 ]}^{[ 321 ]} Para ahorrar combustible, algunas misiones espaciales utilizan maniobras de asistencia gravitatoria , como las dos sondas Voyager acelerando al sobrevolar planetas en el Sistema Solar exterior ^{[ 322 ]} y la sonda solar Parker desacelerando más cerca del Sol después de su sobrevuelo de Venus. ^{[ 323 ]}

Los humanos aterrizaron en la Luna durante el programa Apolo en las décadas de 1960 y 1970 ^{[ 324 ]} y planean regresar a la Luna en la década de 2020 con el programa Artemis . ^{[ 325 ]} Los descubrimientos de los siglos XX y XXI impulsaron la redefinición del término planeta en 2006, lo que llevó a la degradación de Plutón a planeta enano, ^{[ 326 ]} y a un mayor interés en los objetos transneptunianos . ^{[ 327 ]}

Todas las sondas espaciales activas del Sistema Solar en 2026 (y una lista de las próximas)

Véase también

Vuelos espaciales interplanetarios : viajes tripulados o no tripulados entre estrellas o planetas.
Lista de objetos del Sistema Solar con forma redondeada debido a la gravedad.
Lista de extremos del Sistema Solar
Lista de objetos del Sistema Solar por tamaño
Listas de accidentes geográficos del Sistema Solar
Esquema del Sistema Solar – Descripción general y guía temática del Sistema Solar
Mnemotecnia planetaria : frase utilizada para recordar los planetas del Sistema Solar.
El sistema solar en la ficción

Notas

↑ El cinturón de asteroides , el cinturón de Kuiper y el disco disperso no se incluyen porque los asteroides individuales son demasiado pequeños para mostrarse en el diagrama.
1 2 La fecha se basa en las inclusiones más antiguas encontradas hasta la fecha en meteoritos ,4 568 .2 +0.2 −0.4 millones de años, y se cree que es la fecha de la formación del primer material sólido en la nebulosa en colapso. ^{[ 21 ]}
1 2 Si $\psi$ es el ángulo entre el polo norte de la eclíptica y el polo norte galáctico entonces: $\cos \psi =\cos(\beta _{g})\cos(\beta _{e})\cos(\alpha _{g}-\alpha _{e})+\sin(\beta _{g})\sin(\beta _{e})$ dónde $\beta _{g}$ = 27° 07′ 42.01″ y $\alpha _{g}$ = 12h 51m 26.282s son la declinación y la ascensión recta del polo galáctico norte, ^{[ 294 ]} mientras que $\beta _{e}$ = 66° 33′ 38.6″ y $\alpha _{e}$ = 18h 0m 00s son las coordenadas del polo norte de la eclíptica. (Ambos pares de coordenadas corresponden a la época J2000 ). El resultado del cálculo es 60,19°.
↑ La escala del Sistema Solar es lo suficientemente grande como para que los astrónomos utilicen una unidad propia para expresar distancias. La unidad astronómica , abreviada UA, equivale a 150 000 000 km; 93 000 000 mi. Esta sería la distancia de la Tierra al Sol si la órbita del planeta fuera perfectamente circular.^{[ 11 ]}
↑ Para más clasificaciones de objetos del Sistema Solar, consulte Lista de grupos de planetas menores y Clasificación de cometas § .
1 2 La masa del Sistema Solar excluyendo el Sol, Júpiter y Saturno se puede determinar sumando todas las masas calculadas para sus objetos más grandes y utilizando cálculos aproximados para las masas de la nube de Oort (estimada en aproximadamente 3 masas terrestres),^{[ 49 ]} el cinturón de Kuiper (estimado en 0,1 masas terrestres)^{[ 50 ]} y el cinturón de asteroides (estimado en 0,0005 masas terrestres)^{[ 51 ]} para un total, redondeado hacia arriba, de ~37 masas terrestres, o el 8,1% de la masa en órbita alrededor del Sol. Con las masas combinadas de Urano y Neptuno (~31 masas terrestres) restadas, las ~6 masas terrestres restantes de material comprenden el 1,3% de la masa orbital total.

Referencias

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NASA's Eyes on the Solar System
NASA's Solar System Exploration
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[1] El cinturón de asteroides , el cinturón de Kuiper y el disco disperso no se incluyen porque los asteroides individuales son demasiado pequeños para mostrarse en el diagrama.

[AgeSolarSystem-2] 1 2 La fecha se basa en las inclusiones más antiguas encontradas hasta la fecha en meteoritos ,4 568 .2 +0.2 −0.4 millones de años, y se cree que es la fecha de la formación del primer material sólido en la nebulosa en colapso. ^{[ 21 ]}

[angle-16] 1 2 Si $\psi$ es el ángulo entre el polo norte de la eclíptica y el polo norte galáctico entonces: $\cos \psi =\cos(\beta _{g})\cos(\beta _{e})\cos(\alpha _{g}-\alpha _{e})+\sin(\beta _{g})\sin(\beta _{e})$ dónde $\beta _{g}$ = 27° 07′ 42.01″ y $\alpha _{g}$ = 12h 51m 26.282s son la declinación y la ascensión recta del polo galáctico norte, ^{[ 294 ]} mientras que $\beta _{e}$ = 66° 33′ 38.6″ y $\alpha _{e}$ = 18h 0m 00s son las coordenadas del polo norte de la eclíptica. (Ambos pares de coordenadas corresponden a la época J2000 ). El resultado del cálculo es 60,19°.

[20] La escala del Sistema Solar es lo suficientemente grande como para que los astrónomos utilicen una unidad propia para expresar distancias. La unidad astronómica , abreviada UA, equivale a 150 000 000 km; 93 000 000 mi. Esta sería la distancia de la Tierra al Sol si la órbita del planeta fuera perfectamente circular.^{[ 11 ]}

[23] Para más clasificaciones de objetos del Sistema Solar, consulte Lista de grupos de planetas menores y Clasificación de cometas § .

[footnoteD-62] 1 2 La masa del Sistema Solar excluyendo el Sol, Júpiter y Saturno se puede determinar sumando todas las masas calculadas para sus objetos más grandes y utilizando cálculos aproximados para las masas de la nube de Oort (estimada en aproximadamente 3 masas terrestres),^{[ 49 ]} el cinturón de Kuiper (estimado en 0,1 masas terrestres)^{[ 50 ]} y el cinturón de asteroides (estimado en 0,0005 masas terrestres)^{[ 51 ]} para un total, redondeado hacia arriba, de ~37 masas terrestres, o el 8,1% de la masa en órbita alrededor del Sol. Con las masas combinadas de Urano y Neptuno (~31 masas terrestres) restadas, las ~6 masas terrestres restantes de material comprenden el 1,3% de la masa orbital total.

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