Por Chris Stevenson - Actualizado el 24 de marzo de 2022
En nuestro sistema solar, cada planeta gira sobre su eje mientras simultáneamente orbita alrededor del Sol. Estos movimientos están gobernados por la gravedad, el momento angular y las fuerzas centrífugas que han dado forma al comportamiento planetario desde su formación. Las siguientes actividades de laboratorio ilustran estos conceptos fundamentales de una manera interactiva y práctica.
Los planetas surgieron de densas nubes de gas y polvo interestelar. A medida que el material colapsó bajo su propia gravedad, formó un disco de acreción giratorio. Los pequeños planetesimales se fusionaron y, a medida que su masa crecía, su gravedad atrajo más material, formando finalmente los planetas esféricos que vemos hoy. Los planetas rocosos se reunieron cerca del Sol, mientras que los gigantes gaseosos se formaron más lejos.
A medida que los discos de acreción giraban más rápido, se conservaba el momento angular. Esto provocó que los protoplanetas giraran más rápidamente y capturaran los restos cercanos en forma de lunas. Las lunas orbitan a sus planetas padres debido a la misma atracción gravitacional que mantiene a los planetas en órbita alrededor del Sol.
Los ocho planetas giran en el mismo plano general y dirección, con excepción de ligeras perturbaciones. Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno giran rápidamente porque contienen la mayor parte del momento angular del sistema solar. Venus y Urano giran retrógrados, en contra de la dirección habitual, probablemente como resultado de colisiones tempranas.
Cuatro estudiantes se paran espalda con espalda formando un círculo, cada uno sosteniendo una linterna que representa el Sol. Los estudiantes restantes forman un anillo exterior a diferentes distancias. Caminar alrededor de la linterna central demuestra la revolución planetaria, mientras que girar en un lugar ilustra la rotación.
Parejas de estudiantes actúan como la Tierra y la Luna. Uno permanece estacionario mientras gira, el otro orbita al primero. Luego, ambos pueden moverse alrededor del Sol, lo que demuestra cómo un cuerpo padre y su satélite giran y giran simultáneamente.
Usando la configuración de la linterna, los estudiantes observan que solo el lado de un planeta que mira al Sol recibe luz directa, creando un día. Apagar todas las linternas muestra que los planetas están iluminados únicamente por el Sol, no por fuentes internas.
Al inclinar un globo inflable 23,5° (la inclinación axial de la Tierra), los estudiantes pueden visualizar por qué ocurren las estaciones. Inclinaciones similares varían entre otros planetas, lo que explica sus distintos patrones estacionales. Moverse alrededor del Sol mientras gira lentamente demuestra el movimiento continuo de todos los cuerpos excepto el propio Sol.
Consideremos cómo las colisiones podrían alterar la dirección de rotación, por qué los gigantes gaseosos tienen más momento angular y cómo las lunas permanecen atrapadas en órbita. Amplia la actividad para explorar las numerosas lunas de Saturno y Júpiter.
Estos laboratorios brindan información tangible sobre la mecánica de la rotación y revolución planetaria, reforzando conceptos básicos en astrofísica y mecánica celeste.
