Durante milenios, los seres humanos contemplaron el cielo nocturno y quedaron asombrados por la Luna. Para muchas culturas antiguas, representaba una deidad, y sus ciclos tenían un significado divino. En el momento de la Antigüedad clásica y la Edad Media, la Luna se consideraba un cuerpo celestial que orbitaba la Tierra, al igual que los otros planetas conocidos del día (Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno).
Sin embargo, nuestra comprensión de las lunas se revolucionó cuando, en 1610, el astrónomo Galileo Galilei apuntó su telescopio a Júpiter y notó "cuatro estrellas errantes" alrededor de Júpiter. A partir de este momento, los astrónomos han llegado a comprender que los planetas que no sean la Tierra pueden tener sus propias lunas, en algunos casos, varias docenas o más. Entonces, ¿cuántas lunas hay en el Sistema Solar?
En verdad, responder esa pregunta requiere un poco de aclaración primero. Si estamos hablando de lunas confirmadas que orbitan en cualquiera de los planetas del Sistema Solar (es decir, aquellos que son consistentes con la definición adoptada por la IAU en 2006), entonces podemos decir que actualmente hay 173 lunas conocidas Sin embargo, si abrimos el piso a planetas enanos que tienen objetos en órbita, el número sube a 182.
Sin embargo, también se han observado más de 200 lunas de planetas menores en el Sistema Solar (a partir de enero de 2012). Esto incluye los 76 objetos conocidos en el cinturón de asteroides con satélites, cuatro troyanos de Júpiter, 39 objetos cercanos a la Tierra (dos con dos satélites cada uno), 14 cruces de Marte y 84 satélites naturales de objetos transneptunianos. Y se han observado unos 150 cuerpos pequeños adicionales dentro de los anillos de Saturno. Si incluimos todo esto, entonces podemos decir que el Sistema Solar tiene 545 satélites conocidos.
Sistema solar interno:
Los planetas del Sistema Solar Interior (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) son todos planetas terrestres, lo que significa que están compuestos de roca de silicato y minerales que se diferencian entre un núcleo metálico y un manto y corteza de silicato. Por varias razones, existen pocos satélites dentro de esta región del Sistema Solar.
En total, solo existen tres satélites naturales que orbitan cuerpos planetarios en el Sistema Solar Interior: la Tierra y Marte. Si bien los científicos teorizan que hubo lunas alrededor de Mercurio y Venus en el pasado, se cree que estas lunas impactaron en la superficie hace mucho tiempo. La razón de esta escasez de satélites tiene mucho que ver con la influencia gravitacional del Sol.
Tanto Mercurio como Venus están demasiado cerca del Sol (y en el caso de Mercurio, demasiado débiles en términos de su propio tirón gravitacional) para haberse agarrado a un objeto que pasa, o sujetado a anillos de escombros en órbita que podrían haberse unido para formar un satélite. tiempo extraordinario. La Tierra y Marte fueron capaces de retener satélites, pero principalmente porque son los planetas interiores más externos.
La Tierra tiene solo un satélite natural, con el que estamos familiarizados: la Luna. Con un radio medio de 1737 km y una masa de 7.3477 x 10²² kg, la Luna es 0.273 veces el tamaño de la Tierra y 0.0123 como masa, que es bastante grande para un satélite. También es la segunda luna más densa de nuestro Sistema Solar (después de Io), con una densidad media de 3.3464 g / cm³.
Se han propuesto varias teorías para la formación de la Luna. La hipótesis que prevalece hoy es que el sistema Tierra-Luna se formó como resultado de un impacto entre la proto-Tierra recién formada y un objeto del tamaño de Marte (llamado Theia) hace aproximadamente 4.500 millones de años. Este impacto habría arrojado material de ambos objetos a la órbita, donde eventualmente se acumuló para formar la Luna.
Mientras tanto, Marte tiene dos lunas: Phobos y Deimos. Al igual que nuestra propia Luna, ambas lunas marcianas están bloqueadas por mareas en Marte, por lo que siempre presentan la misma cara al planeta. En comparación con nuestra Luna, son de aspecto áspero y asteroide, y también mucho más pequeños. De ahí la teoría predominante de que alguna vez fueron asteroides que fueron expulsados del Cinturón Principal por la gravedad de Júpiter, y luego fueron adquiridos por Marte.
La luna más grande es Fobos, cuyo nombre proviene de la palabra griega que significa "miedo" (es decir, fobia). Phobos mide solo 22.7 km de ancho y tiene una órbita que lo ubica más cerca de Marte que Deimos. En comparación con la propia Luna de la Tierra, que orbita a una distancia de 384.403 km de nuestro planeta, Phobos orbita a una distancia promedio de solo 9.377 km sobre Marte.
La segunda luna de Marte es Deimos, que toma su nombre de la palabra griega que significa pánico. Es aún más pequeño, mide solo 12,6 km de ancho y también tiene una forma menos irregular. Su órbita lo ubica mucho más lejos de Marte, a una distancia de 23,460 km, lo que significa que Deimos tarda 30.35 horas en completar una órbita alrededor de Marte.
Estas tres lunas son la suma total de lunas que se encuentran dentro del Sistema Solar Interior (al menos, según la definición convencional). Pero mirando más allá, vemos que esto es realmente solo la punta del iceberg. Pensar que una vez creímos que la ¡Moon era el único de su tipo!
Sistema solar exterior:
Más allá del cinturón de asteroides (y la línea Frost), las cosas se vuelven bastante diferentes. En esta región del Sistema Solar, cada planeta tiene un sistema sustancial de Lunas; en el caso de Júpiter y Saturno, llegando quizás incluso a cientos. Hasta ahora, se ha confirmado un total de 170 lunas orbitando los planetas exteriores, mientras que varios cientos más orbitan cuerpos menores y asteroides.
Debido a su inmenso tamaño, masa y atracción gravitacional, Júpiter tiene la mayoría de los satélites de cualquier planeta del Sistema Solar. En la actualidad, el sistema joviano incluye 67 lunas conocidas, aunque se estima que puede tener hasta 200 lunas y lunas (la mayoría de las cuales aún no se han confirmado y clasificado).
Las cuatro lunas jovianas más grandes se conocen como las lunas galileanas (llamadas así por su descubridor, Galileo Galilei). Incluyen: Io, el cuerpo con mayor actividad volcánica en nuestro Sistema Solar; Europa, que se sospecha que tiene un océano subsuperficial masivo; Ganímedes, la luna más grande de nuestro Sistema Solar; y Callisto, que también se cree que tiene un océano subsuperficial y presenta algunos de los materiales de superficie más antiguos del Sistema Solar.
Luego está el Grupo Interno (o el grupo Amalthea), que se compone de cuatro lunas pequeñas que tienen diámetros de menos de 200 km, orbitan en radios de menos de 200,000 km y tienen inclinaciones orbitales de menos de medio grado. Este grupo incluye las lunas de Metis, Adrastea, Amalthea y Thebe. Junto con una serie de lunas internas aún no vistas, estas lunas reponen y mantienen el débil sistema de anillos de Júpiter.
Júpiter también tiene una serie de satélites irregulares, que son sustancialmente más pequeños y tienen órbitas más distantes y excéntricas que los demás. Estas lunas se dividen en familias que tienen similitudes en órbita y composición, y se cree que son en gran parte el resultado de colisiones de objetos grandes que fueron capturados por la gravedad de Júpiter.
Al igual que Júpiter, se estima que Saturno tiene al menos 150 lunas y lunares, pero solo 53 de estas lunas han recibido nombres oficiales. De estos, 34 tienen menos de 10 km de diámetro y otros 14 tienen entre 10 y 50 km de diámetro. Sin embargo, algunas de sus lunas internas y externas son bastante grandes, que van desde 250 hasta más de 5000 km.
Tradicionalmente, la mayoría de las lunas de Saturno llevan el nombre de los titanes de la mitología griega, y se agrupan en función de su tamaño, órbitas y proximidad a Saturno. Las lunas más internas y las lunas regulares tienen pequeñas inclinaciones orbitales y excentricidades y órbitas programadas. Mientras tanto, las lunas irregulares en las regiones ultraperiféricas tienen radios orbitales de millones de kilómetros, períodos orbitales que duran varios años y se mueven en órbitas retrógradas.
Las lunas grandes interiores, que orbitan dentro del anillo E, incluyen los satélites más grandes Mimas Encelado, Tethys y Dione. Estas lunas están compuestas principalmente por hielo de agua y se cree que se diferencian en un núcleo rocoso y un manto y corteza helados. Las Grandes Lunas Externas, que orbitan fuera del Anillo E de Saturno, tienen una composición similar a las Lunas Internas, es decir, están compuestas principalmente de hielo de agua y roca.
Con 5150 km de diámetro y 1.350 × 1020 kg en masa, Titán es la luna más grande de Saturno y comprende más del 96% de la masa en órbita alrededor del planeta. Titán es también la única luna grande que tiene su propia atmósfera, que es fría, densa y compuesta principalmente de nitrógeno con una pequeña fracción de metano. Los científicos también han notado la presencia de hidrocarburos aromáticos policíclicos en la atmósfera superior, así como cristales de hielo de metano.
La superficie de Titán, que es difícil de observar debido a la persistente bruma atmosférica, muestra solo unos pocos cráteres de impacto, evidencia de criovolcanes y campos de dunas longitudinales aparentemente formados por vientos de marea. Titán es también el único cuerpo en el Sistema Solar junto a la Tierra con cuerpos de líquido en su superficie, en forma de lagos de metano y etano en las regiones polares norte y sur de Titán.
Urano tiene 27 satélites conocidos, que se dividen en las categorías de lunas más grandes, lunas interiores y lunas irregulares (similares a otros gigantes gaseosos). Las lunas más grandes de Urano son, en orden de tamaño, Miranda, Ariel, Umbriel, Oberon y Titania. Estas lunas varían en diámetro y masa desde 472 km y 6.7 × 1019 kg para Miranda a 1578 km y 3.5 × 1021 kg para Titania. Cada una de estas lunas es particularmente oscura, con bajo enlace y albedos geométricos. Ariel es el más brillante, mientras que Umbriel es el más oscuro.
Se cree que todas las grandes lunas de Urano se formaron en el disco de acreción, que existió alrededor de Urano durante algún tiempo después de su formación, o como resultado del gran impacto sufrido por Urano al principio de su historia. Cada uno está compuesto de cantidades aproximadamente iguales de roca y hielo, excepto Miranda, que está hecho principalmente de hielo.
El componente de hielo puede incluir amoníaco y dióxido de carbono, mientras que se cree que el material rocoso está compuesto de material carbonoso, incluidos compuestos orgánicos (similares a los asteroides y cometas). Se cree que sus composiciones son diferenciadas, con un manto helado que rodea un núcleo rocoso.
Neptuno tiene 14 satélites conocidos, todos menos uno de los cuales llevan el nombre de las deidades griegas y romanas del mar (excepto S / 2004 N 1, que actualmente no tiene nombre). Estas lunas se dividen en dos grupos, las lunas regulares e irregulares, según su órbita y su proximidad a Neptuno. Las lunas regulares de Neptuno: Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, S / 2004 N 1 y Proteus, son las más cercanas al planeta y que siguen órbitas circulares y programadas que se encuentran en el plano ecuatorial del planeta.
Las lunas irregulares de Neptuno consisten en los satélites restantes del planeta (incluido Tritón). Generalmente siguen órbitas inclinadas excéntricas y a menudo retrógradas lejos de Neptuno. La única excepción es Tritón, que orbita cerca del planeta, siguiendo una órbita circular, aunque retrógrada e inclinada.
En orden de distancia del planeta, las lunas irregulares son Tritón, Nereida, Halimede, Sao, Laomedeia, Neso y Psamathe, un grupo que incluye objetos programados y retrógrados. Con la excepción de Tritón y Nereida, las lunas irregulares de Neptuno son similares a las de otros planetas gigantes y se cree que fueron capturadas gravitacionalmente por Neptuno.
Con un diámetro medio de alrededor de 2700 km (mi) y una masa de 214080 ± 520 x 1017 kg, Tritón es la mayor de las lunas de Neptuno, y la única lo suficientemente grande como para lograr el equilibrio hidrostático (es decir, tiene forma esférica). A una distancia de 354,759 km de Neptuno, también se encuentra entre las lunas interna y externa del planeta.
Estas lunas constituyen la mayor parte de los satélites naturales que se encuentran en el Sistema Solar. Sin embargo, gracias a la exploración en curso y las mejoras realizadas en nuestra instrumentación, también se están descubriendo satélites en órbita alrededor de cuerpos menores.
Planetas enanos y otros cuerpos:
Como ya se señaló, hay varios planetas enanos, TNO y otros cuerpos en el Sistema Solar que también tienen sus propias lunas. Estos consisten principalmente en los satélites naturales que se han confirmado en órbita alrededor de Plutón, Eris, Haumea y Makemake. Con cinco satélites en órbita, Plutón tiene las lunas más confirmadas (aunque eso puede cambiar con más observaciones).
El más grande y más cercano en órbita a Plutón es Charon. Esta luna fue identificada por primera vez en 1978 por el astrónomo James Christy usando placas fotográficas del Observatorio Naval de los Estados Unidos (USNO) en Washington, D.C. Más allá de Charon se encuentran las otras cuatro lunas circumbinarias: Styx, Nix, Kerberos e Hydra, respectivamente.
Nix e Hydra fueron descubiertas simultáneamente en 2005 por el Equipo de Búsqueda de Compañeros de Plutón usando el Telescopio Espacial Hubble. El mismo equipo descubrió Kerberos en 2011. El quinto y último satélite, Styx, fue descubierto por la nave espacial New Horizons en 2012 mientras capturaba imágenes de Plutón y Caronte.
Charon, Styx y Kerberos son lo suficientemente masivos como para colapsar en forma de esferoide bajo su propia gravedad. Nix e Hydra, por su parte, son de forma oblonga. El sistema Plutón-Charon es inusual, ya que es uno de los pocos sistemas en el Sistema Solar cuyo baricentro se encuentra sobre la superficie del primario. En resumen, Plutón y Charon orbitan entre sí, lo que hace que algunos científicos afirmen que es un "sistema de doble enano" en lugar de un planeta enano y una luna en órbita.
Además, es inusual en el sentido de que cada cuerpo está bloqueado por la marea al otro. Charon y Plutón siempre se presentan la misma cara el uno al otro; y desde cualquier posición en cualquier cuerpo, el otro siempre está en la misma posición en el cielo, o siempre está oscurecido. Esto también significa que el período de rotación de cada uno es igual al tiempo que tarda todo el sistema en girar alrededor de su centro de gravedad común.
En 2007, las observaciones del Observatorio Gemini de parches de hidratos de amoníaco y cristales de agua en la superficie de Charon sugirieron la presencia de criogéiseres activos. Esto parecería indicar que Plutón tiene un océano subsuperficial que tiene una temperatura cálida y que el núcleo está geológicamente activo. Se cree que las lunas de Plutón se formaron por una colisión entre Plutón y un cuerpo de tamaño similar al principio de la historia del Sistema Solar. La colisión lanzó material que se consolidó en las lunas alrededor de Plutón.
En segundo lugar está Haumea, que tiene dos lunas conocidas, Hi’iaka y Namaka, que llevan el nombre de las hijas de la diosa hawaiana. Ambos fueron descubiertos en 2005 por el equipo de Brown mientras realizaban observaciones de Haumea en el W.M. Observatorio Keck. Hi’iaka, que inicialmente fue apodado "Rudolph" por el equipo de Caltech, fue descubierto el 26 de enero de 2005.
Es el exterior y, con aproximadamente 310 km de diámetro, el más grande y brillante de los dos, y orbita a Haumea en un camino casi circular cada 49 días. Las observaciones infrarrojas indican que su superficie está cubierta casi en su totalidad por hielo puro de agua cristalina. Debido a esto, Brown y su equipo han especulado que la luna es un fragmento de Haumea que se rompió durante una colisión.
Namaka, la más pequeña e íntima de las dos, fue descubierta el 30 de junio de 2005 y apodada "Blitzen". Es la décima parte de la masa de Hi‘iaka y orbita Haumea en 18 días en una órbita altamente elíptica. Ambas lunas rodean a Haumea con órbitas muy excéntricas. Aún no se han hecho estimaciones sobre su masa.
Eris tiene una luna llamada Dysnomia, que lleva el nombre de la hija de Eris en la mitología griega, que se observó por primera vez el 10 de septiembre de 2005, unos meses después del descubrimiento de Eris. La luna fue vista por un equipo que usaba los telescopios Keck en Hawai, quienes estaban ocupados realizando observaciones de los cuatro TNO más brillantes (Plutón, Makemake, Haumea y Eris) en ese momento.
En abril de 2016, observaciones usando el telescopio espacial HubbleLa cámara de campo ancho 3 reveló que Makemake tenía un satélite natural, que fue designado S / 2015 (136472) 1 (apodado MK 2 por el equipo de descubrimiento). Se estima que tiene 175 km (110 millas) de diámetro y tiene un eje semi mayor al menos a 21,000 km (13,000 millas) de Makemake.
Lunas más grandes y más pequeñas:
El título de la luna más grande del Sistema Solar es para Ganímedes, que mide 5262.4 kilómetros (3270 millas) de diámetro. Esto no solo lo hace más grande que la Luna de la Tierra, sino también más grande que el planeta Mercurio, aunque solo tiene la mitad de la masa de Mercurio. En cuanto al satélite más pequeño, es un empate entre S / 2003 J 9 y S / 2003 J 12. Estos dos satélites, ambos en órbita alrededor de Júpiter, miden aproximadamente 1 km (0,6 millas) de diámetro.
Una cosa importante a tener en cuenta cuando se discute el número de lunas conocidas en el Sistema Solar es que la palabra clave aquí es "conocida". Con cada año que pasa, se confirman más satélites, y la gran mayoría de los que ahora conocemos solo se descubrieron en las últimas décadas. A medida que continúan nuestros esfuerzos de exploración, y nuestros instrumentos mejoran, ¡podemos encontrar que hay cientos más al acecho por ahí!
Hemos escrito muchos artículos interesantes sobre las lunas del Sistema Solar aquí en la revista Space. ¿Cuál es la luna más grande del sistema solar? ¿Cuáles son los planetas del sistema solar ?, ¿cuántas lunas tiene la Tierra ?, ¿cuántas lunas tiene Marte ?, ¿cuántas lunas tiene Júpiter ?, ¿cuántas lunas tiene Saturno ?, ¿cuántas lunas tiene Urano? ¿Cuántas lunas tiene Neptuno?
Para obtener más información, asegúrese de visitar la página de Exploración del Sistema Solar de la NASA.
Hemos grabado toda una serie de podcasts sobre el Sistema Solar en Astronomy Cast. Échales un vistazo aquí.
Fuentes:
- Sistema solar de la NASA
- Wikipedia
- Exploración del sistema solar de la NASA
- Ventanas al universo
- Johnston’s Archive - Asteroides con satélites
