Sistema solar exterior: Júpiter

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En este grupo de planetas mas externos de nuestro sistema solar destacan por su gran tamaño, por su composición ya que son gaseosos, resultan muy interesantes primero por sus características tan particulares y en segundo lugar porque albergan una cantidad de satélites que tienen unas características únicas que los hacen con una enorme posibilidad de que en alguno de ellos florezca alguna posibilidad de vida, así que veamos cada uno de ellos en detalle empezando con el gigante del sistema solar: Júpiter.

sistema solar exterior

JÚPITER

Es el planeta más grande del Sistema Solar, tiene más materia que todos los otros planetas juntos y su volumen es mil veces el de la Tierra.

Júpiter tiene un tenue sistema de anillos, invisible desde la Tierra. También tiene 16 satélites. Cuatro de ellos fueron descubiertos por Galileo en 1610. Era la primera vez que alguien observaba el cielo con un telescopio.

Júpiter tiene una composición semejante a la del Sol, formada por hidrógeno, helio y pequeñas cantidades de amoníaco, metano, vapor de agua y otros compuestos.

La rotación de Júpiter es la más rápida entre todos los planetas y tiene una atmósfera compleja, con nubes y tempestades. Por ello muestra franjas de diversos colores y algunas manchas. (1)

Jupiter

La observación de Júpiter a través del telescopio es muy espectacular. Al apuntar hacia el planeta deben observarse las diferentes zonas en la atmósfera joviana y tratar de encontrar la Gran Mancha Roja que caracteriza a Júpiter (un inmenso anticiclón en el hemisferio Sur del planeta).

Para identificar las zonas atmosféricas mas importantes se puede valer de un diagrama de Júpiter mostrando la ubicación de los principales cinturones y zonas atmosféricas. En cuanto a la ubicación de la mancha roja, se debe saber que no siempre es visible a causa de la rotación del planeta.

jupiter_5 Júpiter4

Datos de Júpiter (2)

  • Diámetro ecuatorial : 142855 km
  • Densidad media (Tierra=1) : 0.24
  • Gravedad (Tierra=1) : 2.34
  • Período de rotación : 9.8 horas / 0.41 días
  • Velocidad de escape : 214297 km/hr
  • Inclinación de eje de rotación : 3.1º
  • Excentricidad orbital : 0.048
  • Velocidad orbital media : 47037 km/hr
  • Distancia mínima al Sol : 741.0 millones de km
  • Distancia máxima al Sol : 816.5 millones de km
  • Distancia media al Sol : 778.2 millones de km
  • Período de revolución : 11.86 años
  • Inclinación orbital : 1.31º

Júpiter es el mayor planeta del Sistema Solar, conteniendo mas masa que el resto de los planetas juntos (masa de Júpiter = 1.898×1030 gramos). Es principalmente gaseoso, en su mayoría Hidrogeno, con una atmósfera densa y turbulenta donde se generan miles de tormentas capaces de contener a un planeta como la Tierra en su interior.

El núcleo de Júpiter, de una vez y medio a medio del diámetro terrestre, hierve a temperaturas de alrededor de 30.000 grados Celsius, como consecuencia de una presión de aproximadamente 100.000.000 de atmósferas (1 Atmósfera 101.300 Newton por metro cuadrado). Se encuentra a unos 70.000 Km. por debajo de las nubes altas, y contiene solo un 4% de la masa total del planeta. Los científicos creen que el núcleo del planeta esta compuesto principalmente de hierro y silicato, pero desconocen si es liquido o sólido.

Alrededor del núcleo hay una capa de Hidrogeno metálico liquido de unos 40.000 Km. de espesor. A temperaturas de entre 10.000 y 30.000 grados Celsius y presiones que exceden los tres millones de atmósferas, el Hidrogeno se convierte eléctricamente conductivo. Desconocido en la Tierra, esta clase rara de Hidrogeno conductor, se forma bajo las extremas presiones de las profundidades de Júpiter. Las moléculas de Hidrogeno están tan fuertemente empaquetadas que la atracción entre ellas, y las moléculas y sus átomos se rompen. Los protones libres forman una red irregular. El flujo de electrones a través de la red crea la conductividad eléctrica de un metal y genera un campo magnético.

A continuación del Hidrogeno Metálico liquido, hay una capa de unos 20.000 Km. de grosor, formada por Hidrogeno molecular (gráfico de la izquierda) y Helio. A medida que la presión cae al rango de decenas de atmósferas y la temperatura justo por encima de 40 grados Celsius, estos componentes cambian de liquido a gas.

interiorjupiter jupiter1

La inclinación de eje de rotación es de solo 3 grados, por tanto Júpiter difícilmente muestra alguno de sus polos hacia la Tierra. Otra consecuencia es que los satélites principales (galileanos) nunca evitan al planeta al pasar por delante o detrás. Si la inclinación seria mayor, en ocasiones los satélites podrían pasar al norte o al sur de Júpiter.

Júpiter posee una gran cantidad de lunas, la mayoría pequeños fragmentos de roca probablemente asteroides capturados por el intenso campo gravitatorio. Hasta la fecha (julio 2008) los satélites del planeta gigante suman 63 en total.

Es de notar que Ganímedes es el mayor satélite des Sistema Solar, seguido de cerca por Titán, la principal luna de Saturno. En la siguiente lista se exponen los satélites mas importantes, pero cabe destacar que el descubrimiento de nuevos satélites, todos ellos pequeños, es frecuente.

Al ser Júpiter un planeta exterior, sólo presenta fases llenas y convexas. Por ser tan grande la distancia del planeta a la Tierra, solamente queda en sombra una pequeña parte de la superficie del planeta, aún en su fase convexa. Por tanto, Júpiter nunca presenta fases de creciente y menguante desde la Tierra. (3)

A simple vista, Júpiter es fácilmente de localizar entre las estrellas, debido a que presenta un albedo (poder de reflexión de la superficie de un objeto) relativamente alto, de 0.4, un diámetro aparente grande y una alta magnitud (brillantez de un astro). Estas características hacen de Júpiter un objeto muy brillante en el cielo.

Observado a través de un telescopio, se puede apreciar el achatamiento de los polos del planeta, producto de su rápida rotación, una vez cada 10 horas aproximadamente. Otra característica que se puede observar, son formaciones de nubes que tienen la forma de cinturones oscuros y claros paralelos al ecuador del planeta.

Las formaciones de nubes en Júpiter son de duración mucho más larga que las existentes en la Tierra. Característica exclusiva de este planeta es la llamada Gran Mancha Roja, de forma ovalada y color rojizo, con un diámetro mayor que el terrestre. Esta mancha ha sido estudiada por los astrónomos durante un siglo y es probable que las observaciones de la misma daten de fecha muy temprana, quizás el año 1664.

La gran mancha roja

es el mayor vórtice anticiclónico de Júpiter y el detalle de su atmósfera más conocido a nivel popular. Comparable a una enorme tormenta, se trata de un enorme remolino que podría existir desde hace más de 300 años y caracterizado por vientos en su periferia de hasta 400 km/h. Su tamaño es lo bastante grande como para englobar dos veces y media el diámetro de la Tierra. El remolino gira en sentido antihorario (4)

Los cuatro principales satélites de Júpiter fueron descubiertos por Galileo Galilei el 7 de enero de 1610, razón por la que se les llama satélites galileanos. (5

voyager-jupiter

La Gran Mancha Roja fue observada por primera vez por el científico inglés Robert Hooke en el siglo XVII. No obstante no parecen existir informes posteriores de la observación de tal fenómeno hasta el siglo XIX. En todo caso, varía mucho tanto de color como de tamaño habiendo decrecido de manera importante desde comienzos del siglo XX. Las imágenes obtenidas por el Observatorio Yerkes a finales del XIX muestran una mancha encarnada alargada, ocupando el mismo rango de latitudes pero con el doble de extensión longitudinal.

Inicialmente se pensó que la Gran Mancha Roja era la cima de una montaña gigantesca o una meseta que sobresalía por encima de las nubes. Esta idea también fue rechazada en el siglo XIX al constatarse por medio de la espectroscopia la composición de hidrógeno y helio de la atmósfera y determinarse que se trataba de un planeta fluido.

Recientemente (marzo de 2006) se anunció que se había formado una segunda mancha roja, aproximadamente de la mitad del tamaño de la Gran Mancha Roja. La segunda mancha roja se formó a partir de la fusión de tres grandes óvalos blancos presentes en Júpiter desde los años 40 y fusionados en uno solo entre los años 1998 y 2000 dando lugar a un único óvalo blanco denominado Óvalo Blanco BA, cuyo color evolucionó hacia los mismos tonos que la mancha roja a comienzos del 2006. La coloración rojiza de ambas manchas puede producirse cuando los gases de la atmósfera interior del planeta se elevan en la atmósfera y sufren la interacción de la radiación solar. Medidas en el infrarrojo sugieren que ambas manchas están elevadas, por encima de las nubes principales. El paso por tanto de Óvalo Blanco a mancha roja podría ser un síntoma de que la tormenta está ganando fuerza. El 8 de abril de 2006, la Cámara de Seguimiento Avanzada del Hubble tomó nuevas imágenes de la joven tormenta.

Los satelites de Júpiter (5)

jupiter41

Probablemente la contribución más significativa que Galileo Galilei hizo a la Ciencia fue el descubrimiento de los cuatro satélites que giran alrededor de Júpiter que actualmente reciben este nombre en su honor. Galileo observó por pimera vez las lunas de Júpiter el 7 de Enero de 1610 a través de un telescopio casero. En un principio pensó que se trataba de tres estrellas cercanas a Júpiter, que formaban una línea que atravesaba el planeta. La siguiente noche, estas estrellas parecían haberse movido en la dirección errónea, lo que llamó su atención. Galileo continuó observando a estas estrellas y a Júpiter durante la siguiente semana. El 11 de Enero apareció una cuarta estrella (que luego resultaría ser Ganimedes) Después de una semana, Galileo había observado que las cuatro estrellas nunca abandonaban la vecindad de Júpiter y parecían moverse con el planeta, cambiando su posición respecto a las otras y a Júpiter. Finalmente, Galileo determinó que lo que había estado observando no eran estrellas, sino cuerpos planetarios que estaban en órbita alrededor de Júpiter. Este descubrimiento confirmó la validez del sistema Copernicano y demostró que todas las cosas no giran alrededor de la Tierra.

Veamos en detalle cada uno de estos primeros cuatro (4) satelites de Jupiter.

IO (6)

io

Io puede ser clasificada como la menos común de las lunas de nuestro sistema solar. La actividad volcánica de Io fue el mayor descubrimiento inesperado de Júpiter. Era la primera vez que se observaban volcanes activos en otro cuerpo del sistema solar. Las naves Voyager observaron sobre Io la erupción simultánea de nueve volcanes. Existe también la evidencia de que otras erupciones tuvieron lugar entre las visitas de las dos naves. Los penachos de los volcanes se extienden más allá de los 300 kilómetros (190 millas) sobre la superficie, con materiales expulsados a velocidades cercanas al kilómetro (0.6 millas) por segundo.

Los volcanes de Io son debidos aparentemente al calentamiento del satélite por bombeo mareal. Io ve perturbada su órbita por Europa y Ganimedes, dos grandes satélites cercanos, para volver de nuevo a su órbita regular empujado por Júpiter. Esta competencia produce una deformación mareal de la superficie de Io que alcanza los 100 metros (330 pies).

iolava La temperatura en la superficie de Io ronda los -143° C (-230° F); sin embargo, una gran macha caliente asociada con algún fenómeno volcánico alcanza los 17° C (60° F). Los científicos creen que esta mancha podría ser un lago de lava, aunque la temperatura indica que su superficie no está derretida. Este fenómeno es similar a lo que ocurre con los lagos de lava en la Tierra.

Io está compuesto principalmente por material rocoso con un bajo contenido de hierro. Io está situado dentro del intenso cinturón de radiación formado por los electrones e iones atrapados en el campo magnético de Júpiter. A medida que la magnetosfera rota con Júpiter, envuelve a Io y arrastra consigo casi 100 kilogramos de material por segundo. El material forma un toro, una nube en forma de rosquilla que brilla con luz ultravioleta. Los iones pesados del toro se desplazan hacia el exterior, y su empuje da lugar a que la magnetosfera Joviana duplique su tamaño esperado. Algunos de los compuestos de azufre e iones de oxigeno más energéticos caen a lo largo del campo magnético sobre la atmósfera del planeta, dando lugar a auroras.

Io actúa como un generador eléctrico a medida que se desplaza en el interior del campo magnético de Júpiter, desarrollando una diferencia de potencial de 400,000 voltios en el ecuador y generando una corriente eléctrica de 3 millones de amperios que fluye a lo largo del campo magnético hacia la ionosfera del planeta.

Descubierto por: Simon Marius y Galileo Galilei 

Fecha de descubrimiento: 1610 

Masa (kg): 8.94e+22 

Masa (Tierra = 1): 1.4960e-02 

Radio Ecuatorial (km): 1,815 

Radio Ecuatorial (Tierra = 1): 2.8457e-01 

Densidad Media (gm/cm^3): 3.55 

Distancia media desde Júpiter (km): 421,600 

Período rotacional (días):1.769138 

Período orbital (días): 1.769138 

EUROPA (7)

europa_galileo

Europa es una luna de forma extraña de Júpiter con un gran número de líneas intersectándose. Está diferente a Calisto y Ganimedes en las cortezas altamente craterizadas de éstos. Europa casi tiene una completa ausencia de cráteres así como casi no tiene relieves verticales.
Acerca de sus líneas un científico apuntó, "podrían haber sido pintadas con un marcador de fieltro". Existe la posibilidad de que Europa pueda estar activa en su interior debido al
calentamiento de la marea a un nivel de un décimo o menos que Io. Los modelos del interior de Europa muestran que bajo una delgada corteza de 5 km (3 millas) de hielo de agua, Europa puede tener océanos con 50 km (30 millas) de profundidad o más. Las marcas visibles de Europa podrían ser el resultado de una expansión global donde la corteza se podría haber fracturado, llenado con agua y congelado.

Descubierto por : Simon Marius & Galileo Galilei 

Fecha de descubrimiento: 1610 

Masa (kg): 4.8e+22 

Masa (Tierra = 1): 8.0321e-03 

Radio ecuatorial (km): 1,569 

Radio ecuatorial (Tierra = 1): 2.4600e-01 

Densidad media (gm/cm^3): 3.01 

Distancia media desde Júpiter (km): 670,900 

Período rotacional (días): 3.551181 

Período orbital (días): 3.551181 

GANIMEDES (8)

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Ganimedes es la más grande de las lunas de Júpiter y es la más grande de nuestro sistema solar con un diámetro de 5,262 km (3,280 millas). Si Ganimedes orbitase alrededor del sol en vez de hacerlo alrededor de Júpiter podría ser clasificada como un planeta. Al igual que Calisto, Ganimedes está compuesto probablemente de un núcleo rocoso con un manto de agua/hielo y una corteza de roca y hielo. Su baja densidad de 1.94 gm/cm3, indica que el núcleo ocupa cerca del 50% del diámetro del satélite. El manto de Ganimedes está compuesto probablemente de hielo y silicatos, y su corteza es una gruesa capa de agua congelada.

Ganimedes no tiene atmósfera conocida, pero recientemente el Telescopio Espacial Hubble ha detectado ozono en su superficie. La cantidad de ozono es pequeña comparada con la de la Tierra. Se produce a medida que partículas cargadas atrapadas por el campo magnético de Júpiter se precipitan sobre la superficie de Ganimedes. Cuando estas partículas cargadas penetran la corteza helada, rompen las moléculas de agua produciendo ozono. Este proceso químico parece apuntar que Ganimedes posee una tenue atmósfera de oxigeno como la detectada en Europa.

Ganimedes tiene una compleja historia geológica. Tiene montañas, valles, cráteres y ríos de lava. Ganimedes está moteado por regiones iluminadas y oscuras. En las regiones oscuras presenta un gran número de cráteres lo que indica un origen antiguo. Las regiones claras muestran un tipo diferente de terreno – esta surcado por cordilleras y depresiones. Estos rasgos componen patrones complejos que tienen varios cientos de metros de altura y se prolongan por miles de kilómetros. Estas zonas estriadas son posiblemente más recientes que las zonas oscuras llenas de cráteres y se formaron por la tensión creada por los procesos tectónicos globales. La razón real es desconocida; sin embargo, parece haber tenido lugar una extensión de la corteza lo que produjo su rotura y separación.

Descubierto por : Simon Marius y Galileo Galilei 

Fecha de descubrimiento:1610 

Masa (kg): 1.48e+23 

Masa (Tierra = 1): 2.4766e-02 

Radio ecuatorial (km): 2,631 

Radio ecuatorial (Tierra = 1): 4.1251e-01 

Densidad media (gm/cm^3): 1.94 

Distancia media desde Júpiter (km): 1,070,000 

Período rotacional (días): 7.154553 

Período orbital (días): 7.154553 

Velocidad orbital media (km/seg): 10.88 

Excentricidad orbital : 0.002 

CALISTO (9)

callisto

Calisto es un Satélite del planeta Júpiter. Descubierto en 1610 por Galileo Galilei es la cuarta luna del sistema Galileano en distancia de Júpiter con un radio de 2410,3 kilómetros. La investigación de la sonda espacial Galileo reveló que Calisto tiene un núcleo, compuesto principalmente de silicatos, y además, la posibilidad de un océano interno de agua líquida a una profundidad superior a 100 kilómetros.

Nombre y significado

Calisto (del griego Καλλιστώ) fue descubierto en enero de 1610 por Galileo Galilei. Su nombre fue propuesto por Simon Marius aunque este se lo atribuyo a Johannes Kepler. Este Satélite forma parte de las lunas Jovianas: Ganímedes, Ío, y Europa y su nombre proviene de Calisto de la mitologia griega. Comunmente Calisto fue llamada como júpiter IV en la líteratura astronómica como el cuarto satélite del planeta Júpiter.

Rotacion y Orbita

La rotación de Calisto es síncrona, es decir, su periodo orbital es igual a su periodo de rotación. La duración del día calistiano, idéntico a su periodo orbital, es de unos 16,7 días terrestres. Tiene una órbita muy poco excéntrica (sólo 0,0074) y poco inclinada respeto al ecuador joviano (de unos 0,2º).

Caracteristicas generales

La densidad y el momento de inercia de Calisto parecen ser adecuado por la existencia de un pequeño núcleo formado por silicatos en el centro del satélite. Es imposible, o al menos muy improbable, que el diámetro de este pequeño núcleo sobrepase los 1200 km, y la densidad puede estar entre los 3,1-3,6 g/cm3.

Superficie Lunar

El accidente geológico más prominente de Calisto son las estructuras anilladas; unos conjuntos de cráteres en forma de anillo. Dos de ellos son enormes. El cráter Valhalla es el mayor, con una región brillante de 600 kilómetros de diámetro, mientras que los anillos se extienden a 1.800 km del centro. La superficie de Calisto esta repleta de cráteres, y ha recibido los impactos de numerosos meteoritos a lo largo de su existencia.[2] la superficie es variada y se compone de pequeños y brillantes depósitos congelados en las cimas de las alturas.

Atmósfera

Calisto posee una Atmósfera muy fina compuesta en gran parte por dióxido de Carbono y Oxígeno. La sona Galileo por su paso en los planetas de Júpiter determinocon una densidad de partículas de 4×108 cm3. La presión de la superficie es de 7,5×10-12 bar. La ionosfera de Calisto fue detectada durante los vuelos de la sonda Galileo sobre este satélite. La densidad de electrones relativamente alta de la ionosofera (concretamente de 7-17×10 cm−3)

Es de anotar que  en la medida que diferentes naves alcanzan a Jupiter se están encontrando nuevos satelites orbitando a este planeta, que en si pareciera un minisisitema solar, hasta el momento se han encontrado unas 39 lunas orbitando a este planeta.

galileo-Io-Jupiter

webgrafia

1 http://www.astromia.com/solar/jupiter.htm
2 http://www.astrosurf.com/astronosur/pla_jupiter.htm
http://www.angelfire.com/sc2/astrotec/jupiter1.html
4. http://es.wikipedia.org/wiki/Gran_Mancha_Roja
5 http://www.solarviews.com/span/galdisc.htm
6 http://www.solarviews.com/span/io.htm
7 http://www.solarviews.com/span/europa.htm
8 http://www.solarviews.com/span/ganymede.htm
9 http://enciclopedia.us.es/index.php/Calixto_%28sat%C3%A9lite%29

video
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  1. para mi me parecio muy bacano la actividad de mover el barco o la otra de mover como que los tipos de frecuencia para que luego se movieran como que las particulas

  2. mr gustaron todos los videos que alcansamos haber en este año por eso le dejo este comentario mr. profesor que me gustaron sobre todo los videos de los planetas de urano y jupiter grcias por todo profesor ruben

  3. yo lei visite un planeta llamado ganimedes escrito por joseff ibrahin escritor peruano y luego mi preparacion para ganimes y de verdad que si te metes en la lectura hay relatos que son como reales ya que el escritor no creo tenga tanta imaginación para tanto relatos con todos esos detalles que el dice y a su vez si habla con propiedad y veracida. y fijense que despues que se fue el amigo con la familia se perdio todo restro de el escritor al punto que el libro que prometio no lo he encontrado, y an pasado ya 30 año 33 años y no da señales ni ha vuelto a escribir.

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