Sistema Solar

ContenidoSISTEMA SOLAR Y SUS COMPONENTES..............................................................................................3

EL SISTEMA SOLAR.........................................................................................................................3

EN EL SISTEMA SOLAR HAY 8 PLANETAS........................................................................................4

Comparación de tamaños vida...................................................................................................5

PLANETAS INTERIORES...................................................................................................................5

MERCURIO, EL PLANETA ABRASADO..............................................................................................5

VENUS, LUCERO DEL ALBA Y LUCERO DE LA TARDE.......................................................................6

El misterio de la temperatura de venus.....................................................................................6

TIERRA: NUESTRA CASA.................................................................................................................6

MARTE ES EL PLANETA ROJO, Y TAMBIÉN TIENE AGUA.................................................................7

PLANETAS EXTERIORES...................................................................................................................8

JÚPITER, SATURNO, URANO Y NEPTUNO:......................................................................................8

Los gigantes Gaseosos....................................................................................................................8

JÚPITER, SU ATMÓSFERA Y SUS LUNAS..........................................................................................8

SATURNO, EL PLANETA DE LOS ANILLOS........................................................................................9

URANO: EL PLANETA INCLINADO.................................................................................................10

NEPTUNO: EL ÚLTIMO PLANETA..................................................................................................10

PLUTÓN Y LOS PLANETAS ENANOS..............................................................................................11

¿Cómo son los planetas enanos?.............................................................................................11

La formación de los planetas....................................................................................................12

LOS DEMAS COMPONENTES........................................................................................................12

LOS ASTEROIDES.......................................................................................................................12

LOS COMETAS..........................................................................................................................13

METEORITOS............................................................................................................................14

SATÉLITE...................................................................................................................................14

¿Qué pasaría si la Tierra saliera de su órbita?:.........................................................................15

MAREAS....................................................................................................................................15

Mareas lunares.........................................................................................................................15

Mareas solares.........................................................................................................................16

ECLIPSES...................................................................................................................................16

EL SISTEMA SOLAR Y SUS COMPONENTES

¿Qué es un eclipse?..................................................................................................................16

¿Qué tipos de eclipse existen?.................................................................................................17

Eclipse de Luna.........................................................................................................................17

Eclipse de Sol............................................................................................................................17

Frecuencia de los eclipses........................................................................................................19

TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DEL UNIVERSO..................................................................................20

APORTE DE LOS GRIEGOS.........................................................................................................21

EL RENACIMIENTO....................................................................................................................22

La cosmología a principios del siglo XVI....................................................................................22

Sistema de Tolomeo.................................................................................................................23

Sistema de Copérnico...............................................................................................................23

LA INVENCIÓN DEL TELESCOPIO...............................................................................................24

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SISTEMA SOLAR Y SUS COMPONENTES

El sol a cuyo alrededor giran tantos planetas... No se olvida de madurar un racimo de uvas.

Galileo Galilei

El sistema solar es el único sistema planetario hasta el momento existente conocido, no obstante se dice que en 1980 se encontraron algunas estrellas por un envoltorio de material orbitante de un tamaño indeterminado. Muchos astrónomos creen la probabilidad de que existan otros sistemas planetarios de algún tipo del Universo.

En este trabajo se les explicará el sistema solar, sus planetas, sus satélites, y los efectos que tienen sobre la Tierra. Así como responderemos a algunas preguntas, como: ¿Qué sucedería si la Tierra saliera de su órbita? ¿Qué es el eclipse? Y acerca de Teorías sobre nuestro sistema solar.

Esperando poder responder a estas interrogantes sobre el misterio de nuestro sistema solar, haré usos de imágenes que nos ayudaran a tener una percepción más allá de lo maravilloso que es, donde nuestro hogar parece ser el único habitado.

EL SISTEMA SOLARUna estrella, ocho planetas, más de 50 planetas enanos, cientos de miles de asteroideos y millones de cometas.

En el centro del sistema solar hay una estrella: EL SOL

El Sol es la estrella fuente de toda vida en la Tierra. Sin el Sol no podríamos vivir. El Sol es mucho más grande la Tierra, tanto como 1.300.000, pero en realidad es una estrella pequeña. Todas las estrellas más brillantes que vemos por la noche en el cielo son más grandes que el Sol, pero al encontrarse tan alejadas de nosotros se perciben como simples puntos brillantes.

Por eso podemos decir que el Sol es una estrella enana amarilla, si la comparamos con las estrellas más grandes del Universo. También es cierto que hay muchas estrellas más pequeñas que el Sol y por eso podemos decir también que el Sol es una estrella de tipo medio, porque hay muchas estrellas más pequeñas y más grandes que el Sol.

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EN EL SISTEMA SOLAR HAY 8 PLANETAS

Nuestro planeta es La Tierra. Junto a él existen otros siete planetas más, además de otros cuerpos que vamos a empezar a conocer. Un planeta es un cuerpo más o menos esférico que sigue una órbita en torno al Sol y que ha conseguido eliminar en esa órbita los otros objetos que pudieran haber estado desplazándose en ella o cerca de ella.

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Los planetas más cercanos al Sol.Entre ellos podemos ver al nuestro: La Tierra

El Sol (1.300.000 veces más grande que la Tierra) es la estrella más cercana a nosotros.Imagen del satélite SOHO (ESA/NASA)


Comparación de tamaños vida

Los cuatro planetas interiores son cuerpos rocosos. Mercurio es el menor planeta del Sistema Solar y también el más cercano al Sol. Sus dimensiones (diámetro) son: Mercurio, casi 4.900 km; Venus, 12.100 km; La Tierra, 12.700; Marte, casi 6.800 km. Como podemos ver, La Tierra es el mayor de los planetas interiores, y por supuesto el único en el que sabemos que hay vida de todo el Universo. ¿Encontraremos vida algún día fuera de la Tierra? Marte es un buen candidato a ello, aunque hay otros cuerpos que también podrían desarrollar vida en nuestro Sistema Solar, como veremos. Por cierto, están descubriendo cientos de planetas en otras estrellas, aunque estos planetas están demasiado lejos como para poder estudiarlos en detalle. Quizá no estemos solos en el Universo, pero por ahora nadie ha podido demostrar la existencia de vida fuera de La Tierra.

PLANETAS INTERIORES

MERCURIO, EL PLANETA ABRASADOMercurio es el planeta más pequeño del Sistema Solar, y es el que más cerca del Sol se encuentra. La superficie de este planeta se parece mucho a los "mares" de nuetra Luna, siendo los cráteres también muy abundantes. Ha comenzado a ser estudiado en detalle a principios del siglo XXI.

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Aquí podemos ver los planetas del Sistema Solar ordenados según su distancia al Sol. Debajo de ellos, algunos planetas enanos. Todos los tamaños están a la misma escala


Mercurio se puede ver a simple vista, aunque a veces puedes necesitar prismáticos para observarlo.

VENUS, LUCERO DEL ALBA Y LUCERO DE LA TARDE

El misterio de la temperatura de venusEl segundo planeta, Venus, es conocido por brillar intensamente al amanecer o al atardecer, característica que le ha valido el sobrenombre de "lucero". Es un planeta precioso de observar a simple vista. Si dispones de un telescopio y consigues apuntarlo con él, descubrirás que puede llegar a mostrar fases, como la Luna. Este curioso fenómeno se debe a que está más cerca del Sol que la Tierra y por eso la luz del Sol puede iluminarlo desde diferentes ángulos.

La temperatura de Venus es más alta que la de Mercurio, a pesar de que está más lejos del Sol. Un astrónomo llamado Carl Sagan descubrió el porqué de este misterio, y así sabemos que esto se debe a la presencia de gases en la atmósfera de Venus que provoca un gran efecto invernadero, reteniendo el calor que reciben del Sol.

Como hemos dicho, Venus es visible perfectamente a simple vista.

TIERRA: NUESTRA CASA

Es una gran bola de roca, un poco achatada en los polos, y que da una vuelta al Sol en 365 días y casi 6 horas. Más de un 70% de la superficie está cubierta por océanos de agua líquida. La Tierra la habitamos millones y millones de seres vivos y es el sitio desde el que estamos empezando a conocer el Universo tal como es.

Sólo los astronautas han conseguido ver La Tierra desde el espacio, algunos desde la órbita, a cientos de kilómetros, y otros desde la Luna, a cientos de miles de kilómetros. Los astronautas son personas muy trabajadoras y que hacen mucho deporte para estar en forma. Si quieres llegar a ver nuestra casa desde el espacio, debes estudiar mucho para convertirte en uno de ellos.

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MARTE ES EL PLANETA ROJO, Y TAMBIÉN TIENE AGUA

Marte está más lejos del Sol que la Tierra, y por eso allí hace más frío. Marte tiene enormes volcanes, siendo uno de ellos, el Monte Olimpo, el mayor del Sistema Solar. Posee agua congelada en su superficie y bajo tierra, tal como ha demostrado el robot Fénix (Phoenix). En el futuro es posible que encontremos vida en este planeta.

Marte es perfectamente visible a simple vista.

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Las 12 personas que pisaron la Luna en el siglo XX pudieron ver La Tierra desde allí. ¿Irías tú a la Luna también, como ellos? (Foto AXA)

Un dibujo que representa al robot Fénix en plena faena de trabajo


PLANETAS EXTERIORES

JÚPITER, SATURNO, URANO Y NEPTUNO:

Los gigantes GaseososEstos planetas, los llamados gigantes gaseosos son los que más alejados del Sol están. Vamos a aprender algunas cosas sobre ellos.

Estos planetas son tan grandes que la Tierra parece una pelota al lado de un globo aerostático. Veamos sus diámetros: Júpiter: 142.900 km; Saturno: 120.500 km; Urano: 51.100 km; Neptuno: 49.500 km. Todos estos planetas son enormes, sobre todo Júpiter y después Saturno. Estos planetas tienen muchas lunas, y en algunas de esas lunas podría haber también vida. En Europa y Ganímedes (Júpiter) y en Encelado y Titán (Saturno) puede haber agua u otros compuestos que faciliten la existencia de vida. Pero, insistimos, aún no se ha encontrado nada, aunque podría ser que en el futuro se hiciera un gran descubrimiento.

JÚPITER, SU ATMÓSFERA Y SUS LUNAS

Es enorme, como 1.321 veces La Tierra. Aunque el Sol es mucho más grande, claro, como 984 veces Júpiter. Es un planeta gaseoso y capaz de emitir ondas de radio. La atmósfera de Júpiter es de una complejidad enorme, y su estudio nos puede ayudar a comprender mucho mejor cómo se producen los fenómenos atmósfericos en la Tierra y el famoso cambio climático. En la atmósfera de Júpiter se forman tormentas y anticiclones más grandes que todo el planeta Tierra y los vientos alcanzan velocidades inimaginables.

Lo acompañan más de 60 satélites, siendo los más conocidos Ío, Europa, Ganímedes y Calisto, las cuatro visibles con unos simples prismáticos, desde La Tierra. Ío está tan cerca de Júpiter que la fuerza de gravedad del gigantesco planeta lo ha conseguido ablandar, hasta el punto de que la superficie de esta luna está llena de volcanes (en la foto de abajo se ve uno de ellos, brillando azulado). Europa es también un satélite muy interesante, puesto que podría esconder bajo la superficie un inmenso océano de agua líquida. Ganímedes tiene un diámetro de 5.200 km siendo el mayor satélite de todo el Sistema Solar, mayor incluso que el planeta Mercurio.

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Júpiter es perfectamente visible a simple vista.

SATURNO, EL PLANETA DE LOS ANILLOS

Saturno siempre llama poderosamente la atención por ese imponente anillo que lo rodea. En realidad no es un solo anillo, sino que son varios (como puede apreciarse en la fotografía). Estos anillos se compones de un millón de pedazos de hielo, algunos tan grandes como tu colegio, y otros minúsculos, como una mota de polvo. Si eres capaz de encontrar Saturno en el cielo (es observable a simple vista) y luego lo apuntas con un telescopio vas a poder contemplar una de las mayores maravillas de la Naturaleza: los anillos de Saturno.

Saturno no es el único planeta con anillos, pero sí es el que posee los más bonitos. Todos los planetas gaseosos tienen sus anillos, aunque es muy difícil verlos. Y una última curiosidad: al estar compuesto principalmente de gas y ser tan grande comparado con su masa, Saturno podría flotar en el mar, suponiendo que pudiera caber, claro.

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Júpiter (1.321 veces La Tierra) y su satélite Io, que parece mucho más grande de lo que es por la perspectiva

El planeta de los anillos: Saturno (764 veces La Tierra)


URANO: EL PLANETA INCLINADO

Urano es el primer planeta descubierto con un telescopio, por el músico y astrónomo William Herschel en 1781, aunque es cierto que se puede observar a simple vista y determinadas tribus africanas lo habían observado mucho antes que él. Todos los planetas giran en torno a un eje, y todos los ejes de todos los planetas están algo inclinados, pero el planeta con el eje de rotación más inclinado es Urano, con casi 98º.

NEPTUNO: EL ÚLTIMO PLANETA

Neptuno es de un precioso color azul intenso y fue el primer planeta descubierto con las Matemáticas. Fue precisamente Le Verrier uno quienes indicaron, mediante sus cálculos matemáticos, cuál sería su posición en el cielo, para que el astrónomo Galle lo descubriera en 1846 con un telescopio. En todos los planetas gaseosos hay vientos de fuerza inusitada, y en Neptuno, al igual que en Júpiter, se

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Urano (63 veces La Tierra)está inclinado casi 98º


forman tormentas del tamaño de planetas enteros. Los científicos piensan que Neptuno pudo haber cambiado su posición con Urano innumerables veces hace millones de años, por lo que es posible que no siempre haya sido el planeta más alejado del Sol.

PLUTÓN Y LOS PLANETAS ENANOS

¿Cómo son los planetas enanos?

Actualmente se considera que en el Sistema Solar hay cinco planetas enanos: Ceres (situado entre Marte y Júpiter), Plutón, Eris, Makemake y Haumea (más allá de Neptuno). Los cuatro son más pequeños que el planeta más pequeño (Mercurio), aunque no se les considera enanos solamente por eso. Ceres, el menor de los cuatro, es completamente rocoso. Los otros tres están probablemente formados de hielo.

Según comentó a Educa Ciencia, en verano de 2011, Michael Brown, descubridor de Eris y uno de los mayores expertos mundiales en planetas enanos, se han descubierto más de cincuenta cuerpos que podrían pertenecer a esta categoría.

Para entender el porqué de los planetas enanos debemos aprender sobre la formación de los planetas:

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Neptuno (58 veces la Tierra) es el planeta más lejano.


La formación de los planetas

Los planetas se forman a lo largo de miles de años, mientras unas rocas muy parecidas a los asteroides se van juntando por efecto de la gravedad. Esto quiere decir que, cuando se forman los planetas. Cuando un planeta se ha "tragado" a todas las rocas que había en su órbita, se dice que se ha formado completamente, porque ha limpiado la órbita. Los planetas enanos son aquellos cuerpos que, siendo más o menos redondos, no han llegado a limpiar su órbita durante su proceso de formación. Este proceso se desconocía cuando se descubrió Plutón en 1930, al igual que se desconocía que en la órbita de Plutón y cerca de ella hay infinidad de cuerpos que Plutón no ha sido capaz de "tragarse". Estos cuerpos no se han podido descubrir hasta hace pocos años, gracias a los modernos telescopios que ahora existen y que antes no.

LOS DEMAS COMPONENTES

LOS ASTEROIDES

Los asteroides son más pequeños que los planetas enanos, y se concentran principalmente entre las órbitas de Marte y Júpiter, encontrándose entre ellos el planeta enano Ceres. Es probable que Júpiter impidiera que se formara en esa zona un planeta, por lo que es una región que está plagada de fragmentos de roca de diverso tamaño. Para ver los asteroides hacen falta al menos unos prismáticos, aunque es preferible un telescopio.

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Estos son los objetos más importantes que se han descubierto más allá de la órbita de Neptuno.


LOS COMETAS

Los cometas son bolas de hielo de hasta 40 km de diámetro que se encuentran la mayor parte del tiempo muy alejadas de las zonas interiores del Sistema Solar. En ocasiones algunas de estas bolas de nieve se acercan al Sol, que con su calor evapora el hielo y crea una hermosa cola que pude llegar a medir millones de kilómetros de longitud. Entre el hielo hay siempre mezclada una cierta cantidad de polvo. Este polvo, que sale despedido al espacio cuando el cometa se evapora por la acción el Sol, también contribuye a la formación de la cola del cometa.

Algunos cometas se hacen tan grandes y llegan a reflejar tanta luz del Sol que se hacen visibles a simple vista. En 2008 uno de estos cometas, denominado Holmes, sufrió una enorme explosión después de más de 100 años de calma. Llegó a hacerse tan grande como el Sol, aunque por supuesto no tan brillante. El descubrimiento de esta maravilla de la naturaleza lo hizo un astrónomo aficionado llamado Juan Antonio Henríquez, uno más de los miles de aficionados que ayudan todas las noches con sus observaciones al progreso de la Ciencia.

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Los asteriodes suelen ser muy amorfos. Algunos, como Ida, pueden incluso tener algún satélite


Cuando un cometa se acerca al Sol, se forma una gran cola con todo el hielo que se evapora y el polvo que desprende. En la foto, el cometa Hale-Bopp

Todas las imágenes son cortesía de la NASA salvo que se indique lo contrario.

METEORITOS

Meteorito significa fenómeno del cielo y describe la luz que se produce cuando un fragmento de materia extraterrestre entra a la atmosfera de la Tierra y se desintegra.

SATÉLITE

Vehículo espacial, tripulado o no, que se coloca en órbita alrededor de un planeta y que lleva equipamiento

¿Qué pasaría si la Tierra saliera de su órbita?:

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Al alejarnos o acercarnos al sol el calor y la energía de este sobre la tierra se recibiría en distintas intensidades por lo tanto definitivamente acabaría con toda vida existente en el planeta, pues este se encuentra a una distancia óptima del sol para que este le proporcione solo lo necesario, ni más, ni menos, o sea, se rompería el frágil equilibrio existente hasta el momento

Además, seguramente la Tierra seria atraída por la gravedad de la órbita de otro planeta o del sol, esto descompensaría todo el sistema y probablemente se produciría un choque entre uno o más cuerpos con la Tierra. En otras palabras, se produciría un caos planetario y la extinción de la vida en el planeta por lo menos como la conocemos hasta ahora.

MAREAS

Mareas lunares

La Luna, al estar mucho más cerca de la Tierra que el Sol, es la causa principal de las mareas. Cuando la Luna está justa encima de un punto dado de la superficie terrestre, ejerce una fuerza de atracción del agua, que, por lo tanto, se eleva sobre su nivel normal. El agua que cubre la porción de Tierra más lejana de la Luna también está sometida a atracción; se forma así otra elevación que proporciona el fundamento de una segunda onda. La cresta de onda situada bajo la Luna se llama marea directa, y la del lado diametralmente opuesto de la Tierra se llama marea opuesta. En ambas crestas, prevalece la condición conocida como de marea alta, mientras que a lo largo de la circunferencia formada por las zonas perpendiculares al eje de mareas directa y opuesta se producen fases de marea baja.

Las mareas alta y baja se alternan en un ciclo continuo. Las variaciones producidas de forma natural entre los niveles de marea alta y baja se denominan amplitud de la marea. En la mayoría de las costas del mundo se producen dos mareas altas y dos bajas cada día lunar, siendo la duración media de un día lunar 24 h, 50 min y 28 s. Una de las mareas altas está provocada por la cresta de marea directa y la otra por la cresta de marea opuesta. En general, dos mareas altas o bajas sucesivas tienen casi la misma altura. Sin embargo, en algunos lugares fuera del océano Atlántico estas alturas varían de forma considerable; este fenómeno, conocido como desigualdad diurna, todavía no se comprende bien en la actualidad.

Mareas solares

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Asimismo, el Sol provoca el ascenso de dos crestas de onda opuestas, pero como el Sol está más alejado de la Tierra, su fuerza para crear mareas es un 46% menor que la Luna. El resultado de la suma de las fuerzas ejercidas por la Luna y el Sol es una onda compuesta por dos crestas, cuya posición depende de las posiciones relativas del Sol y de la Luna en un instante dado. Durante los periodos de Luna nueva y llena, cuando el Sol, la Luna y la Tierra están alineadas, las ondas solar y lunar coinciden. Resulta un estado conocido como mareas de primavera; en ellas las mareas altas ascienden más y las mareas bajas descienden más de lo habitual. Cuando la Luna está en el primer o tercer cuadrante, el Sol forma un ángulo recto con respecto a la Tierra y las ondas quedan sometidas a fuerzas opuestas del Sol y de la Luna. Este estado es el de marea muerta: la marea alta es más baja y la baja más alta de lo normal. Las mareas de primavera y muerta se producen 60 h después de las fases correspondientes de la Luna; este periodo se llama edad de la marea o de la fase de desigualdad. El intervalo entre el instante en que la Luna cruza un meridiano en un punto y cuando la siguiente marea alta llega a ese punto se llama intervalo Luna-marea, o de marea alta. El intervalo de marea baja es el periodo entre el instante en que la Luna cruza un meridiano y cuando llega la siguiente marea baja. Los valores medios entre los intervalos Luna-marea durante los periodos de Luna nueva y llena se conocen como establecimiento de puerto. Los valores de los intervalos durante otros periodos del mes se denominan, a veces, establecimientos corregidos.

ECLIPSES

¿Qué es un eclipse?

Es un oscurecimiento de un cuerpo celeste producido por otro cuerpo celeste. Hay dos clases de eclipses que implican a la Tierra: los de Luna, o eclipses lunares, y los de Sol, o eclipses solares. Un eclipse lunar tiene lugar cuando la Tierra se encuentra entre el Sol y la Luna y su sombra oscurece la Luna. El eclipse solar se produce cuando la Luna se encuentra entre el Sol y la Tierra y su sombra se proyecta sobre la superficie terrestre. Los tránsitos y ocultaciones son fenómenos astronómicos similares pero no tan espectaculares como los eclipses debido al pequeño tamaño de los cuerpos celestes que se interponen entre la Tierra y un astro brillante.

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¿Qué tipos de eclipse existen?

Eclipse de Luna

Iluminada por el Sol, la Tierra proyecta una sombra alargada en forma de cono en el espacio. En cualquier punto de este cono la luz del Sol está completamente oscurecida. Rodeando este cono de sombra, llamado umbra, se encuentra un área de sombra parcial, llamada penumbra. La longitud media aproximada del cono de sombra es de 1.379.200 km; a una distancia de 384.600 km, la distancia media entre la Luna y la Tierra, tiene un diámetro de 9.170 km aproximadamente.

Un eclipse total de Luna tiene lugar cuando la Luna penetra por completo en el cono de sombra. Si penetra directamente en el centro, se oscurecerá alrededor de 2 horas; si no penetra en el centro, el periodo de fase total es menor, y si la Luna se mueve solamente por el límite del cono de sombra su oscuridad puede durar sólo un instante.

El eclipse parcial de Luna tiene lugar cuando solamente una parte de la Luna penetra en el cono de sombra y se oscurece. La extensión del eclipse parcial puede fluctuar desde una fase casi total, cuando la mayor parte de la Luna se oscurece, a un eclipse menor cuando sólo se ve una pequeña zona de sombra de la Tierra al pasar la Luna. Históricamente, el primer indicio que se tuvo del perfil de la Tierra fue al ver su sombra circular pasando a través de la cara de la Luna.

Antes de penetrar la Luna en el cono de sombra, tanto en el eclipse total como en el parcial, está dentro de la zona de penumbra y su superficie se va haciendo visiblemente más oscura. La parte que penetra en el cono de sombra aparece casi negra, pero durante el eclipse total el disco lunar no está totalmente oscuro, sino que permanece ligeramente iluminado con una luz rojiza: los rayos solares son refractados por la atmósfera terrestre y penetran en el cono de sombra. Si se produce un eclipse lunar cuando la Tierra está cubierta con una densa capa de nubes, éstas impiden la refracción de la luz; en esa situación la superficie de la Luna se hace invisible durante la fase total.

Eclipse de Sol

La longitud de la sombra de la Luna varía de 367.000 a 379.800 km, y la distancia entre la Tierra y la Luna de 357.300 a 407.100 km. Los eclipses totales de Sol tienen lugar cuando la sombra de la Luna alcanza la Tierra. El diámetro de la sombra nunca es mayor de 268,7 km en el punto en el que toca la superficie de la Tierra de forma que el área en la que es visible un eclipse total de Sol nunca es

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más ancha que este diámetro y normalmente es bastante más estrecha. El ancho de la zona de penumbra, o área del eclipse parcial en la superficie de la Tierra, es de 4.800 km aproximadamente. En algún momento, cuando la Luna pasa entre la Tierra y el Sol, su sombra no alcanza la Tierra. En esos momentos tiene lugar un eclipse anular durante el que aparece un anillo brillante del disco solar alrededor del disco negro de la Luna.

La sombra de la Luna se mueve a través de la superficie terrestre en dirección Este. Dado que la Tierra también gira en esta dirección, la velocidad a la que se desplaza la sombra de la Luna sobre la Tierra es igual a la velocidad de la Luna en su órbita, menos la velocidad de rotación de la Tierra. La velocidad de desplazamiento de la sombra en el ecuador es de 1.706 km/h aproximadamente; cerca de los polos, donde la velocidad de rotación es virtualmente cero, es de unos 3.380 km/h. La trayectoria de un eclipse total de Sol y el tiempo de su fase total se puede calcular a partir del tamaño de la sombra de la Luna y de su velocidad. La duración máxima de un eclipse total de Sol es de unos 7,5 minutos, pero estos eclipses son raros y sólo tienen lugar una vez cada varios miles de años. Un eclipse total, normalmente, se puede ver durante unos tres minutos desde un punto en el centro del recorrido de su fase total.

En áreas fuera de la banda barrida por la sombra de la Luna, pero dentro de la penumbra, tienen lugar eclipses parciales y el Sol sólo se oscurece parcialmente.

Al principio de un eclipse total, la Luna comienza a moverse a través del disco solar aproximadamente una hora antes de su fase total. La iluminación del Sol disminuye gradualmente y durante la fase total (o cerca de ella) declina a la intensidad del brillo de la luz de la Luna. Esta luz residual la produce en gran medida la corona del Sol, la parte más exterior de la atmósfera solar. Cuando la superficie del Sol se va estrechando hasta una pequeña franja, se hace visible la corona. Un momento antes de que el eclipse sea total, en esta franja destellan brillantes puntos de luz llamados perlas de Baily. Estos puntos son producidos por los rayos del Sol al atravesar los valles y las irregularidades de la superficie lunar. Las perlas de Baily son también visibles en el momento que finaliza la fase total del eclipse (reaparición). Exactamente un momento antes, un momento después y algunas veces en la fase total se pueden ver estrechas bandas de sombras en movimiento sobre objetos en la superficie terrestre. El origen de estas bandas de sombra no se conoce con exactitud, pero se piensa que están producidas por la refracción irregular de la luz en la atmósfera terrestre. Antes y después de la fase total, un observador situado en una colina o en una aeronave puede ver la sombra de la Luna moviéndose en dirección Este a través de la superficie de la Tierra como la sombra de una nube pasando rápidamente.

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Frecuencia de los eclipses

Si la órbita de la Tierra estuviera en el mismo plano que la órbita de la Luna, tendrían lugar dos eclipses totales durante cada mes lunar, un eclipse lunar por cada Luna llena, y un eclipse solar por cada Luna nueva. Sin embargo, las dos órbitas están inclinadas y, por tanto, los eclipses tienen lugar sólo cuando la Luna o el Sol están a algunos grados de los dos puntos, llamados nodos, donde se cruzan las órbitas (véase Eclíptica).

Periódicamente, el Sol y la Luna vuelven a la misma posición relativa de uno de los nodos y como resultado de esto los eclipses se repiten a intervalos regulares. El tiempo del intervalo, llamado saros, es de un poco más de 6.585,3 días, unos 18 años y 11 días más 8 horas aproximadamente. El saros, conocido desde la época de la antigua Babilonia, se corresponde casi exactamente a 19 pasos del Sol por el mismo nodo, 242 pasos de la Luna por el mismo nodo y a 223 meses lunares. La disparidad entre el número de pasos de la Luna y el número de meses lunares es el resultado del movimiento de los nodos en dirección Oeste a razón de 19,5° por año. Un eclipse que se repite después del saros será una duplicación del primero, pero será visible 120° más al Oeste en la superficie de la Tierra, debido al tercio de un día, incluido en el intervalo. Los eclipses lunares se reproducen 48 o 49 veces y los solares 68 o 75 antes de que ligeras diferencias en los movimientos del Sol y la Luna eliminen el eclipse.

Durante un saros tienen lugar, aproximadamente, 70 eclipses, 29 son de Luna y 41 de Sol; de estos últimos 19 suelen ser totales y 31 parciales. Como mínimo en un año pueden tener lugar 2 eclipses, como máximo 7, y una media de 4. En el siglo XX se habrán producido 375 eclipses: 228 de Sol y 147 de Luna.

Observación de los eclipses

Sólo durante un eclipse total de Sol se pueden analizar muchos problemas astronómicos. Entre ellos se encuentran el tamaño y la composición de la corona solar y la refracción de los rayos de luz al pasar cerca del Sol debido a su campo gravitatorio (véase Relatividad). El gran brillo del disco solar y la iluminación producida por el Sol de la atmósfera de la Tierra hacen imposible las observaciones de la corona solar excepto durante un eclipse solar. El coronógrafo, un telescopio fotográfico, permite la observación directa del borde del disco solar en todo momento. En la actualidad, las observaciones científicas sobre los eclipses solares son muy valiosas, especialmente cuando el recorrido del eclipse barre amplias superficies. Una red compleja de observatorios especiales puede proporcionar a los científicos datos que aumenten la información sobre cómo

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afectan a la atmósfera de la Tierra las pequeñas variaciones del Sol y mejorar así las predicciones de las erupciones solares.

TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DEL UNIVERSO

A pesar de sus diferencias, los miembros del Sistema Solar forman probablemente una familia común; parece ser que se originaron al mismo tiempo.

Entre los primeros intentos de explicar el origen de este sistema está la hipótesis nebular del filósofo alemán Immanuel Kant y del astrónomo y matemático francés Pierre Simon de Laplace. De acuerdo con dicha teoría una nube de gas se fragmentó en anillos que se condensaron formando los planetas. Las dudas sobre la estabilidad de dichos anillos han llevado a algunos científicos a considerar algunas hipótesis de catástrofes como la de un encuentro violento entre el Sol y otra estrella. Estos encuentros son muy raros, y los gases calientes, desorganizados por las mareas se dispersarían en lugar de condensarse para formar los planetas.

Las teorías actuales conectan la formación del Sistema Solar con la formación del Sol, ocurrida hace 4.700 millones de años. La fragmentación y el colapso gravitacional de una nube interestelar de gas y polvo, provocada quizá por las explosiones de una supernova cercana, puede haber conducido a la formación de una nebulosa solar primordial. El Sol se habría formado entonces en la región central, más densa. La temperatura es tan alta cerca del Sol que incluso los

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silicatos, relativamente densos, tienen dificultad para formarse allí. Este fenómeno puede explicar la presencia cercana al Sol de un planeta como Mercurio, que tiene una envoltura de silicatos pequeña y un núcleo de hierro denso mayor de lo usual. (Es más fácil para el polvo y vapor de hierro aglutinarse cerca de la región central de una nebulosa solar que para los silicatos más ligeros.) A grandes distancias del centro de la nebulosa solar, los gases se condensan en sólidos como los que se encuentran hoy en la parte externa de Júpiter. La evidencia de una posible explosión de supernova de formación previa aparece en forma de trazas de isótopos anómalos en las pequeñas inclusiones de algunos meteoritos. Esta asociación de la formación de planetas con la formación de estrellas sugiere que miles de millones de otras estrellas de nuestra galaxia también pueden tener planetas. La abundancia de estrellas múltiples y binarias, así como de grandes sistemas de satélites alrededor de Júpiter y Saturno, atestiguan la tendencia de las nubes de gas a desintegrarse fragmentándose en sistemas de cuerpos múltiples.

APORTE DE LOS GRIEGOS

Aristarco de Samos (310-230 a.C.), astrónomo griego, el primero en afirmar que la Tierra gira alrededor del Sol. Sólo tenemos constancia de su afirmación a través de los escritos de Arquímedes; ninguna de sus obras sobre ese tema ha sobrevivido. También intentó describir un método de cálculo de las distancias relativas del Sol y de la Luna desde la Tierra. Aunque su método era correcto, sus cálculos no lo fueron debido a la falta de instrumentos precisos.

Erídano, constelación del hemisferio sur, descubierta por los antiguos griegos y catalogados en el siglo II d.C. por el astrónomo griego Claudio Tolomeo. Toma su nombre del río de la mitología griega Erídano. Se extiende desde cerca de Rigel, en el extremo de Orión, hasta casi el círculo polar antártico. Su estrella principal, de primera magnitud, es Achernar. Una estrella de quinta magnitud, o2Eridani, fue reconocida como un sistema triple, el primer sistema de este tipo que fue descubierto por el astrónomo británico William Herschel en 1783.

Esfera armilar, instrumento astronómico antiguo que muestra las divisiones principales de los cielos y el movimiento de los cuerpos celestes. Está formada por anillos de cobre graduados que representan los círculos celestes esenciales, tales como el meridiano celeste, el ecuador, la eclíptica, el horizonte, los trópicos y los coluros (círculos que se cortan en los Polos formando ángulos rectos). Este instrumento fue inventado hacia el 255 a.C. por el astrónomo griego Eratóstenes. Las esferas armilares se utilizaron hasta el siglo XVII.

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Astrolabio, instrumento utilizado para medir la posición de los cuerpos celestes. Consiste en un círculo, o sección de un círculo, dividido en grados con un brazo móvil montado en el centro del círculo. Cuando el punto cero del círculo se orienta con el horizonte, la altura o acimut de cualquier objeto celeste se puede medir observando el brazo.

El primero que utilizó el astrolabio fue el astrónomo griego Hiparco de Nicea. En el siglo XVI, poco antes de que se inventara el telescopio, el astrónomo danés Tycho Brahe, que con sus observaciones asombrosamente precisas hizo posible la formulación de las teorías actuales sobre el Sistema Solar, construyó un astrolabio de tres metros de radio. Hasta ser sustituidos por el sextante, en el siglo XVIII, los astrolabios fueron los instrumentos fundamentales que utilizaron los navegantes.

Hiparco de Nicea (c. 190-120 a.C.), astrónomo griego, el más importante de su época. Hiparco nació en Nicea, Bitinia (hoy ðznik, Turquía). Fue extremadamente preciso en sus investigaciones, de las que conocemos parte por comentarse en el tratado científico Almagesto del astrónomo alejandrino Tolomeo, sobre quien ejerció gran influencia. Comparando sus estudios sobre el cielo con los de los primeros astrónomos, Hiparco descubrió la precesión de los equinoccios (véase Eclíptica). Sus cálculos del año tropical, duración del año determinada por las estaciones, tenían un margen de error de 6,5 minutos con respecto a las mediciones modernas. Hiparco inventó un método para localizar posiciones geográficas por medio de latitudes y longitudes. Catalogó, hizo gráficos y calculó el brillo de unas mil estrellas. También recopiló una tabla de cuerdas trigonométricas que fueron la base de la trigonometría moderna.

Tolomeo, Claudio (c. 100-c. 170), astrónomo y matemático cuyas teorías y explicaciones astronómicas dominaron el pensamiento científico hasta el siglo XVI (véase Sistema de Tolomeo). También se reconocen sus aportaciones en matemáticas, óptica y geografía. Posiblemente, Tolomeo nació en Grecia, pero su nombre verdadero, Claudius Ptolemaeus, refleja todo lo que realmente se sabe de él: 'Ptolemaeus' indica que vivía en Egipto y 'Claudius' significa que era ciudadano romano. De hecho, fuentes antiguas nos informan de que vivió y trabajó en Alejandría, Egipto, durante la mayor parte de su vida.

EL RENACIMIENTO

La cosmología a principios del siglo XVI

La cosmología anterior a la teoría de Copérnico postulaba un universo geocéntrico en el que la Tierra se encontraba estática en el centro del mismo, rodeada de esferas que giraban a su alrededor. Dentro de estas esferas se encontraban

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(ordenados de dentro hacia afuera): la Luna, Mercurio, Venus, el Sol, Marte, Júpiter, Saturno y, finalmente, la esfera exterior en la que estaban las llamadas estrellas fijas. Se pensaba que esta esfera exterior fluctuaba lentamente y producía el efecto de los equinoccios (véase Eclíptica).

En la antigüedad era difícil de explicar por cosmólogos y filósofos el movimiento aparentemente retrógrado de Marte, Júpiter y Saturno. En ocasiones, el movimiento de estos planetas en el cielo parecía detenerse, comenzando a moverse después en sentido contrario. Para poder explicar este fenómeno, los cosmólogos medievales pensaron que los planetas giraban en un círculo que llamaban epiciclo, y el centro de cada epiciclo giraba alrededor de la Tierra, trazando lo que denominaban una trayectoria deferente (véase Sistema de Tolomeo).

Sistema de Tolomeo

En el siglo II d.C., Claudio Tolomeo planteó un modelo del Universo con la Tierra en el centro. En el modelo, la Tierra permanece estacionaria mientras los planetas, la Luna y el Sol describen complicadas órbitas alrededor de ella. Aparentemente, a Tolomeo le preocupaba que el modelo funcionara desde el punto de vista matemático, y no tanto que describiera con precisión el movimiento planetario. Aunque posteriormente se demostró su incorrección, el modelo de Tolomeo se aceptó durante varios siglos.

Sistema de Copérnico

En el siglo XVI, Nicolás Copérnico publicó un modelo del Universo en el que el Sol (y no la Tierra) estaba en el centro. Las anteriores hipótesis se mantenían desde el siglo II, cuando Tolomeo había planteado un modelo geocéntrico que fue utilizado por astrónomos y pensadores religiosos durante muchos siglos. Copérnico planteó y discutió el modelo heliocéntrico en su obra De revolutionibus orbium caelestium que se publicó justo antes de su muerte en 1543. Galileo adoptó la teoría heliocéntrica a comienzos del siglo XVII y publicó pruebas para apoyarla. Fue perseguido por la Iglesia católica por defender un modelo herético, pero en 1992 una comisión papal reconoció que la Iglesia se había equivocado.

La teoría de Copérnico establecía que la Tierra giraba sobre sí misma una vez al día, y que una vez al año daba una vuelta completa alrededor del Sol. Además afirmaba que la Tierra, en su movimiento rotatorio, se inclinaba sobre su eje (como un trompo). Sin embargo, aún mantenía algunos principios de la antigua cosmología, como la idea de las esferas dentro de las cuales se encontraban los

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planetas y la esfera exterior donde estaban inmóviles las estrellas. Por otra parte, esta teoría heliocéntrica tenía la ventaja de poder explicar los cambios diarios y anuales del Sol y las estrellas, así como el aparente movimiento retrógrado de Marte, Júpiter y Saturno, y la razón por la que Venus y Mercurio nunca se alejaban más allá de una distancia determinada del Sol. Esta teoría también sostenía que la esfera exterior de las estrellas fijas era estacionaria.

Una de las aportaciones del sistema de Copérnico era el nuevo orden de alineación de los planetas según sus periodos de rotación. A diferencia de la teoría de Tolomeo, Copérnico vio que cuanto mayor era el radio de la órbita de un planeta, más tiempo tardaba en dar una vuelta completa alrededor del Sol. Pero en el siglo XVI, la idea de que la Tierra se movía no era fácil de aceptar y, aunque parte de su teoría fue admitida, la base principal fue rechazada.

Entre 1543 y 1600 Copérnico contó con muy pocos seguidores. Fue objeto de numerosas críticas, en especial de la Iglesia, por negar que la Tierra fuera el centro del Universo. La mayoría de sus seguidores servían a la corte de reyes, príncipes y emperadores. Los más importantes fueron Galileo y el astrónomo alemán Johannes Kepler, que a menudo discutían sobre sus respectivas interpretaciones de la teoría de Copérnico. El astrónomo danés Tycho Brahe llegó, en 1588, a una posición intermedia, según la cual la Tierra permanecía estática y el resto de los planetas giraban alrededor del Sol, que a su vez giraba también alrededor de la Tierra.

Con posterioridad a la supresión de la teoría de Copérnico, tras eljuicio eclesiástico a Galileo en 1633, que lo condenó por corroborar su teoría, algunos filósofos jesuitas la siguieron en secreto. Otros adoptaron el modelo geocéntrico y heliocéntrico de Brahe. En el siglo XVII, con el auge de las teorías de Isaac Newton sobre el Sistema solar a fuerza de la gravedad, la mayoría de los pensadores en Gran Bretaña, Francia, Países Bajos y Dinamarca aceptaron a Copérnico. Los filósofos puros de otros países de Europa mantuvieron duras posturas contra él durante otro siglo más.

LA INVENCIÓN DEL TELESCOPIO

El telescopio se inventó en Holanda, pero se discute la identidad del verdadero inventor. Normalmente se le atribuye a Hans Lippershey, un fabricante de lentes holandés, sobre 1608. En 1609, el astrónomo italiano Galileo mostró el primer telescopio registrado. El astrónomo alemán Johannes Kepler descubrió el principio del telescopio astronómico construido con dos lentes convexas. Esta idea se utilizó en un telescopio construido por el astrónomo Christoph Scheiner, un jesuita alemán, en 1630. Debido a las dificultades producidas por la aberración esférica,

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los telescopios astronómicos deben tener una distancia focal considerable: algunos de hasta 61 m (véase Óptica).

La invención del objetivo acromático en 1757 por el óptico británico John Dollond y el perfeccionamiento del cristal de roca óptico (vidrio flint) en 1754, permitieron pronto la construcción de telescopios refractores muy perfeccionados. Las lentes de Dollond tenían un diámetro de sólo 7,5-10 cm; en cualquier caso, todos estos telescopios tenían dimensiones modestas. A finales del siglo XVIII, Pierre Louis Guinand, un óptico suizo, descubrió los métodos para fabricar grandes discos de vidrio flint; después se asoció con el físico alemán Joseph von Fraunhofer. El descubrimiento de Guinand permitió la fabricación de telescopios de hasta 25 cm de diámetro.

El siguiente gran industrial de lentes telescópicas fue el astrónomo y fabricante de lentes estadounidense Alvan Clark. Junto con su hijo, Alvan Graham Clark, construyó lentes no sólo para los principales observatorios de su país, sino también para el Observatorio Imperial Ruso en Pulkovo y para otras instituciones europeas.

En el telescopio reflector se utiliza un espejo cóncavo para formar una imagen. Se han inventado numerosas variaciones de este telescopio y con él se han realizado muchos de los más importantes descubrimientos astronómicos. A principios del siglo XVII, un jesuita italiano, Niccolò Zucchi, fue el primero en utilizar un ocular para ver la imagen producida por un espejo cóncavo, pero fue el matemático escocés James Gregory quien describió por primera vez un telescopio con un espejo reflector en 1663. El físico y matemático inglés Isaac Newton construyó el primer telescopio reflector en 1668. En este tipo de telescopio la luz reflejada por el espejo cóncavo tiene que llevarse a un punto de visión conveniente al lado del instrumento o debajo de él, de lo contrario el ocular y la cabeza del observador interceptan gran parte de los rayos incidentes. Gregory solucionó esta dificultad en su diseño interponiendo un segundo espejo cóncavo, que reflejaba los rayos al ocular. Henry Draper, uno de los primeros astrónomos estadounidenses que construyó un telescopio reflector, utilizó con éxito un prisma de reflexión total en lugar de un espejo plano.

El físico y astrónomo francés Giovanni D. Cassegrain inventó un telescopio que tenía un espejo convexo en lugar de uno cóncavo hacia 1672. El astrónomo inglés William Herschel inclinó el espejo de su telescopio y colocó el ocular de forma que no bloqueara los rayos incidentes. Los espejos de Herschel tenían un diámetro de 122 cm, y un tubo de unos 12,2 m de longitud. Los espejos de los telescopios reflectores solían hacerse de metal brillante, una mezcla de cobre y estaño, hasta que el químico alemán Justus von Liebig descubrió un método para colocar una

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película de plata sobre una superficie de cristal. Los espejos con baño de plata fueron muy aceptados no sólo por la facilidad de construcción del espejo, sino también porque se podía repetir el baño de plata en cualquier momento sin dañar su forma. El baño de plata ha sido sustituido por el revestimiento de aluminio, de mayor duración.

En 1931, el óptico alemán Bernard Schmidt inventó un telescopio combinado reflector-refractor que puede fotografiar con nitidez amplias áreas del cielo. Este telescopio contiene una lente delgada en un extremo y un espejo cóncavo con una placa correctora en el otro. El mayor telescopio Schmidt, con una lente de 134 cm y un espejo de 200 cm, está en el Observatorio Karl Schwarzschild, en Tautenberg, Alemania.

En la actualidad, el mayor telescopio reflector del mundo es el telescopio Keck, de 982 cm, en el Observatorio Mauna Kea en Hawai. Entre la lista de reflectores de más de 254 cm de diámetro están el telescopio de 600 cm de diámetro del Observatorio Astrofísico de Rusia, cerca de Zelenchukskaya; el telescopio de 508 cm del Observatorio Monte Palomar, California, Estados Unidos; el de 420 cm del Observatorio del Roque de los Muchachos en las Islas Canarias, España; el instrumento de 401 cm del Observatorio Interamericano de Cerro Tololo cerca de La Serena, Chile; el telescopio de 389 cm del Observatorio Anglo-australiano cerca de Coonabarabran, en Australia; el de 381 cm del Observatorio Nacional Kitt Peak en Arizona, Estados Unidos, y el telescopio de 381 cm de Mauna Kea. Un telescopio estadounidense famoso, el Hooker de 254 cm, en el Observatorio Monte Wilson en Pasadena, California, fue cerrado desde 1985 a 1992, por causa de las presiones financieras, por los nuevos desarrollos tecnológicos y por el deseo de simplificar su funcionamiento.

El telescopio Keck incorpora una importante innovación en su diseño. La superficie del espejo del telescopio consta de 36 segmentos hexagonales individuales, cada uno de los cuales puede moverse mediante tres pistones actuantes. Las técnicas electrónicas mantienen los segmentos alineados entre sí. La segmentación no sólo reduce el peso del aparato, sino que también hace que sea mucho más sencillo pulir el espejo gigante.

Otra importante innovación en el diseño de telescopios es el telescopio de espejos múltiples (MMT), el primero de los cuales se terminó en 1979 en el Observatorio Monte Hopkins, Arizona, Estados Unidos. El MMT emplea un conjunto de seis espejos cóncavos de 183 cm (que deben reemplazarse por un solo espejo de 650 cm) para lograr la efectividad del acopio de luz de un único reflector de 450 cm de diámetro.

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En 1991 el Observatorio Europeo Austral (ESO, siglas en inglés) comenzó la construcción del VLT (Very Large Telescope), un complejo astronómico, el más sensible del mundo, formado por cuatro telescopios, cada uno con un espejo principal de 8,2 m de diámetro. Los telescopios podrán ser utilizados de forma independiente, pero en principio han sido diseñados para que funcionen totalmente sincronizados, a fin de combinar la luz captada por los cuatro y obtener una resolución equivalente a la de un único telescopio con un diámetro igual a la distancia máxima entre ellos. El VLT se está construyendo en Cerro Paranal, en el desierto de Atacama (Chile). En mayo de 1998 se realizaron con éxito las primeras pruebas de funcionamiento del primer telescopio del VLT.

El telescopio espacial Hubble tiene la ventaja de estar por encima de la atmósfera distorsionante de la Tierra. Fue lanzado en 1990 con múltiples problemas mecánicos y electrónicos y reparado en diciembre de 1993. Incluso antes de la reparación, proporcionó algunas imágenes mejores que las obtenidas con instrumentos situados en la Tierra.

En conclusión, El sistema solar es todo un equilibrio complejo movido y sustanciado por diversas y poderosas energías universales, aunado a esto, el hombre fue capaz de descubrir e investigar el inmenso espacio que nos rodea y que es nuestro hogar, sus teorías e instrumentos que fueron creados para la observación del universo, que por mucho tiempo estuvo a nuestra imaginación. El sistema Solar es nuestro hogar y consideramos muy necesario saber de él.

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