Movimientos de los planetas del Sistema Solar

Escrito por richard gaughan Google | Traducido por juan manuel rodriguez
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Movimientos de los planetas del Sistema Solar
Los antiguos astrónomos trataron de averiguar el movimiento de los planetas al observar sus movimientos a través del cielo. (Comstock/Comstock/Getty Images)

Incluso antes de la invención del lenguaje escrito, la gente miraba al cielo con fascinación y asombro. Entre las estrellas fijas, algunos objetos han viajado a través de los cielos. Esos fueron llamados "errantes", de la forma griega de la que se obtiene los nombres de los planetas. A pesar de que la gente ha observado los movimientos de los planetas hace miles de años, las normas que rigen sus movimientos se determinaron sólo a principios del siglo XVII. Tomó casi otros 100 años explicar las razones detrás de esas reglas.

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Universo de Ptolomeo

El astrónomo Ptolomeo, un ciudadano romano de Egipto, fue el más importante, no sólo de su propia época sino durante cientos de años antes y después. Este astrónomo vivió mucho antes de la era de la ciencia, antes de que las mediciones y los experimentos sean considerados más importantes que la filosofía. Por lo tanto sus observaciones se basaron en tres supuestos filosóficos: los objetos en el cielo sólo se mueven en círculos perfectos, los objetos en el cielo nunca cambian, y la tierra está en el centro del universo. Ptolomeo registró las observaciones de los movimientos de los planetas. Sin embargo, con las reglas a seguir, el modelo matemático del universo se le ocurrió en el año 150 cuando predijo que los planetas viajan en círculos sobre círculos sobre círculos. Casi funcionó, pero era un asunto complicado explicar con precisión el movimiento de los planetas.

Movimientos de los planetas del Sistema Solar
Ptolomeo trató de hacer un modelo funcional del sistema solar, pero se veía perjudicado por la ubicación de la tierra en el centro. (Photos.com/Photos.com/Getty Images)

Copérnico, Brahe y Kepler

Después de 1400 años, Nicolás Copérnico publicó un modelo del sistema solar que puso el sol en el centro con los planetas en órbita. Sin embargo, también pone cada planeta en una órbita circular, por lo que su modelo no predice el movimiento de los planetas muy bien. Poco después, el astrónomo danés Tycho Brahe desarrolló instrumentos que han hecho mediciones muy precisas del movimiento de los planetas. Buscó adaptarse a las observaciones del modelo de Ptolomeo, por lo que tampoco pudo conseguir que su propio modelo funcione muy bien. Johannes Kepler trabajó con Brahe hasta la muerte de Brahe y continuó analizando sus datos de su fallecimiento. En los primeros años del siglo XVII, Kepler llegó con un conjunto de reglas de trabajo que gobiernan el movimiento de los planetas.

Movimientos de los planetas del Sistema Solar
Copérnico creo un orden correcto de los planetas, pero dado que supuso órbitas circulares, los movimientos que él predijo son incorrectos. (Photos.com/Photos.com/Getty Images)

Las leyes de Kepler

Kepler se encontró con tres leyes que describen con precisión el movimiento de todos los planetas. En primer lugar, estos giran alrededor del sol en órbitas elípticas en unu entorno con un foco de la elipse. En segundo lugar, una línea conecta un planeta al sol barriendo áreas iguales en tiempos iguales. En tercer lugar, la relación entre el cuadrado del período de un planeta al cubo de su semieje mayor es constante para todos los planetas. En conjunto, estas normas describen cómo los planetas se mueven alrededor del sol. Los planetas orbitan en elipses o círculos achatados, con el grado de aplanamiento dado por la excentricidad de la órbita. Cuando un planeta está más lejos del sol se mueve más lentamente, cuando está más cerca se mueve más rápidamente, como se deduce de la segunda ley de Kepler. La distancia y el tiempo sigue la tercera regla de Kepler casi a la perfección. Sin embargo, nadie supo por qué estas leyes funcionaron.

Isaac Newton

No mucho después, Isaac Newton desarrolló su teoría de la gravitación. La fuerza gravitatoria entre el sol y un planeta está dada por la siguiente ecuación:

-G X (masa del sol)/radio^2

donde G es la constante de gravitación y la distancia representa la distancia entre el sol y el planeta. La ecuación resultante es la siguiente:

radio = (radio mínimo) X (1 + e)/(1 + e X cos[theta])

donde theta es el ángulo de la línea entre el sol y el planeta. Como Kepler había determinado, ésta es la ecuación de una elipse, con la excentricidad e. Otras dos leyes de Kepler son también consecuencias de la teoría de Newton de la gravitación.

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