Astronomía, ciencia que abarca el estudio de todos los objetos y fenómenos extraterrestres. Hasta la invención del telescopio y el descubrimiento de las leyes del movimiento y la gravedad en el siglo XVII, la astronomía se ocupaba principalmente de observar y predecir las posiciones del Sol, la Luna y los planetas, originalmente con fines calendricos y astrológicos y más tarde con fines de navegación e interés científico. El catálogo de objetos que se estudian ahora es mucho más amplio e incluye, en orden de distancia creciente, el sistema solar, las estrellas que componen la Vía Láctea y otras galaxias más distantes. Con el advenimiento de las sondas espaciales científicas, la Tierra también ha llegado a ser estudiada como uno de los planetas, aunque su investigación más detallada sigue siendo el dominio de las ciencias de la Tierra.

Desde finales del siglo XIX, la astronomía se ha ampliado para incluir la astrofísica, la aplicación de los conocimientos físicos y químicos para comprender la naturaleza de los objetos celestes y los procesos físicos que controlan su formación, evolución y emisión de radiación. Además, los gases y partículas de polvo alrededor y entre las estrellas se han convertido en objeto de muchas investigaciones. El estudio de las reacciones nucleares que proporcionan la energía irradiada por las estrellas ha demostrado cómo la diversidad de átomos que se encuentran en la naturaleza puede derivarse de un universo que, tras los primeros minutos de su existencia, estaba formado únicamente por hidrógeno, helio y un rastro de litio. La preocupación por los fenómenos a mayor escala es la cosmología, el estudio de la evolución del universo. La Astrofísica ha transformado la cosmología de una actividad puramente especulativa a una ciencia moderna capaz de hacer predicciones que pueden ser probadas.

A pesar de sus grandes avances, la astronomía sigue estando sujeta a una importante limitación: es inherentemente una ciencia de observación más que una ciencia experimental. Casi todas las mediciones deben realizarse a grandes distancias de los objetos de interés, sin control sobre cantidades tales como su temperatura, presión o composición química. Hay unas pocas excepciones a esta limitación, a saber, los meteoritos (la mayoría de los cuales son del cinturón de asteroides, aunque algunos son de la Luna o de Marte), las muestras de roca y suelo traídas de la Luna, las muestras de polvo de cometas y asteroides devueltas por naves espaciales robóticas, y las partículas de polvo interplanetario recogidas en la estratosfera o por encima de ella. Éstas pueden ser examinadas con técnicas de laboratorio para proporcionar información que no puede ser obtenida de ninguna otra manera. En el futuro, es posible que las misiones espaciales devuelvan materiales de la superficie de Marte, u otros objetos, pero gran parte de la astronomía parece limitarse, por lo demás, a las observaciones basadas en la Tierra, incrementadas por las observaciones de los satélites en órbita y las sondas espaciales de largo alcance y complementadas por la teoría.

Estudio del sistema solar

El sistema solar tomó forma hace 4.570 millones de años, cuando se condensó dentro de una gran nube de gas y polvo. La atracción gravitacional mantiene a los planetas en sus órbitas elípticas alrededor del Sol. Además de la Tierra, cinco planetas principales (Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno) se conocen desde la antigüedad. Desde entonces sólo se han descubierto dos más: Urano por accidente en 1781 y Neptuno en 1846 después de una búsqueda deliberada siguiendo una predicción teórica basada en las irregularidades observadas en la órbita de Urano. Plutón, descubierto en 1930 tras una búsqueda de un planeta que se predijo que estaba más allá de Neptuno, fue considerado un planeta importante hasta 2006, cuando la Unión Astronómica Internacional lo designó de nuevo como planeta enano

La distancia media entre la Tierra y el Sol, que originalmente definió la unidad astronómica (UA), proporciona una medida conveniente para las distancias dentro del sistema solar. La unidad astronómica se definió originalmente mediante observaciones del radio medio de la órbita de la Tierra, pero ahora se define como 149.597.870,7 km. Mercurio, con 0,4 UA, es el planeta más cercano al Sol, mientras que Neptuno, con 30,1 UA, es el más lejano. La órbita de Plutón, con un radio medio de 39,5 UA, es lo suficientemente excéntrica como para estar a veces más cerca del Sol que Neptuno. Los planos de las órbitas planetarias están todos a unos pocos grados de la eclíptica, el plano que contiene la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Visto desde muy por encima del Polo Norte de la Tierra, todos los planetas se mueven en la misma dirección (en sentido contrario a las agujas del reloj) en sus órbitas.


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