:: wikimiki.org ::

Límit De Roche

Límit de Roche

El límit de Roche és la distància a què un objecte que orbita un cos massiu mantenint la seua estructura únicament per la seva pròpia gravetat comença a desintegrar-se a causa de les forces de marea de l'objecte principal. Dins del límit de Roche la força de gravetat que el cos central exerceix sobre els extrems més pròxim i allunyat del satèl·lit excedeixen a la força de gravetat del satèl·lit. Aquest podrà ser destruït per tant per les forces de marea. El nom de límit de Roche prové del astrònom francés Édouard Roche qui primer va proposar aquest efecte i va calcular el límit teòric en 1848. El límit de Roche depèn per tant de la gravetat del cos central però també de les característiques de densitat del satèl·lit. No s'ha de confondre amb el lòbul de Roche, un concepte teòric proposat també per Édouard Roche i que descriu el límit en què un objecte de poca massa en un sistema dominat per dos cossos majors és capturat per un d'ells. Alguns satèl·lits tant naturals com artificials orbiten a distàncies inferiors a la del límit de Roche ja que mantenen el seu estructura per forces diferents de la gravetat (la resistència del material). Entre les llunes de Júpiter tant Adrastea com Metis són exemples de cossos naturals que mantenen la seua cohesió més enllà dels seus límits de Roche. No obstant qualsevol objecte en la seva superfície pot ser desgranat per les forces de marea. Un cos amb menor cohesió, com un cometa serà destruït al travessar el seu límit de Roche. El cometa Shoemaker-Levy 9 va travessar el límit de Roche de Júpiter al juliol de 1992 trencant-se en nombrosos fragments. En 1994 les restes del cometa van impactar sobre la superfície del planeta. Atès que les forces de marea són superiors a la força de gravetat dins del límit de Roche cap cos pot créixer per coalescencia de partícules més xicotetes dins d'aquest límit. De fet tots els anells planetaris es troben dins dels seus límits de Roche. Estos anells podrien ser les restes del disc d'acreixement que no van arribar a coalescer per a formar un satèl·lit o podrien ser les restes d'un objecte que va travessar el límit de Roche i va ser destruït per les forces de marea. Nota que el límit de Roche es defineix únicament en funció de les forces de gravetat, força de marea i autogravetat. En la pràctica la qüestió de l'estabilitat estructural d'una lluna dependrà també de la seva velocitat de rotació i la força centrífuga provenint de la seva rotació.

Determinació del límit de Roche

Cossos rígids

El límit de Roche depèn de la rigidesa del satèl·lit orbitant el planeta. D'una banda, aquest podria ser una esfera perfecta i en este cas el límit de Roche és :

d = R\left( 2\;\frac   \right)^ \approx  1.260R\left( \frac   \right)^

R

és el radi del cos principal,

\rho_M

és el seu densitat i

\rho_m

és la densitat del satèl·lit. Si la lluna posseeix una densitat superior al doble de la del planeta, tal com pot ocórrer en un satèl·lit rocós orbitant un gegant gasós, llavors el límit de Roche estaria dins del propi planeta i seria una magnitud no rellevant.

Cossos deformables

L'altre cas límit és un satèl·lit capaç de deformar-se sense oposar cap resistència, tal com faria un líquid. Encara que el càlcul exacte no pot realitzar-se analíticament, una aproximació prou bona pot donar-se per mitjà de la fórmula següent: :

d \approx  2.423R\left( \frac   \right)^

Derivació de la fórmula: Cossos rígids

densitat Per a determinar el límit de Roche considerarem una partícula de massa

u

sobre la superfície d'un cos xicotet (satèl·lit) en les proximitats d'un cos de major massa (planeta). La nostra partícula

u

experimentarà dos forces: La gravetat provinent del satèl·lit que li fa romandre sobre la seua superfície i la gravetat del planeta principal. Atés que el satèl·lit està en moviment orbital la resultant de la gravetat exercida pel planeta és únicament la força de marea. L'espenta de la gravetat

F_G

sobre la partícula de massa

u

sobre el satèl·lit de massa

m

i radi

r

pot expressar-se d'acord amb la Llei de la gravitació de Newton. :

F_G = \frac

La força de marea

F_T

sobre la massa

u

exercida pel planeta central de radi

R

i a una distància

d

entre els centres de massa d'ambdós cossos: :

F_T = \frac

El límit de Roche s’aconsegueix quan l'espenta gravitacional i la força de marea es cancel·len l'un a l'altre. :

F_G = F_T

, o bé, :

\frac = \frac

. Expressió que ens permet calcular el límit de Roche,

d

: :

d = r \left( 2 M / m \right)^

No obstant és convenient expressar esta equació en una forma alternativa que no depenga del radi del satèl·lit pel que rescriurem esta expressió en funció de les densitats del planeta i el satèl·lit. La massa

M

d'una esfera és de radi

R

és: :

M = \frac

I anàlogament per al segon cos: :

m = \frac

. Substituint ambdós masses en l'equació del límit de Roche obtenim: :

d = r \left( 2 \rho_M R^3 / \rho_m r^3 \right)^

que pot simplificar-se en l'expressió habitual del límit de Roche. :

d = R\left( 2\;\frac   \right)^

Derivació de la fórmula: Cossos deformables no esfèrics

Una expressió una miqueta més precisa per al límit de Roche hauria de tenir en compte les deformacions produïdes en el satèl·lit per les forces de marea. En estos casos el satèl·lit seria deformat en un esferoide el·líptic. El càlcul exacte no pot realitzar-se analíticament. Històricament Roche va derivar una aproximació numèrica per a este problema. :

d \approx  2.44R\left( \frac  \right)^

Amb l'ajuda d'ordinadors és senzill trobar una aproximació millor :

d \approx 2.423 R\left( \frac  \right)^ \left(\frac\right)^

c/R

és un factor que expressa el grau de deformació del cos principal.

El límit de Roche en exemples del Sistema Solar

La taula inferior mostra la densitat mitjana i el radi equatorial de diferents objectes del Sistema Solar. Amb estes dades el límit de Roche per a cossos rígids i cossos deformables pot ser fàcilment calculat. La densitat mitjana dels cometes pot considerar-se al voltant de 500 kg/m³. El vertader límit de Roche depèn de la flexibilitat del satèl·lit pel que estarà en algun punt intermedi entre els límits calculats per al cos rígid i el cos perfectament deformable que hem calculat anteriorment. Si el cos central major posseeix una densitat inferior a la meitat del cos orbitant el límit de Roche s'aconseguix per davall del radi del planeta pel que el satèl·lit no pot aconseguir tal límit. Aquest és el cas per exemple del límit de Roche per al sistema Sol-Terra. La següent taula dóna els límits de Roche expressats en metres i en radis del cos central. És interessant considerar lo prop o lluny que es troben les diferents llunes del Sistema Solar dels seus límits de Roche. La següent taula dóna el radi orbital de cada satèl·lit dividit pels seus límits de Roche en els dos casos de cos rígid i flexible. En els casos dels planetes gegants només s'han considerat els satèl·lits interiors més xicotets. Els satèl·lits principals com Io en Júpiter o Tità en Saturn es troben a distàncies molt superiors als seus límits de Roche. És interessant constatar com els satèl·lits menors dels planetes gegants es troben prop dels seus límits de Roche, sent la seva estructura mantinguda per forces internes de cohesió i no únicament per la seva gravetat. En la regió dominada per anells com els anells de Saturn és impossible l'agrupació de les partícules en cossos majors perquè serien disgregats pels efectes de la força de marea. Estos satèl·lits van tenir probablement el seu origen en regions més allunyades dels planetes gegants i les seves òrbites van ser modificades posteriorment potser per la interacció gravitatòria dels altres satèl·lits. Alternativament, potser van ser formats en regions pròximes a les seves posicions actuals quan els planetes centrals encara estaven en plena formació i tenien una massa inferior. Aquest segon escenari resulta no obstant menys probable.

Vegeu també

- lòbul de Roche
- Esfera de Hill

Referències

- Édouard Roche: La figure d'une masse fluide soumise à l'attraction d'un point éloigné, Acad. dónes sciences de Montpeller, Vol. 1 (1847-50) p. 243

Enllaç extern

- [http://scienceworld.wolfram.com/physics/RocheLimit.html Derivació detallada del límit de Roche (Anglès).] Categoria: Sistema Solar ja:ロシュ限界 ms:Had Roche

Gravetat

La gravitació és la força d'atracció que existeix entre totes les partícules amb massa. Aquesta força és la que fa que els objectes es mantinguin a la superfície de la Terra, i de fet també que manté unida la terra, o qualsevol altre planeta. Estrictament, cal diferenciar entre gravitació, que és la força universal d'atracció, i gravetat, que és la resultant de l'aquesta força a la superfície de la terra, incloent també les pseudo-forces causades per a rotació de la terra. En la pràctica, els termes gravitació i gravetat se solen usar indistintament. La força d'atracció gravitatòria entre dos objectes depèn de la seva massa, de la distància que els separa, i d'una constant universal, G. Això s'expressa en la Llei de la Gravitació Universal de Newton: :

F = \frac

Segons la teoria de Einstein la gravetat també depèn de la suma de la densitat de l'energia, i del triple de la seva pressió interna. Una pressió positiva, dirigida cap al exterior, augmenta la força de la gravetat, mentre que una pressió negativa (un objecte elàstic estirat) disminueix la gravitació. Un gas de fotons té una pressió igual a una tercera part de la seva densitat energètica, per la qual cosa, la seva atracció gravitatòria doblaria la de una massa equivalent de matèria ordinària. L'absència aparent de gravetat durant els vols espacials es coneix com gravetat zero o microgravetat.

Acceleració de la gravetat

A la Terra, la gravetat acostuma a mesurar-se d'acord amb l'acceleració que proporciona un objecte a la seva superfície. :g = 9,80665 m/s² El valor que acostuma a acceptar-se internacionalment per a l'acceleració de la gravetat (g) a l'hora de fer càlculs és de 9,80665 metres per segon cada segon (m/s²). Per tant, si no considerem la resistència de l'aire, un cos que caigui lliurement prop de la superfície de la terra augmentarà cada segon la seva velocitat en 9,80665 metres per segon. A l'equador, al nivell del mar, l'acceleració de la gravetat és de 9,7799 metres per segon cada segon, mentre que en els pols és superior a 9,83 metres per segon cada segon (m/s²). Les variacions de l'acceleració de la gravetat amb la latitud es deuen a l'acceleració centrífuga associada al moviment de la Terra i al fet que la forma de la Terra no és exactament esfèrica. Vegeu: Teoria de la xarxa d'espín Categoria:Gravetat ja:重力

Lòbul de Roche

El lòbul de Roche és la regió de l'espai al voltant d'una estrela en un sistema binari en la que el material que la òrbita està lligat gravitacionalment a la dita estrela. Si l'estrela s’expandeix més enllà del seu lòbul de Roche aleshores el material exterior al lòbul és atret per l'altra estrela on pot caure formant un disc d'acreixement. El lòbul de Roche es diferencia del límit de Roche que aquest últim representa la distància a què un objecte orbitant un cos central massiu es trencaria a causa dels efectes de les forces de marea. Ambdós conceptes van ser formulats i estudiats matemàticament pel astrònom francès Édouard Roche. El lòbul de Roche té una forma semblant a una gota d'aigua estirada amb el vèrtex de la gota apuntant cap a l'objecte secundari i situat en el punt de Lagrange L1. El lòbul de Roche es defineix com la superfície de màxim equipotencial gravitacional del sistema binari. Prop de cada estrela les superfícies del mateix potencial gravitacional són aproximadament esfèriques i concèntriques sobre cada estrela i lluny del sistema binari les superfícies equipotencials són el·lipsoides allargats paral·lels a l'eix que unix els centres d'ambdós estreles. La superfície equipotencial crítica entre ambdós casos en forma de vuit defineix els dos lòbuls de Roche. A l'hora de calcular l'energia potencial és necessari utilitzar un sistema de referència que gira amb el sistema binari. Atès que aquest sistema de referència no és inercial els potencials gravitacionals de cada estrela han de complementar-se amb un pseudopotencial representatiu de la força centrífuga. El pseudopotencial és proporcional al quadrat de la distància en cada punt a l'eix de rotació del sistema. La matèria movent-se en el sistema de amb rotació experimenta els efectes d'una força de Coriolis no conservativa i no derivable per tant a partir d'un potencial escalar. Quan un dels dos cossos centrals creix més enllà del seu lòbul de Roche el material exterior al lòbul penetra en l'interior del lòbul de Roche de l'altre objecte. Aquest procés pot ser destructiu per al primer objecte ja que al perdre massa el seu lòbul de Roche es contrau encara més deixant major material en l'exterior i accelerant la seva desintegració en favor d'un augment de massa de l'altre objecte el lòbul de Roche De La Qual s’expandeix progressivament. El flux de material a través del lòbul de Roche és responsable d'un bon nombre de fenòmens astronòmics com novas recurrents (estreles binàries amb una gegant roja i una nana blanca el prou pròximes perquè el material de la gegant es desplace fins a la nana blanca), binàries de rajos X i púlsars de període milisegons. Categoria:Astrofísica

Cometa

] . El nucli està encés a l'esquerra, i núvols de gas i pols són visible.]]

Origen

Els cometes, junt amb els asteroides, planetes i els seus satèl·lits, formen part del nostre Sistema Solar. Són cossos sòlids molt semblants als asteroides però amb distinta composició, i descriuen òrbites tan allargades, que aquells que rodegen el Sol, tornen al cap de molts anys, tants que inclús alguns només se'ls ha vist una única vegada. Altres són destruïts per l'acció de la gravetat del Sol, a causa de la seua xicoteta massa. Etimologia, del llatí Cometa i el grec Kometes, cabellera. Els astrònoms han trobat que els cometes provenen principalment de dos llocs; el Cinturó de Kuiper, localitzat més enllà de la òrbita del planeta Plutó i la núvol d'Oort, situada encara més lluny, a la mitat de distància entre nosaltres i Alfa Centauri (la estrela més pròxima al Sol.)

Estudi i composició

Va ser després de l'invent del telescopi que els astrònoms van començar a estudiar als cometes amb més detall, advertint llavors que la majoria d'estos tenen aparicions periòdiques. Edmund Halley va ser el primer a adonar-se d'açò i va pronosticar l'aparició del cometa Halley en 1758, per al qual va calcular que tenia un període de 76 anys. Desafortunadament, va morir abans de comprovar la seua predicció. Els cometes a causa del seu xicoteta grandària i òrbita molt allargada, fa que els vegem molt poc de temps i només quan estan prop del Sol. Els cometes estan compostos de aigua, diòxid de carboni (gel sec), amoníac, metà (gas natural), ferro, magnesi i silicats. A causa de les baixes temperatures dels llocs on viuen, estes substàncies que componen al cometa es troben congelades, raó per la qual es diu comunament que estan compostos de gel brut. Arriben a tenir diàmetres d'algunes desenes de quilòmetres -la muntanya més alta en la Terra, l'Everest, té aproximadament 9 quilòmetres d'altura. Quan es descobreix un cometa es veu aparèixer com un punt lluminós, amb un moviment perceptible del fons d'estreles, anomenades estreles fixes . La primera cosa que es veu és el nucli o cap. Després, quan l'astre s'acosta més al Sol, comença a desenvolupar el que coneixem com la cua del cometa, que li confereix un aspecte fantàstic. Els fotons que provenen del Sol fan que les substàncies que formen al cometa es comencen a calfar i se sublimen, passant directament de gel a gas, a causa de la subtilesa dels gasos originats en la cabellera i el xoc amb la llum solar o vent solar (el Sol produïx un vent constituït de partícules que són dispersades en totes direccions), aquells es projecten cap arrere, el que motiva la formació de la cua, la qual sempre apunta en direcció oposada al Sol. El xoc dels fotons que rep el cometa com una pluja, a banda de calor, aporten llum, sent visible a l'exercir el cometa de pantalla. Les cues dels cometes arriben a ser de grandàries considerables, aconseguint mils i inclús milions de quilòmetres. En el cas del cometa Halley en la seva aparició de 1910, la seva cua va arribar a mesurar prop de 30 milions de quilòmetres - la Terra té un diàmetre d'aproximadament 12 mil quilòmetres. Cada vegada que un cometa passa prop del Sol es desgasta, pel fet que el material que va perdent ja mai és reposat. S'espera que, com a mitjana, un cometa passe unes 2 mil vegades pel Sol abans d'evaporar-se completament. Al llarg de la trajectòria d'un cometa, este va deixant grans quantitats de xicotets fragments de material. Quan la Terra travessa l'òrbita d'un cometa, estos fragments cauen a l'atmosfera en forma de estreles fugaces o també anomenades pluja d'estreles. Al maig i octubre es poden observar les pluges d'estreles produïdes pels fragments que va deixar el cometa Halley. De la cabellera emergeixen, espentades per la intensa radiació solar, dos cues tènues i brillants: una de gas i una altra de pols, estenent-se milions de quilòmetres. Els astrònoms suggereixen que els cometes retenen, en forma de gel i pols, la composició de la nebulosa primitiva amb què es va formar el Sistema Solar i de la qual es van condensar després els planetes i les seues llunes. Per esta raó l'estudi dels cometes pot donar indicis de les característiques d'aquell núvol primordial.

Història de l'estudi dels cometes

Estudi d’òrbites

No es va establir definidament fins en el Segle_XVI si els cometes eren fenòmens atmosfèrics o objectes interplanetaris, període en què Tycho Brahe va realitzar estudis que van revelar que estos havien de provindre fora de l'atmosfera terrestre. Després en el Segle_XVII, Edmond Halley utilitza la teoria de la gravitació, desenvolupada per Isaac Newton, per a intentar calcular les òrbites de els cometes. Permetent-li descobrir que un d'ells tornava a la proximitat del Sol cada 76 o 77 anys aproximadament. Prompte, este va començar a anomenar-se Cometa Halley, i de fonts antigues se sap que ha sigut observat per humans des de 66 DC. El segon cometa que és va descobrir que tenia òrbita periòdica va ser el Cometa Encke, en 1821. Com el cometa d'Halley, va tenir el nom del seu calculador, el matemàtic alemany i físic Johann Encke, que va descobrir que era un cometa periòdic. El cometa d'Encke té el més curt període d'un cometa, només 3.3 anys, i per consegüent té el nombre més gran d'aparicions registrades. Va ser també el primer cometa l'òrbita del qual era influenciada per forces que no eren del tipus gravitacional. A pesar de tot, ara és un cometa molt tènue per a ser visible a simple vista, va poder haver sigut un cometa brillant alguns milers d'anys arrere, abans que la seva superfície de gel fóra evaporada. No obstant, no s'ha sabut si ha sigut observat abans de 1786, però anàlisi millorada de la seva òrbita primerenca suggereixen que correspon a observacions mencionades en fonts antigues.

Estudi de les seves característiques físiques

No va ser fins al període de l'era espacial que la composició dels cometes va ser provada. A principis del Segle XIX, un matemàtic alemany, Friedrich Wilhelm Bessel va originar la teoria que havien objectes sòlids en estat de evaporació: de l'estudi del seu brillo, Bessel va exposar que els moviments no-gravitacionals del Cometa Encke van ser causats per forces de doll creades com a material evaporat de la superfície de l'objecte. Esta idea va ser oblidada per més de cent anys, i després Fred Lawrence Whipple independentment va proposar la mateixa idea en 1950. El model proposat per ambdós prompte va començar a ser acceptat per la comunitat científica. Va ser confirmat quan una armada de vehicles espacials va volar a través del núvol lluminós de partícules que rodejaven el nucli congelat del Cometa Halley en 1986 per a fotografiar el nucli i van observar els dolls de material que s'evaporava. Després la sonda Deep Space 1 va volar prop del Cometa Borrelly el 21 de Setembre del 2001, confirmat que les característiques del Cometa Halley són comuns en altres cometes també.

Cometes famosos

Alguns dels més famosos cometes:
- cometa Biela : a finals del segle XIX es va partir en dos , i més tard en fragments minúsculs, donant lloc a una pluja d'estreles, amb el que va parèixer per sempre.
- cometa Borrelly
- cometa Coggia : Va obtenir molta fama a causa de la seva extraordinària bellesa.
- cometa Encke
- cometa Hale-Bopp
- cometa Halley : descriu la seva òrbita cada 76 anys. En 1910 la seva aproximació a la Terra, va comportar que la seva cua fregara amb les capes superiors de l'atmosfera.
- cometa Humason
- cometa Hyakutake
- cometa Ikeya-Seki
- cometa Luxell : al passar prop de Júpiter, va perdre part de la seva massa i va patir pertorbacions importants en la seua òrbita.
- cometa Mrkos
- cometa Shoemaker-Levy 9 : En 1993 es va fragmentar per l'intens camp de Júpiter i acaba impactant al juliol de 1994 contra ell.
- Gran cometa de 1811
- cometa 1843
- cometa 1882
- cometa Tempel 1: la sonda espacial Deep Impact va llançar un projectil sobre este cometa per a estudiar la composició del seu nucli.
- cometa Tempel-Tuttle Cometa que dona lloc a la pluja d'estreles anomenada Leònides
- cometa Kohoutek
- cometa West

Anècdotes

Són els astres que més han cridat l'atenció dels homes, tant per la seva bellesa com per la seva sobtada aparició i misteriosa destrucció o desaparició, amb el resultat que els van atribuir malignes influències, o se "concretaven" en la realització d'alguna profecia. Estes errònies creences han perdurat en algun sector de la societat fins als nostres dies a pesar que fa molt de temps que es coneix la naturalesa exacta dels cometes. Els retorns del cometa Halley també han provocat al llarg de la història curioses anècdotes. Històricament l'aparició d'un cometa va ser considerat un presagi important:

A Xina

En el segle XXVII abans de la nostra era, l'emperador Huang-Ti va fer construir un observatori i en el segle XXIV abans de la nostra era els astrònoms Ho e Hi van establir un calendari basat en els astres amb un any de 366 dias. En el segle XXII a. C. Ho e Hi (no es tracta dels mateixos astrònoms, potser eren noms de famílies, o títols) pareix que entregats als plaers de la beguda, van perdre la vida per no predir un eclipsi solar. També astròlegs de la Xina antiga van perdre la seva posició o vida per no haver sigut capaços de predir l'aparició en el cel d'algun cometa.

Època grega

L'any 372aC va aparèixer un cometa del què Aristòtil afirma que tenia una cua de 60º, per a Diodor de Sicília anunciava la decadència dels lacedemonis, i segons Èfor la destrucció pel mar de les viles d'Hèlice i Bura en Aquea. Plutarc relata que per a Timoleón de Corinti el cometa de l'any 343aC va ser el presagi de l'èxit de l'expedició contra Sicília. Naturalment per als sicilians el presagi va resultar ser funest. Del cometa que va aparèixer l'any 134aC es va dir que anunciava el naixement del rei Mitridates. Els historiadors Sozomeno i Sòcrates compten que l'any 400dC va aparèixer un cometa amb forma d'espasa, que va brillar sobre Constantinoble en el moment de les grans desgràcies, que l'amenaçava la perfídia de Gainas.

Època romana

L'any 66aC, com relata l'historiador Josefo, quatre anys abans de la destrucció de Jerusalem va aparèixer un brillant cometa, avui sabem que es tracta del cometa Halley. Els romans van creure que el cometa que va aparèixer a la mort de Juli Cèsar l'any 44aC era la seva ànima. L'historiador Seutonio atribuïx a la maligna influència dels cometes els errors comesos per Neró, aconsellat per l'astròleg Babilus, qui va assegurar que la mort de Claudio havia sigut anunciada per un cometa. A pesar d'allò que s'ha arrelat d'estes creences, va haver-hi gent en l'antiguitat que no van acceptar l'influx cometari sobre les persones, un d'ells és l'emperador Vespasià: Quan els metges el van reprendre perquè trobant-se greument malalt despatxava els assumptes d'estat els va respondre: És necessari que un emperador sal de peu. Al veure que els cortesans contemplaven el cometa va dir rient-se: aquesta estrela amb cabellera no m'afecta; més prompte amenaça al rei de Pàrtia que també la té mentres que jo estic calb. A causa del seu estat de salut, no al cometa, Vespasià va morir poc després l'any 79dC.

Època medieval

En temps medievals va continuar la por als cometes que van continuar anunciant morts de reis, arribant-se inclús a crear cometes imaginaris per a justificar-les. Un d'ells va ser el de l'any 814 -inexistent- que es va dir va anunciar la mort de Carlemany. El retorn de l'Halley l'any 837, va anunciar la mort del rei Lluís I de França. Això sí, ho va fer amb tres anys d'anticipació perquè el monarca va morir l'any 840. El pintor italià Giotto va posar un cometa (probablement el del Halley) en el seu Naixement de Jesús. Paracels en 1664 assegurava que el cometa que va aparèixer era una advertència a Alfons IV rei de Portugal.En el Segle XVII Kepler creia que els cometes eren emanacions de la Terra, és a dir un fenomen atmosfèric. Amb estes idees queda clar que el que hi havia establit les lleis amb què es movien els planetes, no es preocupara del moviment dels cometes. Es deu als esforços de Tycho Brahe, Newton i Edmund Halley que l'estudi dels cometes a la categoria de moviments planetaris. Newton va inventar un procediment per a determinar els elements de les òrbites cometaries amb poques observacions. Edmund Halley va coronar el seu treball calculant les òrbites de 24 cometes de què es tenien dades suficients. Al comparar-les entre si, va veure que algunes eren tan paregudes que pareixien correspondre al mateix astre. El cometa de 1682, acabat d'observar, va parèixer ser el mateix que els de 1607 i o 1531, pel que va predir la seva tornada per a finals de 1758 o principis de 1759. Newton i Halley ja difunts no van poder observar la tornada del cometa.

Època moderna

Per a precisar més la tornada del cometa Halley el matemàtic francès Alexis Clairaut va usar fórmules matemàtiques perfeccionades. Ell es va encarregar de determinar l'àlgebra del problema per a saber com els planetas influïen amb la seva acció gavitatoria en la tornada del cometa. La tasca del càlcul va anar a càrrec de l'astrònom francès Joseph Lalande i de la matemàtica Hortensia Lepaute. Després de dedicar durant mig any tot el seu temps a calcular van trobar junt amb Clairaut que, Júpiter retardava la tornada del cometa 518 dies i Saturn uns 100 dies, així que està revolució de l'Halley seria quasi dos anys mes llarga que l'anterior. Van calcular el pas pel periheli per a abril de 1759 amb un error d'un mes. El cometa va fer el seu pas el 12 de març de 1759 i des de llavors se'l coneix com cometa Halley en honor al seu primer calculador. L'astrònom Guillaume Li Gentil de tornada de l'Índia on havia anat a observar el Trànsit de Venus de 1761, va portar d'allí una nova planta encara sense nom en Europa, en honor a la matemàtica que havia col·laborat en el càlcul de la tornada de l'Halley li va posar el nom de hortènsia. Del cometa Halley, es coneixen 31 aparicions des de l'any 2315aC fins a la més recent de 1986. on va ser observat per sondes espacials. El famós astrònom Joseph Lalande en la seua obra Réflexions sur les comètes conta que en certs casos els cometes poden arribar a xocar amb la Terra, molta gent va entendre que havia predit que un cometa provocaria la fi del món i es va provocar un temor de grans proporcions el que va forçar el rei a donar l'orde al científic que explicara per al gran públic el sentit del seu escrit. El retorn del cometa de Carles V va ser anunciat per al 13 de juny de 1857. Eixe dia el cometa havia de xocar amb la Terra i produir la fi del món. En els pobles i inclús en París es parlava del cometa amb horror. També es va anunciar la destrucció de la Terra el 12 d'agost de 1872. En temps mes recents, com la tornada de l'Halley a principis del segle XX, la proximitat del seu pas va crear una por que va impulsar la creació d'un important mercat per a "màscares anticometa" i altres artefactes suposadament dissenyats per a protegir-se d'unes possibles emanacions tòxiques. Va haver-hi gent que es va suïcidar a Europa central i oriental, per la psicosi creada pels periòdics que en el moment en què la Terra passara per dins de la cua del cometa les persones de la Terra quedarien enverinats. En 1997 en el pas del cometa Hale-Bopp es van escampar rumors que una gran nau extraterrestre estaria seguint el seu pas, el que va incitar un suïcidi en massa entre els seguidors de la secta de La Porta del Cel. A pesar que la ciència ha aclarit la naturalesa dels cometes, encara hi ha segments de la població que tenen creences astrològiques, en les quals un cometa apareix com un presagi. D'altra banda, en la ciència-ficció els autors i directors els representen equivocadament com a objectes candents, en compte de gelats.

Vegeu també

Astrogeologia Categoria:Sistema Solar ja:彗星 ko:혜성 ms:Komet simple:Comet th:ดาวหาง

Cometa Shoemaker-Levy 9

de 1994.]] El cometa Shoemaker-Levy 9 (formalment anomenat D/1993 F2) va ser el novè cometa descobert pels astrònoms Carolyn i Eugene Shoemaker i David Levy. Va resultar ser el primer cometa observat girant al voltant d'un planeta (Jupiter) en lloc del Sol [http://www.physics.sfasu.edu/astro/sl9/cometfaq.html#Q2.4]. El cometa estava fragmentat (amb fragments d'uns 2 km de diàmetre), a causa d'un pas pròxim a Júpiter ocorregut al juliol 1992, quan va ser destrossat per les forces de marea al passar més prop que el límit de Roche. Entre el 16 de juliol i el 22 de juliol 1994, vint fragments del cometa van xocar amb l'hemisferi del sud de Júpiter a 60 quilòmetres per segon, proporcionant la primera observació directa d'una col·lisió de dos objectes del Sistema Solar . La col·lisió va produir en l'atmosfera taques fosques que van romandre visibles durant diversos dies. L'esdeveniment va ser àmpliament observat per astrònoms del món, a causa de la seva tremenda importància científica. El succés va ser amplament tractat pels mitjans de comunicació, probablement en part a causa de la fascinació amb la possibilitat d'impactes de cometes amb la Terra. El succés va atraure l'atenció sobre el paper de Júpiter a netejar el sistema solar intern de restes sobrants de la formació del Sistema Solar.

El descobriment

El cometa Shoemaker -Levy 9 (SL9) va ser descobert per astrònoms Eugene Shoemaker, Carolyn Shoemaker i David Levy en la nit del 23 de març 1994. Es va descobrir en una fotografia presa amb el telescopi Schmidt de 0.4-metres del Observatori de Muntanya Palomar en Califòrnia. El cometa va ser un descobriment casual, ja que estaven dirigint un programa d'observacions dissenyat per a descobrir objectes pròxims a la Terra. Carolyn treballa en la Universitat d'Arizona i en el Observatori Lowell, el seu marit Eugene és astrogeólec del Centre d'Estudis Geològics de Estats Units i David Levy pertany al Observatori de Muntanya Palomar. Els tres formen un equip eficaç de buscadors de cometes, perquè des de 1989 han trobat ja 13. Carolyn amb 32 descobriments té el rècord mundial. La imatge del descobriment va donar la primera prova que SL9 era un cometa rar, tenia nuclis múltiples en una regió d'aproximadament 50 segons d'arc de llarga per 10 segons d'arc d'ampla. Brian Marsden del Central Bureau for Astronomical Telegrams va fer notar que el cometa estava a només 4 minuts d'arc de Júpiter i que el seu moviment aparent indicava que s'acostava a Júpiter i suggeria que l'objecte eren fragments múltiples d'un cometa trencat per la gravetat de Júpiter .

Un cometa orbitant Júpiter

Els estudis orbitals del nou cometa van revelar prompte que, al contrari de tots els altres cometes descoberts abans, estava girant al voltant de Júpiter en lloc del Sol. La seva òrbita al voltant de Júpiter tenia la mínima distància al planeta a 0.33 U.A.. El cometa tenia una òrbita inestable al voltant de Júpiter. Rastrejant el moviment orbital del cometa cap arrere va resultar que havia estat girant al voltant Júpiter durant algun temps. El més probable és que fóra capturat des d'una òrbita solar entre els anys 1970 i 1972, encara que la captura pot haver ocorregut molt abans. Abans que el cometa fóra capturat per Júpiter, probablement era un cometa del curt-període amb un afeli en l'òrbita de Júpiter, i un periheli en l'interior del cinturó d'asteroides. El cometa havia passat summament prop de Júpiter el 7 de juliol 1992, a només 40.000 km per damunt del núvol del planeta - una distància més xicoteta que el radi de Júpiter de 70.000 km, i dins del Límit de Roche del planeta dins del qual la força de marea és el prou fort per a trencar un cos que només es manté unit per la gravetat. Encara que el cometa havia tingut acostaments pròxims anteriors a Júpiter, el del 7 de juliol pareixia ser el més pròxim, i es pensa que la fragmentació del cometa ha ocorregut en este moment. Rastrejant l'òrbita del cometa però esta vegada cap al futur, es va veure que hi havia una probabilitat summament alta que xocaria amb Júpiter en juliol 1994, les solucions orbitals millors el feien passar a uns 45.000 km del centre de Júpiter, una distància més xicoteta que el radi del planeta. Els estudis van suggerir que el tren de nuclis cometaris entrarà en l'atmosfera de Júpiter durant un període d'aproximadament 5 dies. En la foto presa per Hubble a l'estiu de 1993 es distingeixen quatre trossos a penes separats 1000 km. Els 20 fragments estan dispersos al llarg de 160.000 Km. Els fragments brillen al ser il·luminats per la llum solar i estan rodejats de pols. Els astrònoms els qualifiquen com un collar de perles. Per a saber els efectes del xoc determinar la massa dels fragments és vital així com la velocitat de xoc. Segons el Hubble els 11 fragments majors tenen grandàries entre 2,5 i 4,3 Km. de diàmetre. L'energia de l'impacte és proporcional a la massa del fragment i per tant és proporcional al cub del seu diàmetre.

Les prediccions per a la col·lisió

El descobrir que era probable que el cometa xocara amb Júpiter va causar una gran excitació en la comunitat astronòmica, perquè astrònoms mai abans havien tingut l'oportunitat de veure xocar dos cossos del Sistema Solar. En Juny de 1993 es creia que alguns dels trossos podia xocar amb Júpiter en 1994. Per a Brian Marsden la probabilitat que almenys un tros xocara era del 64%. En Novembre de 1993 les anàlisis de la trajectòria fets per Jay Melosh i James Scotti assegurava ja que els fragments arribarien a Júpiter en un període de 6 dies abans i després del 21 de juliol de 1994. La col·lisió donarien als científics una oportunitat única per a veure dins de l'atmosfera de Júpiter, perquè s'esperava que les col·lisions causaren erupcions de material de les capes que normalment estan tapades davall els núvols.

Grandària dels fragments

Les primeres estimacions parlaven d'una massa total molt gran, equivalent a un cometa de 40 km. de diàmetre (7 vegades el cometa Halley) Amb aquesta massa, els impactes produirien una deflagració enorme, els efectes es podrien observar amb un senzill telescopi d'aficionat i va haver-hi qui va especular amb temperatures de l'orde de 15 milions de graus capaços de provocar reaccions nuclears. Les determinacions del Hubble pareixen dir que són més xicotets que l'inicialment establert i per tant els seus efectes molt menors. Els astrònoms van estimar que els fragments visibles de SL9 eren de la grandària d'uns cents metres i com a màxim d'un parell de quilòmetres però, suggerint que el cometa original pot haver tingut un nucli d'uns 5 km (una miqueta més gran que el Cometa Hyakutake que va ser molt lluminós quan va passar prop de la Terra en 1996). A mitjan de maig de 1994 el Hubble va determinar que per l'acció gravitatòria de Júpiter els fragments canvien a mesura que el cometa s'acosta a Júpiter. Un dels fragments més xicotets s'havia convertit en pols mentres un altre s'havia partit en dos. Si el procés segueix avant, els efectes seran molt menors del que s'esperaba. Hi havia qui pensava que el succés podria passar desapercebut. S'espera que segons els fragments vagen acostant-se al planeta s'escampen més fins a formar un riu d'un milió i mig de Km. Un motiu de gran debat era si els efectes de l'impacte dels cossos serien observables des de la Terra, a banda d'una flamerada quan els meteors es desintegraren pel xoc amb Júpiter. Per a saber la realitat va caldre esperar a l'esdeveniment i hui sabem que els efectes van ser visibles per als telescopis d'aficionats.

Lloc sobre Júpiter de l'impacte

L'impacte tindrà lloc en l'hemisferi ocult a la Terra (la trajectòria dels impactes està entre 3º i 10º per darrere del limbe occidental del planeta) pel que no serien directament observables però la ràpida rotació del planeta ens mostraria els efectes del xoc als pocs minuts. No obstant la sonda Galileu presenciaria l'efecte del xoc en concret emissions en l'infraroig degudes a la calor generada pel cometa per la fricció amb l'atmosfera de Júpiter. Esta nau es trobava a només 240 milions de Km. de Júpiter (3 vegades més prop que els observadors terrestres.) La zona dels impactes entorn dels 45º S està pròxima a la zona temperada sud (SSTeZ) un anell de color blanquinós no fàcilment recognoscible. Hi ha un fet addicional Júpiter en l'època de l'impacte era només visible un parell d'hores després de la posta solar el que va obligar a coordinar el nombre més gran d'observatoris per a l'observació del succés.

Túnel, ona de xoc i ona sísmica

Els efectes de la col·lisió divideixen als científics. Està clar que els efectes depenen en gran manera de la massa del fragment. Quan un cos sòlid entra a gran velocitat en una atmosfera densa com la de Júpiter, allibera la seua energia cinètica ràpidament a causa de la frenada per fricció amb el gas atmosfèric. Això li fa cremar igual que un meteor quan entra en la atmosfera de la Terra. Es forma una espècie de túnel per on entra el bòlid una ona de xoc de gas molt calent que posteriorment s'escapa cap amunt de l'atmosfera pel mateix túnel en forma de ploma de gas. La bola de foc creada s'expandirà ràpidament mentres ascendeix i apareix per damunt del núvol del planeta. Esta ejecció de gasos calents serà la prova que hi ha produït el xoc. L'ona de xoc actua com un escut contra la calor despresa per la fricció i els fragments poden penetrar prou en l'atmosfera. El material ejectat cap a fora pot ser traslladat inclús més pel camp magnètic i produir efectes les aurores i en el cinturó de radiació. Mentres que ones sísmiques recorren l'atmosfera provocant alteracions en la circulació del planeta. S'espera que estes ones sísmiques ajuden a obtenir informació de l'estructura de l'atmosfera, de la mateixa manera que un terratrèmol en la Terra ens dóna informació de l'estructura interior del nostre planeta. També es preveia un augment de la boira en la estratosfera per la pols dels impactes, i un augment en la massa del anell de Júpiter. Aquest és l'escenari general, però detalls com la temperatura que aconsegueix el gas, l'energia alliberada o la pervivència de la pertorbació depenen d'un factor no ben conegut la massa del bòlid. Atès que l'observació de la col·lisió era completament inaudita, els astrònoms eren cauts amb les seues prediccions del que l'esdeveniment podria revelar.

Els impactes

La previsió dels impactes

Conforme s'acostava la data per a les col·lisions els astrònoms preparaven els seus telescopis, inclús el Telescopi Espacial Hubble, el ROSAT, satèl·lit d'observació de Rajos X i significativament la sonda Galileu, llavors en el seu viatge de trobada amb Júpiter fixat per a 1996. Els impactes successius dels 20 fragments estava previst que tingueren lloc en les dates i hores següents. També s'indica la zona de la Terra des d'on el planeta era visible en eixe instant:

La observació dels impactes

sonda Galileu El primer impacte va ocórrer a les 20:18 TUC del 16 de juliol 1994, quan el fragment A del nucli va colpejar en l'hemisferi del sud de Júpiter a una velocitat d'aproximadament 60 km/s. Els instruments en la Galileu van descobrir un bòlid que va aconseguir una temperatura màxima d'aproximadament 24.000 ºK, que contrasta amb la temperatura de la part alta dels núvols de l'atmosfera Joviana que té una temperatura típica d'aproximadament 130 ºK, així uns 40 segons després la temperatura baixa ràpidament a uns 1.500 ºK . Uns minuts després la Galileu i els observadors des de la Terra van descobrir la bola de foc quan va aparèixer pel limbe del planeta, per la rotació de Júpiter, poc després l'impacte inicial. Els astrònoms havien previst veure els efectes dels impactes des de la Terra, però no tenia ni idea de fins que punt serien visibles els efectes atmosfèrics dels impactes. L'impacte més gran va ser quan el fragment G va colpejar Júpiter va ocórrer el 18 de juliol a 07:34 TUC. Aquest impacte va crear una taca fosca gegant per damunt dels 12.000 km de diàmetre, i es va estimar com una explosió d'energia equivalent a 6.000.000 megatons de TNT. Quan amb un telescopi Celestron 8 de 20cm. d'aficionat es va apuntar la nit del 18 de juliol de 1994 a Júpiter, va aparèixer una impressionant taca negra que va resultar ser la taca causada pel fragment G que havia impactat al matí. Definitivament el fenomen era accessible al gran públic. Durant 6 dies, es van observar 20 impactes discrets. Dos impactes 12 hores després el 19 de juliol va crear una taca fosca de grandària semblant al causat pel fragment G, i els impactes van continuar fins al 22 de juliol, quan el fragment W va colpejar el planeta.
- Veure Descripció detallada dels impactes del SL9

Els descobriments

Descripció de l'entrada d'un fragment

Els astrònoms han observat amb càmeres infraroges que transformen la calor en imatges. La seqüència d'esdeveniments en un xoc és: #Entrada del bòlid en l'atmosfera que causa un fogonada 30 segons per incandescència del material cometari. Semblant a què encén els meteors en l'atmosfera terrestre. #Destell d'un o dos minuts amb una intensitat un milió de vegades superior al primer, a causa de l'ona de xoc i l'explosió del fragment. #A els sis minuts colossal bola de foc que aconseguix una intensitat cent milions superior al primer i que va decaient a mesura que la temperatura disminuïx. Les boles de gas de massa igual o superior a 100 milions de tones van aconseguir els 300 km. d'alçària. #El resultat del xoc són unes taques negres en l'atmosfera i que van durar diversos mesos. La taca causada pel fragment G té un color molt fosc de 8000 Km. de diàmetre i està rodejada d'un halo gris de 25000 km. Es creu que el núvol està contaminat amb material del cometa.

Els estudis químics

meteor Els observadors esperaven que els impactes els donarien una primera visió del que hi ha per davall dels núvols que cobreixen Júpiter, quan el material que hi ha per davall fora exposat pels fragments del cometa que passen a través de l'atmosfera superior. Els estudis espectroscòpics van revelar la línia d'absorció en el el espectre Jovià a causa del sofre (S ₂) i al sulfur de carboni (CS ₂), el primer descobriment d'estes molècules en Júpiter, i només el segon descobriment de S ₂ en un altre [objecte astronòmic. Altres elements que van descobrir inclòs el amoníac (NH ₃) i el sulfur d'hidrogen (H ₂S), i la quantitat de sofre va indicar que les quantitats d'estos elements era molt major que la quantitat que s'esperaria en un nucli d'un cometa xicotet, pel que es creu que el material provenia de dins de Júpiter. Açò significa que el cometa ha aconseguit la capa de hidrosulfat d'amoníac entre 35 i 50 km. de profunditat en l'atmosfera de Júpiter. Si la col·lisió ha sigut així de superficial les grans taques fosques provocades poden desaparèixer ràpid. Per a sorpresa dels astrònoms, no es van descobrir compostos de Oxigen com el diòxid de sofre. Per espectroscòpia dels núvols sorgits despresos del xoc s'han detectat també sodi, heli, liti, manganés,ferro,silici i per descomptat sofre. Els sis primers impactes van causar una distorsió en els nivells de metà que formen el 2% de l'atmosfera. Un dels elements més sorprenents és que no s'han trobat indicis de aigua o estan en quantitats inferiors a les previstes, significant que o la capa d'aigua que existeix davall dels núvols era més prima que allò que s'ha previst, o que els fragments del cometa no van penetrar fins a la profunditat esperada. Els estudis balístics van mostrar que els fragments del cometa estaven probablement trencats i completament dissipats abans que ells aconseguiren la capa d'aigua. Els científics esperaven veure brillants núvols blancs en cada un dels impactes. Només després de l'impacte Q2 el Institut Andalús d'Astrofísica va detectar aigua procedent del cometa i no de Júpiter que no conté. Açò posa en dubte si el cos que va xocar era realment un cometa o un asteroide perquè mentres el primer conté aigua el segon no. Encara així el oxigen que pot contenir la roca al reaccionar amb el hidrogen de l'atmosfera hauria de produir aigua.

Altres observacions

#Las observacions de ràdio van revelar un marcat augment en l'emissió a una longitud d'ona de 21 cm després dels impactes més grans que van aconseguir un màxim de 120% de l'emissió normal del planeta. Es pensava que açò era a causa de la radiació synchotron, causada per la injecció de electrons movent-se pels impactes a velocidades relativistes en la magnetosfera Joviana. Este canvi no havia sigut previst pels científics perquè les emissions provenen del cinturó d'electrons entorn del planeta. #Tras el xoc s'han observat un augment de les aurores boreals causada per l'entrada de material en la magnetosfera de l'hemisferi sud. #Los impactes mes grans van provocar segons el Institut Astrofísic de Canàries IAC una doble deflagració, observada en totes les freqüències, açò s'associa a canvis en la lluminositat provocada per l'evolució tèrmica del fenomen. #Como estava previst per endavant, les col·lisions van generar una enorme ona sísmica que va agranar el planeta a les velocitats de 450 km/s i es va observar durant mes de dos hores després dels impactes més grans. Estes onades pareixien ser la ona de gravetat , que viatja dins d'una capa estable que actua com una guia d'ones, pel suposat núvol d'aigua de la troposfera.

Efectes a llarg terme

Les cicatrius dels impactes en Júpiter van ser visibles durant molts mesos després de l'impacte. Elles eren summament prominents, i els observadors les van descriure com més fàcilment visible que La Gran Taca Vermella. Una busca d'observacions històriques va revelar que les taques probablement eren més prominent que el que ningú ha vist en el planeta mai, i que mentres la Gran Taca Vermella és notable per al seu cridaner color, cap taca de la grandària i foscor de les causada pels impactes de SL9 s'ha vist abans.

La freqüència dels impactes

La Gran Taca Vermella Des de l'impacte de SL9, s'han trobat dos cometes molt xicotets girant al voltant de Júpiter. Els estudis han mostrat que el planeta, el més gran del sistema solar, els capturen amb prou freqüència des de l'òrbita solar. L'òrbita del cometa al voltant de Júpiter és generalment inestable, és altament el·líptica i el cometa és pertorbat fortament per la gravetat del Sol. Les anàlisis han estimat la freqüència de caiguda en Júpiter en una o dos vegades per segle, però l'impacte de cometes de la grandària de SL9 és molt menys comú , probablement no més d'un per mil·lenni. Hi ha molt fortes evidències de cometes que anteriorment que s'han fragmentat o han xocat amb Júpiter i els seus satèl·lits. Durant les missions del Voyager al planeta, els científics planetaris van identificar 13 cadenes de cràters en la lluna Calisto i tres en Ganimedes, l'origen de la qual era inicialment un misteri. Les alineacions de cràters vistes en la Lluna són causades sovint com a radiants dels cràters grans, o causats pels impactes secundaris del projectil original, però les cadenes de cràters en les llunes Jovianes no porten a un cràter més gran. L'impacte de SL9 va recolzar fortament que les cadenes eren degudes cometes trencats per l'acció de Júpiter i els trens de fragments cometaris formats xocant en els satèl·lits.

Júpiter com una "aspiradora còsmica"

L'impacte de SL9 va ressaltar el paper de Júpiter com una "aspiradora còsmica" per al sistema solar intern. Els estudis han mostrat que el planeta per la influència gravitatòria porta a molts cometes xicotets i asteroides a xocar amb el planeta, i es pensa que la proporció d'impactes en Júpiter de cometes és entre dos i deu vegades superior que la proporció en la Terra. No és fàcil que una cosa semblant ocórrega en la Terra. Si SL9 xocara amb la Terra els efectes serien devastadors. No estaríem ací parlant segons expressió de E. Shoemaker. Si Júpiter no estiguera, estos cossos xicotets podrien xocar amb els planetes interns. Es creu que l'extinció dels dinosaures'a finals del Cretaci ha sigut causada per l'impacte que va crear el cràter de Chicxulub, i demostra que els impactes són una amenaça seriosa per a la vida en la Terra. Els astrònoms han especulat que els esdeveniments d'extinció podrien haver sigut molt més freqüents en la Terra sense Júpiter, i la vida complexa no es podria haver desenvolupat. Fa 20.000 anys un meteorit va causar en Arizona el cràter Meteor. Va ser precisament Eugene Shoemaker qui va desvelar el seu origen. A principis del segle passat (1908) en Tunguska (Sibèria) un cometa va causar la destrucció d'una àmplia zona de bosc.

Enllaços extern

- [http://www.physics.sfasu.edu/astro/sl9.html Preguntes freqüents respecte al cometa SL9] en anglès
- [http://www.seds.org/sl9/sl9.html Galeria de fotografies del SL9] en anglès
- [http://apod.gsfc.nasa.gov/apod/ap001105.html Apod de Fotos de l'impacte amb Júpiter del SL9] en anglès
- [http://www2.jpl.nasa.gov/sl9/sl9.html Cometa SL9 Col·lisió amb Júpiter] en anglès Shoemaker-Levy ja:シューメーカー・レヴィ第9彗星

1994

Esdeveniments:

:PAÏSOS CATALANS
- 31 de gener - Barcelona: un incendi destrueix el Gran Teatre del Liceu.
- 1 de juliol - Mallorca: més de quaranta entitats juvenils creen els Joves de Mallorca per la Llengua.
- 9 a 11 d'octubre - Catalunya: es produeixen greus inundacions en diversos indrets. :MÓN
- 1 de març - Europa: neix lEuropa dels Quinze: Suècia, Àustria i Finlàndia s'incorporen com a nous socis de la Unió Europea.
- 4 de març - Vitòria (Àlaba, el País Basc): l'Ajuntament de la ciutat obre el primer registre a l'Estat Espanyol de parelles de fet (heterosexuals i homosexuals).
- 15 de març - els Estats Units i Rússia: aquests dos països arriben a un acord per permetre la supervisió mútua del desmantellament de l'armament nuclear.
- 25 de març - Somàlia: els darrers soldats estatunidencs destacats al país l'abandonen l'endemà de la firma d'un tractat de pau entre líders guerrillers.
- 12 d'abril - Palestina: Israel i l'OAP conclouen al Caire l'acord sobre la policia palestina que es desplegarà a Gaza i Jericó segons el qual comptarà amb 9.000 efectius.
- 27 d'abril - Sud-àfrica: després de mig segle de racisme institucionalitzat (apartheid), Nelson Mandela hi guanya les primeres eleccions en què poden participar tots els ciutadans, amb independència dels seus trets racials.
- 25 d'octubre - la Ciutat del Vaticà (Roma): la Santa Seu anuncia l'establiment de relacions oficials amb l'OAP, sense caràcter plenament diplomàtic || Tegucigalpa (Hondures): els presidents centroamericans i el primer ministre de Belize, hi aproven una declaració sobre pau i desenvolupament a la regió.
Naixements:
:PAÏSOS CATALANS :MÓN
Necrològiques:
:PAÏSOS CATALANS
- 14 de gener - Tolosa de Llenguadoc, (França): Frederica Montseny, dirigent anarquista (n. 1905).
- 21 de juliol - Barcelona: Pere Calders, escriptor català (n. 1912). :MÓN
- 15 de gener - Los Angeles (Califòrnia (EUA): Harry Edward Nelson conegut com Harry Nilsson, músic estatunidenc (n. 1941).
- 4 de març - Durango (esat de Durango, Mèxic): John Candy, actor còmic canadenc (n. 1950).
- 5 d'abril - Seatle (estat de Washington): Kurt Donald Cobain, conegut com Kurt Cobain, cantant de Nirvana, en un possible suïcidi (n. 1967).
- 22 d'abril - Nova York (Estat de Nova York, EUA): Richard Nixon, president dels Estats Units (n. 1913).
- 14 de juny - Los Angeles (Califòrnia (EUA): Enrico Nicola Mancini, conegut com Henry Mancini, compositor de música per a cinema (n. 1924).
Pàgines que s'hi relacionen

- Calendari d'esdeveniments
- Taula anual del segle XX ---- Un any abans / Un any després Categoria:segle XX als:1994 ja:1994年 ko:1994년 ms:1994 simple:1994 th:พ.ศ. 2537 zh-min-nan:1994 nî

Densitat

Vegi's també densitat de població ---- La densitat, de símbol ρ (lletra rho de l'alfabet grec), i a vegades abreviada com a d, és la relació que existeix entre la massa i el volum d'un cos. La densitat és directament proporcional al valor de la massa i inversament proporcional al volum del cos. Fórmula general: :ρ = m / V Les unitats de mesura en el Sistema Internacional és el quilogram per metre cúbic (kg/m³). Però per motius històrics i pràctics, normalment es mesura en grams per centímetre cúbic (g/cm³). Densitat de l'aigua a 3.98 °C = 1000 kg/m³ = 1 g/cm³

Densitat d'algunes substàncies

Substància	Densitat en g/cm³
Iridi	22.65
Osmi	22.61
Platí	21.45
Or	19.30
Urani	19.05
Mercuri	13.58
Pal·ladi	12.023
Plom	11.34
Plata	10.49
Coure	8.92
Ferro	7.87
Estany	7.31
Diamant	3.50
Alumini	2.70
Magnesi	1.74
Aigua de mar	1.025
Aigua	1.000
Alcohol etílic	0.790
Gasolina	0.730
Aerogel	0.003
Aire	0.0012

Densitat d'un punt P d'un medi continu

La densitat en un medi continu és una magnitud, escalar, no fonamental, definida en cada punt material. Sigui P un punt material d'un medi continu. Sigui una successió de volums materials, de volum Vi (decreixents) i de massa mi, tals que tots continguin el punt P en el seu interior. Anomenem densitat del punt P al límit de la succesió dels quocients

mi/Vi

quan Vi tendeix a 0 (recordeu que en un medi continu no s'hi contemplem les mol·lècules subatòmiques ni res).

=\lim

Categoria:Magnitud física Category:Propietats químiques ja:密度

Sistema Solar

El Sistema Solar és el conjunt de tots els astres que orbiten al voltant del Sol i que, per tant, hi estan gravitatòriament lligats. Està format per 9 planetes, almenys 156 satèl·lits i desenes de milers de planetes menors o planetoides, asteroides, meteoroides i cometes. A més, també hi ha el que s'anomena medi interplanetari, format per gas i pols. Tot aquest conjunt està situat en un dels braços de la galàxia Via Làctia, girant al voltant del seu centre des de 26.000 anys-llum de distància i a una velocitat de 220 km/s.

Cossos del Sistema Solar

Els planetes que formen part del Sistema Solar són (ordenats de menys a més distància al Sol): Mercuri, Venus, la Terra, Mart, Júpiter, Saturn, Urà, Neptú i Plutó. Els satèl·lits estan repartits entre les òrbites de diversos planetes de la forma següent: 1 a la Terra, 2 a Mart, 63 a Júpiter, 47 a Saturn, 27 a Urà, 13 a Neptú i 3 a Plutó. Mercuri i Venus no en tenen cap. Aquestes xifres estan contínuament subjectes a canvi degut al descobriment de nous satèl·lits. El satèl·lit més conegut és, naturalment, la Lluna, satèl·lit de la Terra. Altres satèl·lits importants són Ganimedes a Júpiter, Tità a Saturn i Tritó a Neptú. Els meteoroides són petites roques de no més de 10 metres de diàmetre que estan escampades per tot el Sistema Solar. Els planetes menors o planetoides són objectes més grans que els meteoroides però més petits Mercuri (4880 km de diàmetre) i també estan escampats per tot el Sistema Solar. Tècnicament, els asteroides són una classe de planetes menors, encara que a vegades asteroide i planetoide s'utilitzen com a sinònims. Les seves òrbites es concentren en una zona anomenada el Cinturó d'asteroides, situada entre les òrbites de Mart i Júpiter. Els més importants són: (1) Ceres, (2) Pal·les i (4) Vesta. Alguns asteroides tenen els seus propis satèl·lits naturals que s'anomenen satèl·lits d'asteroides. Un exemple és (243) Ida amb el seu asteroide Dàctil. Els objectes trans-neptunians són una altra classe de planetes menors les òrbites dels quals són més llunyanes que la de Neptú. Es concentren majoritàriament en una zona anomenada Cinturó de Kuiper. Alguns exemples de membres d'aquest grup són 2003 UB313 i Quaoar. S'ha suggerit que Plutó pot pertànyer també a aquest grup. Els cometes són enormes blocs de gel i roca amb òrbites molt excèntriques. El més famós dels cometes és el cometa Halley. Finalment, es creu que pot existir una zona molt llunyana anomenada Núvol d'Oort que seria la font d'on provenen els cometes. De moment, l'únic astre descobert que podria pertànyer a aquest grup és Sedna.

Distàncies

Quan parlem de distàncies dins del Sistema Solar les unitats de longitud que fem servir per mesurar distàncies terrestres es queden petites. Per questions pràctiques s'ha definit una unitat anomenada Unitat astronòmica (UA) de forma que 1 UA és igual a la distància mitjana entre el Sol i la Terra, és a dir, uns 150 milions de km. km Distàncies mitjanes (semieix major de l'òrbita) entre el Sol i els planetes:
- Mercuri: 0,39 UA
- Venus: 0,72 UA
- Terra: 1 UA
- Mart: 1,52 UA
- Cinturó d'asteroides: entre 2,3 i 3,3 UA
- Júpiter: 5,20 UA
- Saturn: 9,54 UA
- Urà: 19,18 UA
- Neptú: 30,06 UA
- Plutó: 39,48 UA
- Cinturó de Kuiper: entre 30 i 50 UA
- Núvol d'Oort: ?

Òrbites

Les òrbites dels cossos del Sistema Solar estan determinades per les Lleis de Kepler, descobertes per l'astrònom alemany Johannes Kepler entre el 1609 i el 1618. Aquestes lleis són tres i diuen el següent:
- 1a Llei : Els planetes descriuen òrbites el·líptiques, amb el Sol situat en un dels focus. El grau d'allargament d'una el·lipse es mesura amb l'excentricitat, que val 0 si la corba és una circumferència i 1 si és una paràbola. Per a la majoria de planetes l'excentricitat és menor que 0,1 i, per tant, les seves òrbites són pràcticament circulars. Excepcions: Mercuri amb 0,21 i Plutó amb 0,25.
- 2a Llei: La línia que uneix un planeta amb el Sol escombra àrees iguals en temps iguals. És a dir, el planeta es desplaça més ràpidament quan està en el periheli que quan està en l'afeli. Com que les òrbites dels planetes són quasi-circulars aquest efecte no es nota gaire. És molt més evident, però, en les òrbites dels cometes, que tenen òrbites molt excèntriques.
- 3a Llei: El quadrat del període orbital d'un planeta és directament proporcional al cub de la seva distància mitjana al Sol. Quant menor és la distància mitjana Sol-planeta, menys tarda aquest en completar la seva òrbita: Mercuri es mou més ràpid que Venus, Venus més ràpid que la Terra,... i així successivament fins a Plutó que tarda 248 anys en donar una volta al Sol. Aquestes lleis no només són vàlides per les òrbites dels planetes al voltant del Sol sinó també per les òrbites dels satèl·lits al voltant dels planetes (per exemple, la Terra i la Lluna). La immensa majoria dels cossos del Sistema Solar orbiten «grosso modo» en un mateix pla, anomenat pla de l'eclíptica. El pla de l'eclíptica és el pla de l'òrbita de la Terra al voltant del Sol. Evidentment, el fet d'haver agafat aquest pla com a pla de refèrencia és per comoditat, en podríem haver agafat qualsevol altre. Lo important és que la inclinació dels plans orbitals dels planetes, tant interiors com exteriors, no difereix massa els uns dels altres. La principal excepció és Plutó, l'òrbita del qual està inclinada 17º respecte a l'eclíptica. Els cometes i molts dels objectes trans-neptunians també tenen òrbites molt inclinades. Aquest és un dels motius pels quals es pensa que Plutó podria no ser un verdader planeta sinó un planetoide. Aquest aplanament dels plans de les òrbites és conseqüència del procés de formació del Sistema Solar: la rotació del núvol protoestel·lar va provocar el seu propi aplanament formant un disc perpendicular a l'eix de rotació del Sol. Els cossos amb òrbites molt inclinades s'haurien format molt aviat en el procés de formació, abans que el disc s'aplanés massa.

Planetes interiors i exteriors

Els planetes del Sistema Solar es divideixen en dos grups: planetes interiors i planetes exteriors. Els planetes interiors, també anomenats terrestres o tel·lúrics, són Mercuri, Venus, la Terra i Mart. Es caracteritzen per tenir una atmosfera gasosa (excepte Mercuri), escorça de roca sòlida, un mantell semi-líquid i un nucli de ferro. Tots tenen cràters d'impacte i molts tenen o han tingut activitat tectònica que ha format muntanyes, valls, volcans,... Són relativament densos (~5 gr/cm³) i petits comparats amb els exteriors. No tenen anells i pocs o cap satèl·lit. Els planetes exteriors, també anomenats jovians, són Júpiter, Saturn, Urà i Neptú. Estan formats majoritàriament per gas, tenen densitats relativament baixes (~1 gr/cm³) i són molt més grossos que els interiors, per això a vegades també se'ls anomena gegants gasosos. La majoria tenen anells i gran quantitat de satèl·lits. Plutó és un cas especial ja que és petit i rocós com un planeta interior però la seva òrbita és llunyana com la d'un planeta exterior. De fet, amb 2.340 km de diàmetre és el més petit dels planetes i és, fins i tot, més petit que el planetoide 2003 UB313, recentment descobert. A més, la seva òrbita és bastant excèntrica i força inclinada respecte a l'eclíptica. Per tot això, en els últims anys s'ha posat en dubte que Plutó hagi de ser classificat com a planeta.

Formació del Sistema Solar

Actualment, la teoria més acceptada pel que fa a la formació del Sistema Solar diu que el Sol i els planetes es van formar al mateix temps. Segons aquesta teoria, el Sistema Solar va començar com un núvol de gas interestel·lar o nebulosa que es va anar contraient degut a la força gravitatòria fins a formar un estel, el Sol i una sèrie de cossos més petits, els planetes. El procés va començar fa uns 4.600 milions d'anys. La nebulosa, que devia tenir unes 100 UA de diàmetre, va ser perturbada per alguna cosa, potser l'explosió d'una supernova no molt llunyana i va començar a contraure's. Tot el material es va anar comprimint, formant una bola de gas en el centre. La nebulosa, com tota la galàxia, estava en rotació i la seva velocitat de rotació va anar augmentant a mesura que es contreia. Això va fer que la nebulosa s'aplanés formant el disc d'acreció, perpendicular al seu eix de rotació. El centre del disc, on el material estava més comprimit, es va començar a escalfar formant una bola de gas calent anomenada protoestel. Lluny del centre del disc, es van formar partícules sòlides; primer metalls com el ferro i el níquel, i després roques com el silici, i a la part més exterior, gel d'aigua, d'amoníac i de metà. A poc a poc, el refredament progressiu va deixar que es formessin petites partícules que, gràcies a la gravetat, es van anar ajuntant formant planetesimals. Amb el temps els planetesimals van anar colisionant entre sí, formant cossos més grans, els planetes. Els planetes més grans van atreure gran quantitat de gas i per això van aconseguir unes denses atmosferes com la de Júpiter. Els satèl·lits i els anells es van formar a partir de discs creats al voltant dels primitius planetes. En cert moment del procés, el nucli del protoestel es va escalfar prou com per donar lloc a reaccions termonuclears de fusió, generant gran quantitat de calor. En conjunt, tot el procés devia durar uns 100 milions d'anys.

Exploració del Sistema Solar

Altres sistemes planetaris

Des de 1992 s'han descobert planetes que orbiten altres estrelles. Aquests sistemes planetaris no es poden anomenar «sistemes solars» ja que la paraula «solar» prové de Sol. Quan parlem d'un d'aquests sistemes planetaris hem de fer-ho afegint el nom de l'estrella corresponent després de la paraula «sistema»; per exemple, Sistema 55 Cancri.

Dades dels principals cossos del Sistema Solar

Vegeu també

Origen dels noms dels planetes

Enllaços externs

- [http://www.solarviews.com Solarviews]
- [http://www.michaelschultz.de/index_en.html Michael Schultz (Sistema Solar)] Animació interactiva (Zoom en 145 passos i efectes temporals) Categoria:Astronomia ja:太陽系 ko:태양계 ms:Sistem suria nb:Solsystem simple:Solar system th:ระบบสุริยะ