Sobre la Dinámica Orbital
Pregunta:
Pregunta:
¿Cómo es que la gravedad del Sol es lo suficientemente fuerte como para mantener en órbita a planetas distantes como Júpiter y Saturno, pero no lo suficientemente fuerte como para haberse tragado a Mercurio?
Respuesta:
Respuesta:
Para entender esto, primero necesitamos entender cómo funcionan las órbitas. El famoso científico Sir Isaac Newton pensó en el ejemplo de un cañón que describe esto muy bien.
Imagina a un cañón en la cima de una montaña muy alta. Si disparas la bala del cañón con una velocidad normal (A), esta viajará un poco y finalmente caerá de vuelta a la Tierra. Si disparas la misma bala con un poco más de potencia (B), la bola viajará un poco más que la anterior previo a regresar a la Tierra. Si disparas una bala de cañón con la fuerza suficiente, algo mágico sucede; la bala de cañón viaja tan rápido que la Tierra, literalmente, se curva y la bola jamás toca el suelo (C y D). Por último, si disparas una bala de cañón con suficiente potencia (E), esta escapa de la gravedad de la Tierra por completo hacia el espacio exterior.
Siguiendo con el ejemplo de la Tierra, para que un satélite mantenga una órbita estable, este debe caer al mismo ritmo al que la Tierra se curva frente a él. Este mismo principio es lo que mantiene a los planetas en órbita. Cuanto más cerca esté un objeto, más rápido debe moverse para mantener su órbita, del mismo modo, cuanto más lejos esté, más lento deberá moverse.
USEMOS A MERCURIO Y A NEPTUNO COMO EJEMPLOS
Mercurio tiene un período orbital de unos 88 días (es decir, un año de Mercurio es igual a cerca de 88 días de la Tierra) y Mercurio orbita a una distancia de alrededor de 0,39 UA (unos 60 millones de kilómetros) del Sol. Para mantener esta órbita, Mercurio debe tener una velocidad orbital (la velocidad a la que viaja alrededor del Sol) de alrededor de 47,8 kilómetros por segundo.
Neptuno, por el contrario, tiene un periodo orbital de 164,79 años terrestres (aproximadamente 60.000 días de la Tierra, 682 veces más grande que el período orbital de Mercurio, o 682 años de Mercurio) y orbita a una distancia de aproximadamente 30 UA (alrededor de 4500 millones kilómetros, es decir 75 veces más lejos que Mercurio). Para mantener esta órbita, Neptuno debe tener una velocidad orbital de 5,43 kilómetros por segundo (esto es, 11 veces más lenta que la velocidad orbital de Mercurio).
Por supuesto que si Mercurio orbitara al Sol a la velocidad de Neptuno, caería hacia el Sol; y si Neptuno orbitara al Sol a la velocidad a la que lo hace Mercurio, este saldría despedido hacia el espacio exterior. La mecánica orbital es un equilibrio entre la distancia orbital y la velocidad orbital.
Imagina a un cañón en la cima de una montaña muy alta. Si disparas la bala del cañón con una velocidad normal (A), esta viajará un poco y finalmente caerá de vuelta a la Tierra. Si disparas la misma bala con un poco más de potencia (B), la bola viajará un poco más que la anterior previo a regresar a la Tierra. Si disparas una bala de cañón con la fuerza suficiente, algo mágico sucede; la bala de cañón viaja tan rápido que la Tierra, literalmente, se curva y la bola jamás toca el suelo (C y D). Por último, si disparas una bala de cañón con suficiente potencia (E), esta escapa de la gravedad de la Tierra por completo hacia el espacio exterior.
Siguiendo con el ejemplo de la Tierra, para que un satélite mantenga una órbita estable, este debe caer al mismo ritmo al que la Tierra se curva frente a él. Este mismo principio es lo que mantiene a los planetas en órbita. Cuanto más cerca esté un objeto, más rápido debe moverse para mantener su órbita, del mismo modo, cuanto más lejos esté, más lento deberá moverse.
USEMOS A MERCURIO Y A NEPTUNO COMO EJEMPLOS
Mercurio tiene un período orbital de unos 88 días (es decir, un año de Mercurio es igual a cerca de 88 días de la Tierra) y Mercurio orbita a una distancia de alrededor de 0,39 UA (unos 60 millones de kilómetros) del Sol. Para mantener esta órbita, Mercurio debe tener una velocidad orbital (la velocidad a la que viaja alrededor del Sol) de alrededor de 47,8 kilómetros por segundo.
Neptuno, por el contrario, tiene un periodo orbital de 164,79 años terrestres (aproximadamente 60.000 días de la Tierra, 682 veces más grande que el período orbital de Mercurio, o 682 años de Mercurio) y orbita a una distancia de aproximadamente 30 UA (alrededor de 4500 millones kilómetros, es decir 75 veces más lejos que Mercurio). Para mantener esta órbita, Neptuno debe tener una velocidad orbital de 5,43 kilómetros por segundo (esto es, 11 veces más lenta que la velocidad orbital de Mercurio).
Por supuesto que si Mercurio orbitara al Sol a la velocidad de Neptuno, caería hacia el Sol; y si Neptuno orbitara al Sol a la velocidad a la que lo hace Mercurio, este saldría despedido hacia el espacio exterior. La mecánica orbital es un equilibrio entre la distancia orbital y la velocidad orbital.
