Es algo que damos por sentado. Las rosas son rojas y los planetas son esféricos. Así son las cosas, ¿verdad? Después de todo, construir modelos de sistemas solares sería mucho más desafiante si, en lugar de usar pequeñas bolas de espuma, tuviéramos que hacer un montón de modelos de planetas con forma de icosaedro .
Pero, ¿alguna vez te has preguntado por qué los planetas se ven así? ¿Por qué son básicamente esféricos y no, digamos, cilíndricos o en forma de cubo?
Deberíamos comenzar esta discusión llamando a las cosas por su nombre. Ninguno de los planetas de nuestro sistema solar son esferas perfectas, ni tampoco nuestro sol . Todos esos cuerpos podrían describirse con mayor precisión como "esferoides achatados". Los objetos con esta forma sobresalen ligeramente por la mitad. Para tomar prestada una analogía del astrónomo Phil Plait, parecen una pelota de baloncesto sobre la que alguien está sentado.
Dicho de manera más técnica, en un cuerpo celeste con forma de esferoide achatado, la circunferencia polar será más pequeña que la ecuatorial. Entonces, aquí en la Tierra, si tuviera que viajar desde el Polo Norte al Polo Sur y viceversa, habría caminado un total de 24,812 millas (39,931 kilómetros). Por otro lado, un viaje completo alrededor del ecuador sería un poco más largo. Eso es porque la circunferencia del ecuador de la Tierra es de 24,900 millas (40,070 kilómetros). Como tal, cuando estás al nivel del mar en el ecuador, estás más lejos del centro de nuestro planeta de lo que estarías en cualquier polo.
En algunos otros planetas, este bulto es aún más pronunciado. Basta con mirar a Júpiter . La Tierra es solo un 0,3 por ciento más ancha en el ecuador que de polo a polo. Pero las medidas de Júpiter muestran una disparidad mucho mayor. De hecho, los astrónomos han descubierto que este planeta de tamaño extra grande es un 7 por ciento más ancho en su ecuador que entre los polos.
La forma del esferoide achatado es el resultado de dos factores principales: la gravedad y la rotación. Troy Carpenter, director del Observatorio Goldendale del estado de Washington, discutió recientemente el asunto con nosotros en un intercambio de correo electrónico. "Todo lo que tiene masa experimenta la gravedad, y la gravedad intenta aplastar un objeto hacia adentro en todas las direcciones", explica Carpenter.
Eso es porque todos los objetos experimentan autogravedad, una fuerza que empuja a sus átomos hacia un centro común. A medida que aumenta la masa de un objeto, también lo hace su atracción autogravitacional. Después de exceder una cierta masa, el tirón se vuelve abrumador hasta el punto en que el objeto colapsa sobre sí mismo y se vuelve esférico. Los artículos pequeños, como, por ejemplo, un plátano o una llave de tuercas, pueden resistir este destino porque su autogravedad es relativamente débil, lo que les permite retener formas no esferoides. Sin embargo, en planetas, soles y otros cuerpos verdaderamente masivos, la fuerza es tan fuerte que no pueden evitar distorsionarse en esferoides.
"Pero la gravedad no es toda la historia", dice Carpenter. Mientras que la gravedad conspira para hacer que los planetas sean esféricos, la velocidad de sus rotaciones intenta simultáneamente aplanarlos. Cuanto más rápido gira un cuerpo celeste, más desproporcionado se vuelve su bulto ecuatorial. "Es por eso que no hay esferas perfectas en nuestro sistema solar ... solo esferoides achatados", nos dice Carpenter. "El sol es casi una esfera perfecta, debido a su inmensa gravedad y su tasa de rotación relativamente lenta de 25 días. Un porcentaje significativo de estrellas en el cielo giran mucho más rápido y se abultan notablemente en sus ecuadores".
Una de esas estrellas es Altair. Ubicado a solo 16.8 años luz de nuestro planeta de origen, se encuentra entre los objetos más brillantes del cielo nocturno. Altair también se destaca por girar muy, muy rápidamente y completa una rotación completa sobre su eje cada 10,4 horas terrestres . En consecuencia, los astrónomos estiman que Altair es al menos un 14 por ciento más ancho en el ecuador que de polo a polo. La velocidad de rotación también explica el bulto de Júpiter. Después de todo, un día en este gigante gaseoso tiene una duración de 9,9 horas terrestres .
Otras fuerzas actúan también sobre las estrellas y los planetas, alterando sus formas. Aunque la Tierra es un esferoide achatado, ciertamente no es perfecto . La atracción gravitacional del sol y la luna influyen en la forma del planeta hasta cierto punto. Para el caso, también lo hace la propia tectónica de placas de la Tierra. En consecuencia, la masa de nuestro mundo natal no está distribuida de manera uniforme; de hecho, es bastante irregular .
Aún así, parece mucho más redondo que Júpiter ( y Saturno ). A su vez, los planetas de nuestro universo parecen mucho más esféricos que algunas de sus lunas. Marte, por ejemplo, tiene dos pequeños satélites, ninguno de los cuales tiene la gravedad propia para ser atraído hacia un esferoide achatado. En cambio, su apariencia a menudo se describe como en forma de papa .
En conclusión, diremos esto mucho de nuestro planeta de origen: puede que no sea perfecto, pero al menos el lugar es bastante completo.
AHORA ESO INTERESANTE
En la franquicia de Superman de los cómics de DC, el famoso personaje de Bizarro proviene de un cuerpo celeste llamado Htrae. También conocido como el Mundo Bizarro (imagínate), el planeta tiene la forma de un cubo gigantesco. Según el profesor de física y fanático de los cómics James Kakalios, un lugar como Htrae tendría que ser diminuto en la vida real. "[La] distancia promedio desde el centro del planeta Bizarro hasta una de sus caras no puede ser mayor de 300 millas (483 kilómetros), si se quiere evitar que se deforme en una esfera", escribe Kakalios en su libro " The Physics of Superhéroes ". En comparación, el estado de Texas tiene más de 1239 kilómetros ( 770 millas ) de longitud de este a oeste. Con ese tamaño insignificante, Htrae no tendría suficiente fuerza gravitacional para mantener su propia atmósfera.
