Sumérgete en un viaje por la gravedad de los planetas en nuestro sistema solar. Desde la ligereza en Mercurio hasta la intensidad en Júpiter, descubre cómo la masa y densidad influyen en la fuerza gravitacional. ¿Cómo afecta esto a los humanos en el espacio y qué significa para el futuro de la exploración espacial?
La gravedad es una fuerza fundamental de la física, una que los terrícolas tendemos a dar por sentado. Realmente no puedes culparnos. Habiendo evolucionado a lo largo de miles de millones de años en el entorno de la Tierra, estamos acostumbrados a vivir con la fuerza de un 1 g constante (o 9.8 m / s²). Sin embargo, para aquellos que han ido al espacio o han pisado la Luna, la gravedad es una cosa muy tenue y preciosa.
Básicamente, la gravedad depende de la masa, donde todas las cosas, desde estrellas, planetas y galaxias hasta la luz y las partículas subatómicas, se atraen entre sí. Dependiendo del tamaño, la masa y la densidad del objeto, la fuerza gravitacional que ejerce varía. Y cuando se trata de los planetas de nuestro sistema solar, que varían en tamaño y masa, la fuerza de la gravedad en sus superficies varía considerablemente.
De acuerdo con la ley de gravitación universal de Isaac Newton, la atracción gravitacional entre dos cuerpos se puede expresar matemáticamente como F = G (m¹m² / r²) – donde F es la fuerza, m¹ y m² son las masas de los objetos que interactúan, r es el La distancia entre los centros de las masas y G es la constante gravitacional (6.674 × 10^-11 N m² / kg²).
En función de sus tamaños y masas, la gravedad en otro planeta a menudo se expresa en términos de unidades g, así como en términos de velocidad de aceleración en caída libre. Entonces, ¿cómo se apilan exactamente los planetas de nuestro sistema solar en términos de su gravedad en comparación con la Tierra? Me gusta esto:
Gravedad sobre el mercurio:
Con un radio promedio de aproximadamente 2,440 km y una masa de 3.30 × 10^23 kg, Mercurio es aproximadamente 0.383 veces el tamaño de la Tierra y solo 0.055 es masivo. Esto convierte a Mercurio en el planeta más pequeño y menos masivo del sistema solar. Sin embargo, gracias a su alta densidad, un sólido 5,427 g / cm³, que es ligeramente más bajo que los 5,514 g / cm³ de la Tierra, el mercurio tiene una gravedad superficial de 3,7 m / s², que es equivalente a 0,38 g.
Gravedad en Venus:
Venus es similar a la Tierra en muchos aspectos, por lo que a menudo se le conoce como «gemelo de la Tierra». Con un radio medio de 4.6023 × 10^8 km², una masa de 4.8675 × 10^24 kg y una densidad de 5.243 g / cm³, Venus tiene un tamaño equivalente a 0.9499 Tierras, 0.815 veces más masivo y aproximadamente 0.95 veces más denso. Por lo tanto, no es de extrañar por qué la gravedad en Venus está muy cerca de la de la Tierra: 8.87 m / s², o 0.904 g.
Gravedad en la Luna:
Este es un cuerpo astronómico donde los seres humanos han podido probar los efectos de la gravedad disminuida en persona. Los cálculos basados en su radio medio (1737 km), masa (7.3477 x 10^22 kg) y densidad (3.3464 g / cm³), y las misiones realizadas por los astronautas del Apolo, la gravedad de la superficie en la Luna se han medido en 1.62 m / s², o 0.1654 g.
Gravedad en Marte:
Marte también es similar a la Tierra en muchos aspectos clave. Sin embargo, cuando se trata de tamaño, masa y densidad, Marte es comparativamente pequeño. De hecho, su radio promedio de 3.389 km es el equivalente a aproximadamente 0.53 Tierras, mientras que su masa (6.4171 × 10^23 kg) es solo 0.107 Tierras. Su densidad, mientras tanto, es aproximadamente 0.71 de las Tierras, llegando a un nivel relativamente modesto de 3.93 g / cm3. Debido a esto, Marte tiene 0.38 veces la gravedad de la Tierra, lo que equivale a 3.711 m / s².
Gravedad en Júpiter:
Júpiter es el planeta más grande y masivo del sistema solar. Su radio medio, con 69,911 ± 6 km, hace que sea 10,97 veces el tamaño de la Tierra, mientras que su masa (1,8986 × 1027 kg) es el equivalente a 317,8 Tierras. Pero al ser un gigante gaseoso, Júpiter es naturalmente menos denso que la Tierra y otros planetas terrestres, con una densidad media de 1.326 g / cm³.
Además, al ser un gigante gaseoso, Júpiter no tiene una verdadera superficie. Si uno se apoyara en él, simplemente se hundirían hasta que finalmente llegaran a su núcleo sólido (teorizado). Como resultado, la gravedad de la superficie de Júpiter (que se define como la fuerza de la gravedad en la parte superior de sus nubes), es de 24.79 m / s, o 2.528 g.
Gravedad en Saturno:
Al igual que Júpiter, Saturno es un enorme gigante de gas que es significativamente más grande y más masivo que la Tierra, pero mucho menos denso. En resumen, su radio medio es de 58232 ± 6 km (9.13 Tierras), su masa es de 5.6846 × 10^26 kg (95.15 veces más masiva) y tiene una densidad de 0.687 g / cm³. Como resultado, su gravedad superficial (nuevamente, medida desde la parte superior de sus nubes) es solo un poco más que la de la Tierra, que es de 10.44 m / s² (o 1.065 g).
Gravedad en Urano:
Con un radio medio de 25,360 km y una masa de 8.68 × 10^25 kg, Urano es aproximadamente 4 veces el tamaño de la Tierra y 14.536 veces más masivo. Sin embargo, como gigante gaseoso, su densidad (1.27 g / cm³) es significativamente más baja que la de la Tierra. Por lo tanto, el motivo por el cual su gravedad superficial (medida desde la parte superior de las nubes) es ligeramente más débil que la de la Tierra: 8,69 m / s², o 0,886 g.
Gravedad en Neptuno:
Con un radio medio de 24,622 ± 19 km y una masa de 1.0243 × 10^26 kg, Neptuno es el cuarto planeta más grande del sistema solar. En total, es 3,86 veces el tamaño de la Tierra y 17 veces más masiva. Pero, al ser un gigante gaseoso, tiene una baja densidad de 1.638 g / cm³. Todo esto se resuelve con una gravedad superficial de 11.15 m / s² (o 1.14 g), que nuevamente se mide en las cimas de las nubes de Neptuno.
Con todo, la gravedad abarca toda la gama aquí en el sistema solar, desde 0.38 g en Mercurio y Marte hasta 2.528 g en la cima de las nubes de Júpiter. Y en la Luna, donde los astronautas se han aventurado, es un muy suave 0.1654 g, ¡que permitió a partir de algunos experimentos divertidos en casi ingravidez!
Comprender el efecto de la gravedad cero en el cuerpo humano ha sido esencial para los viajes espaciales, especialmente cuando se trata de misiones de larga duración en órbita y en la Estación Espacial Internacional. En las próximas décadas, saber cómo simularlo será útil cuando comencemos a enviar astronautas a misiones en el espacio profundo.
Y, por supuesto, saber qué tan fuerte es en otros planetas será esencial para las misiones tripuladas (y quizás incluso para el asentamiento) allí. Dado que la humanidad evolucionó en un ambiente de 1 g, saber cómo nos irá en planetas que tienen solo una fracción de la gravedad podría significar la diferencia entre la vida y la muerte.
