Mala Astronomía

Escalando el sistema solar

2024

De vez en cuando, en entrevistas y en las redes sociales, me hacen una pregunta interesante: si hubiera algo que desearía que la gente entendiera mejor sobre astronomía, ¿cuál sería?

Mi respuesta es simple: escala.

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Las cosas en el espacio son muy muy , muy lejos. El objeto natural más cercano a nosotros, la Luna, está a casi 400.000 kilómetros de la Tierra. El cohete Saturno V, que sigue siendo el cohete más poderoso jamás utilizado con éxito, se hizo cargo tres días para lanzar astronautas a la Luna. Tres días de cruzar nada más que un abismo vacío.

Y eso es solo la Luna. Llegar a Marte y Venus, los dos planetas más cercanos, lleva meses de viaje. Júpiter está a 600 millones de kilómetros de distancia en su punto más cercano. ¿Sabías que Saturno está dos veces más lejos que Júpiter y Urano el doble que Saturno?

El sistema solar está arreglado.

Es increíblemente difícil entender estas escamas. Peor aún, las analogías tienden a fracasar. Ejemplo: tomaría casi dos siglos conducir hasta el Sol si hubiera un camino hacia él (y sus ventanas estuvieran cerradas De Verdad herméticamente). ¿Eso visualiza lo lejos que está realmente?

Se pone peor si intenta usar tamaños planetarios para comparar. Los planetas son diminutos en comparación con las distancias que los separan. La Tierra tiene poco menos de 13.000 kilómetros de diámetro, pero tiene 150 millón km del sol. Más de 11.000 Tierras podrían caber entre la Tierra y el Sol. Oof.

Pero hay un modelo útil: un modelo a escala. En todo el mundo existen bastantes modelos del sistema solar, y tienden a ser bastante grandes. Me acordé de esto cuando vi este video , donde un cineasta, Wylie Overstreet, creó un modelo a escala del sistema solar en el desierto de Nevada.

¡Impresionante! Y me recordó a algo ...

Solía ser parte de un grupo de educación y divulgación en la Universidad Estatal de Sonoma . Tuvimos subvenciones de la NASA para reunir materiales educativos sobre matemáticas y ciencias básicas. Mi compañero de trabajo Sarah Silva y yo iba a las aulas y hablaba con los niños, y un día decidimos abordar este problema. Hicimos un ejercicio anterior, llamado Solar System Rope (puede encontrar muchas variaciones de la misma online) y lo modificamos para adaptarlo a nuestras necesidades. Básicamente, utiliza una cuerda de 20 o 30 metros que representa la distancia del Sol a Neptuno (o Plutón). Lo marcamos para mostrar dónde estaban los planetas. Tendríamos que un niño fuera el Sol y sostuviera un extremo, luego otro sería Mercurio (imprimimos imágenes de los planetas y el Sol para que ellos también lo sostuvieran) y sostuviera la cuerda en el lugar correcto, y así sucesivamente.

Cuando terminaron, fue bastante sorprendente: Mercurio, Venus, la Tierra y Marte están todos apretados y apiñados a menos de un metro del Sol, pero los planetas exteriores estaban waaaaaay lejos. Hizo un trabajo maravilloso al impresionarles de lo grande que era el sistema solar y por qué la sonda New Horizons tardó casi una década en llegar a Plutón.

Pero cuando lo estábamos configurando por primera vez, me encontré constantemente haciendo los cálculos una y otra vez para obtener la escala del modelo correcta. Si el Sol tenía un centímetro de diámetro, ¿qué tamaño tenía el sistema solar? ¿Y si la Tierra fuera tan grande?

Después de unos minutos de eso, me cansé, así que hice algo sin precedentes.^*: Creé una hoja de cálculo con todos los números necesarios, codificándola con los tamaños de los planetas y el Sol, sus distancias, etc. Todo lo que tienes que hacer es poner el tamaño del Sol que quieras y calcula el tamaño del modelo.

Con esto, puede crear un modelo a escala del sistema solar con cualquier especificación que desee. Y ahora, en un acto de pura magnanimidad, Pongo esto a tu disposición gratis ! Lo puse en Google Docs para que lo revises; allí es de solo lectura, pero puede descargarlo y adaptarlo al deseo de su corazón.

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Acercarse

Una instantánea de la hoja de cálculo del modelo a escala del sistema solar utilizando el tamaño predeterminado del Sol de 100 cm (1 metro). Crédito: Phil Plait

No necesitas saber mucho sobre hojas de cálculo para trabajarlo. La primera columna es el nombre del objeto. El segundo y el tercero son los radios y diámetros en kilómetros. En la tercera columna, dividí los diámetros por el diámetro del Sol, así que ahora los tienes todos en términos del tamaño del Sol. El Sol tiene un diámetro de Sol de diámetro, la Tierra es 0.00918. La siguiente columna es la distancia desde el Sol en km, luego esa misma distancia dividida por el diámetro del Sol.

La séptima columna es el tamaño del Sol en su modelo a escala. El valor predeterminado es 100 centímetros (1 metro). La siguiente columna luego escala el tamaño de los planetas a eso, y la columna final es la distancia entre tu planeta y el Sol. Fácil peasey^†.

Si desea un Sol más pequeño, reemplace los 100 cm en la columna G con algo más pequeño. Tenga en cuenta cuánto más pequeño se vuelve el modelo a escala. También puede ajustarlo para obtener el tamaño de planeta que desee; si quiere que la Tierra tenga 30 cm de ancho, digamos, juegue con el tamaño del Sol hasta que funcione de esa manera (respuesta: El Sol tendría unos 3300 cm de ancho; 33 metros. Eso es ENORME).

Ahora regrese y revise el video del modelo a escala del sistema solar nuevamente. En la marca de los cinco minutos, el Sol sale y comparan el tamaño del Sol y su modelo de Sol visto desde el modelo de la Tierra… ¡y funciona! Su Sol tenía más de un metro de ancho, y la Tierra era algo más grande que un centímetro y estaba a 176 metros del Sol. Si revisa mi hoja de cálculo, eso coincide.

Una cosa más: por curiosidad, agregué el Cooper Belt a la hoja de cálculo e incluso la distancia a Alfa Centauri , el sistema estelar más cercano. Si escala el modelo a algo razonable, ¿a qué distancia está Alpha Cen? Un camino muuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuucho largo. Hasta ahora, incluso con un modelo a escala, es difícil mantener esa distancia en la Tierra misma: si el Sol tiene un metro de ancho, ¡Alpha Cen está a casi 30,000 km de distancia! Eso es casi tan alto como los satélites geosincrónicos reales sobre la Tierra^**.

Increíble. Si eres un educador, yo De Verdad recomiendo la actividad de la cuerda. Es interesante, hace que los niños se levanten y salgan (o en un pasillo muy largo), es cinestésico y, sobre todo, ¡es divertido! Los niños realmente disfrutarán siendo parte de ella.

Y ese es el punto, ¿no? Todos somos parte del sistema solar y deberíamos tomarnos un minuto para apreciarlo. Puede que seamos pequeños, ¡demasiado pequeños para verlos en el modelo a escala! - pero el hecho de que podamos resolver todo esto nos hace grandes.

^* Sin precedentes para mí, eso es. Odio las hojas de cálculo. Los odio. Odio. Ojalá pudiera desterrarlos a todos hasta el final de la cuerda del sistema solar, excepto no a escala.

^†Exprimidor de limón.

** ¡Oh! Hice la conversión incorrectamente en el texto original, diciendo que eran 300.000 km. ¿Ver? Por eso odio las hojas de cálculo. :)