El universo

Un ejercicio interesante que me fue planteado hace un mes, consiste en establecer el tamaño de los planetas y su distancia al Sol en términos proporcionales a nuestro tamaño. Así, la idea era equiparar el tamaño del Sol con el de un balón de futbol.

Tras consultar el manual de la FIFA, encontré que un balón de futbol tiene una circunferencia (máxima) de 70 cm, por lo cual su diámetro (C / 3.1416) es de 22.28 cm.

Después de obtener los datos relativos al Sol y a cada planeta, lo siguiente fue calcular la escala o proporción que existe entre el Sol y el balón, la cual es igual a: 6,238’305,412.

Ya con ese número, lo último fue convertir los datos de los planetas de acuerdo a la escala obtenida:

         |  -------- Real ----------  |  -- Proporcional ---  |
         |   Diámetro   Dist. -> Sol  |  Diámetro  Distancia  |
         |       (km)    (km x 106)   |      (mm)        (m)  |
         |  ---------   ------------  |  --------  ---------  |
Mercurio |      4,700           57.9  |      0.75       9.28  |
Venus    |     12,196          108    |      1.96      17.31  |
Tierra   |     12,727          149    |      2.04      23.88  |
Marte    |      6,680          227    |      1.07      36.39  |
Júpiter  |    134,000          775    |     21.48     124.23  |
Saturno  |    116,000        1,428    |     18.59     228.91  |
Urano    |     47,465        2,866    |      7.61     459.42  |
Neptuno  |     44,730        4,500    |      7.17     721.35  |
Plutón   |      5,953        5,889    |      0.95     944.01  |
Sol      |  1'390,000                 |    222.82             |
            ------------------------  +  -------------------
         |   Diámetro      -> Tierra  |  Diámetro  Distancia  |
         |       (km)           (km)  |      (mm)       (cm)  |
         |  ---------   ------------  |  --------  ---------  |
Luna     |      3,475      386,200    |     0.557       6.19  |

Como puede apreciarse, si el Sol fuese del tamaño de un balón de futbol, la Tierra tendría 2 mm de diámetro y se encontraría a 23.88 metros. A su vez, el sistema Tierra–Luna prácticamente cabría en la palma de la mano.

Ya encarrilado con el tema…

Si uno viajase a un lugar alejado de la interferencia producida por las luces citadinas, en una noche despejada uno podría observar una cantidad inmensa de estrellas y, por ende, pensar que el universo debe estar bastante saturado. Sin embargo, la realidad es otra: la cantidad de cuerpos siderales es verdaderamente minúscula en comparación con el tamaño del universo.

Como pudo observarse en la tabla anterior, después de Marte, en los siguientes 548 millones de kilómetros (más del doble de la distancia entre el Sol y Marte) el espacio está vacío, excepto por pequeñas islas rocosas y metálicas (asteroides) que en su conjunto equivalen a menos del 5% de la masa de la Luna.

En el siguiente dibujo se muestra la distancia proporcional entre los planetas interiores (Mercurio-Marte) y el Sol. En la parte inferior aparecen, tanto los exteriores como la distancia que ocuparían los primeros (banda sombreada).

Distancia proporcional entre los planetas interiores y los exteriores

Más allá del sistema solar, y a distancias mínimas de 19 mil millones de kilómetros del Sol, se encuentran unos 100 mil millones de cometas. A su vez, la aureola esférica de todo el sistema solar se extiende poco más de 16 billones de kilómetros en dirección de las estrellas. De toda la materia existente en el sistema solar, el 99.9% corresponde al Sol.

Debido a las distancias tan grandes existentes en el universo, lo usual es medirlas no en kilómetros, sino en años luz, donde un año luz equivale a la distancia recorrida por la luz durante un año:

1 seg. luz:              300,000 km
1 min. luz:           18'000,000 km
1  hr. luz:        1,080'000,000 km
1 día  luz:       25,920'000,000 km
1 año  luz:    9'460,800'000,000 km

La inmensidad del cosmos y el espacio existente pueden comenzar a apreciarse en este diagrama. En él, cada cubo es mil veces mayor y mil millones más voluminoso que su predecesor.

Serie de cubos para representar la escala del universo

Para obtener una idea de las escalas representadas, si los cubos se hubiesen dibujado en forma descendente y se hubiese comenzado con el sistema Tierra-Luna, el último cubo sería del tamaño de un bacilo del tifus.

En la siguiente tabla se describe el contenido y tamaño de cada uno de los cubos:

0 Tierra
                         12755 km                0.04 s luz
1  Tierra-Luna
                      1,480280 km                 4.9 s luz
2  Planetas interiores
                   1480,280000 km               1.37 hr luz
3  Inmediaciones solares
               1,480280,000000 km            57.11 días luz
4  Estrellas cercanas
            1480,280000,000000 km            156.5 años luz
5  Vía Láctea
        1,480280,000000,000000 km          156,464 años luz
6  Galaxias cercanas
     1480,280000,000000,000000 km      156'464,569 años luz

Por como se dibujó el último cubo, uno podría suponer que existe cierta homogeneidad en la distribución de la materia estelar. Los siguientes diagramas demuestran lo contrario.

Galaxias cercanasDentro de un radio de 300,000 años luz (círculo pequeño), lo único que existe es nuestra galaxia y, debajo de ella, las dos Nubes de Magallanes. Desde ahí, el espacio está notablemente vacío y sólo hasta el círculo externo (1’700,000 años luz) se encuentran miembros del llamado Grupo Local, tales como la gran espiral de Andrómeda (parte superior).

Nota: La escala de las espirales está exagerada en el dibujo.

Galaxias lejanasAl adentrarnos más en el espacio, el vacío se hace aún mayor. En el dibujo a la izquierda, los puntos pequeños representan grupos de menos de 50 galaxias, y los grandes de 50 o más. El punto pequeño casi en el centro y de color naranja, equivale al dibujo previo. A su vez, el círculo interno representa una distancia de 200 millones de años luz, y el externo una de 400.

Nota: En ambos diagramas, los objetos visibles al norte de la Vía Láctea están en color azul oscuro; los visibles al sur, en color azul claro.

Con su debido margen de error, se estima que el universo debe medir 13.7 mil millones de años luz (aunque sigue expandiéndose).

Ligas con información bastante interesante:
— Noticias sobre la misión WMAP
— Diversos simuladores

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Omoshiroi desu ne!