Laboratorio de rotación y revolución de planetas

Todos los planetas de nuestro sistema solar giran sobre sus ejes y giran en una trayectoria orbital alrededor del sol. El sol tiene suficiente gravedad para influir en la masa y el impulso de los cuerpos planetarios. Incluso las lunas de un planeta tienen su propia energía de rotación y permanecen fijas en órbita alrededor de sus planetas padres debido a la atracción gravitacional. La rotación y la revolución tienen lugar debido a la gravedad, el momento centrífugo y angular, y ha estado funcionando desde que se formaron los planetas. Las actividades de laboratorio pueden demostrar las fuerzas y el comportamiento de la rotación y revolución planetaria.

El origen y la formación de los planetas es importante porque la rotación y el comportamiento orbital evolucionaron cuando los planetas tomaron forma, ganando masa y peso en la superficie. Los planetas comenzaron como una acumulación y colapso de densas nubes interestelares de gas y materiales a nivel atómico. La acumulación de materiales formó pequeños planetoides a partir del material del anillo giratorio. Cuanto mayor era la masa, mayor era la gravedad y más material capturaban los protoplanetas.

El sol se formó al reunir la mayor parte del polvo y los gases interestelares, lo que inició una reacción nuclear en cadena. Se transformó en una estrella, una dinamo nuclear autosuficiente de inmensa gravedad. Los planetas tomaron la forma de esferoides porque sus núcleos internos atraían y capturaban material de todas las direcciones. En algún momento, los planetas alcanzaron una masa crítica y permanecieron así. Algunos planetas de cuerpo sólido tomaron forma mientras que otras masas se formaron en gigantes gaseosos esféricos.

Los discos de acumulación de gases y material que componían los planetas comenzaron con una energía de rotación lenta. A medida que ganaron masa, su velocidad de rotación aumentó dramáticamente y gradualmente se hizo más rápida a medida que pasaban miles de millones de años. Mientras giraban, cayeron bajo la influencia de la abrumadora atracción gravitatoria. Además, el material que no fue capturado por los planetas permaneció en órbita a su alrededor debido al momento angular y la atracción gravitacional. Estas masas más pequeñas se convirtieron en lunas. En cierto sentido, las lunas orbitan alrededor del sol como los planetas, pero solo por su atracción y bloqueo gravitacional con sus planetas padres.

Todos los planetas giran alrededor del sol en un orden sistemático en la misma dirección general y plano, excepto por perturbaciones y pequeñas fluctuaciones. Neptuno, Júpiter, Urano y Saturno giran más rápido sobre sus ejes porque contienen la mayor parte del momento angular del sistema solar. El sol realiza una rotación una vez al mes, mientras que la rotación de los planetas sobre sus ejes varía. Venus y Urano giran alrededor de sus ejes en la dirección opuesta, al contrario de los otros planetas. La rotación inversa de Venus y Urano se ha atribuido a colisiones tardías en su formación.

Se pueden colocar cuatro estudiantes espalda con espalda en un círculo, sosteniendo linternas apuntando hacia afuera. La luz que brilla hacia afuera representa el sol. El resto de los estudiantes pueden formar un círculo exterior alrededor del sol a diferentes distancias. Los estudiantes pueden caminar alrededor de lo que demuestra la revolución. Hacer que el estudiante gire en círculo mientras camina alrededor del sol mostrará el significado de la rotación.

Un par de estudiantes pueden representar la Tierra y la Luna. La Tierra puede permanecer fija y girar mientras la Luna gira alrededor de la Tierra. Cuando ambos estudiantes se mueven alrededor del sol, se muestran dos cuerpos en revolución, aunque sean independientes el uno del otro. El resultado es una revolución y rotación combinadas de un cuerpo padre y una luna. Se puede plantear una discusión sobre el mismo comportamiento con los planetas más grandes, Saturno y Júpiter, que tienen múltiples lunas.

Demuestre que la luz, representada por cuatro estudiantes como en la Sección 5, brilla hacia afuera para golpear la cara del planetas giratorios, pero que a medida que los planetas giran, solo una parte de sus esferas reciben luz directa para un período específico cantidad de tiempo. La superficie del planeta que recibe la luz solar se conoce como "día". Además, si todas las linternas que representan el sol están apagados, muestra que los planetas están realmente iluminados por el sol y no tienen luz interna fuente.

Al inclinar un globo inflable aproximadamente 23,5 grados, se puede mostrar a los estudiantes que la Tierra no gira sobre su eje de forma recta hacia arriba y hacia abajo. La inclinación de la Tierra hace posibles las estaciones. Se puede dar una explicación para cada uno de los otros planetas, que tienen inclinaciones diferentes. Cuando todos los estudiantes se mueven alrededor del sol mientras giran lentamente, muestra que todos los planetas permanecen en constante movimiento todo el tiempo. Ninguno de los planetas o lunas permanece estacionario, excepto el sol.