Nuestro sistema solar nació hace 4.600 millones de años, como lo demuestra la datación de rocas espaciales llamadas meteoritos. El sistema solar se fusionó a partir de una nube de partículas de gas y polvo, dando lugar al sol y los planetas internos y externos. Los planetas interiores consisten en aquellos que orbitan dentro del cinturón de asteroides: Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Los planetas exteriores, o jovianos, que existen más allá del cinturón de asteroides consisten en Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Plutón ostentaba el título de noveno planeta antes de su reclasificación en 2006 como planeta enano por la Unión Astronómica Internacional. Plutón puede no ser diferente de los muchos objetos que se encuentran más allá de la órbita de Neptuno que también giran alrededor del sol y modifican la órbita de Neptuno.
Atmósfera y tiempo
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Todos los planetas jovianos conservan sus atmósferas gruesas originales porque su gravedad y bajas temperaturas evitan que las partículas de gas en sus atmósferas se escapen al espacio. Las atmósferas protegen a los planetas de la radiación dañina del sol y evitan que la energía vuele al espacio.
El efecto Coriolis, resultante de la rápida rotación de un planeta, se refiere a la distribución de aire cálido a las regiones polares, provocando zonas de vientos fuertes y calma. Todos los planetas jovianos generan tormentas similares a huracanes en respuesta a los efectos exagerados de Coriolis. Los astrónomos han seguido el progreso de tormentas a largo plazo como la Gran Mancha Roja en Júpiter y la Gran Mancha Oscura similar en Neptuno.
Composición
El modelo de condensación del sistema solar plantea la hipótesis de que el sistema solar se originó en una nube de polvo y gas que se arremolinaban violentamente, y que el sol se formó primero en el centro de la masa. Los elementos más pesados como el níquel y el hierro se asentaron más cerca del sol, mientras que los elementos más ligeros como el hidrógeno y el helio se esparcieron hacia afuera. A medida que los elementos y los gases se movían y chocaban entre sí, comenzaron a agruparse. Los planetas internos se formaron por la acumulación de partículas rocosas y los externos por la acumulación de materia helada. Los planetas interiores retuvieron núcleos más pequeños y densos, mientras que los planetas exteriores poseían núcleos más grandes que contenían poco metal o roca. Las intensas gravedades de los planetas más grandes continuaron capturando gases dispersos para formar atmósferas espesas, gaseosas o heladas.
Densidad
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La densidad de un planeta, la relación entre la masa de un objeto y su volumen, refleja su composición; los metales y las rocas componen los planetas interiores más densos, mientras que los hielos y los gases forman los planetas exteriores. Los científicos miden que la densidad de la tierra es de 5,52 gramos por centímetro cúbico, en comparación con la densidad del agua a 1 gramo por cm cúbico. Todos los planetas interiores tienen densidades comparables a las de la Tierra. Los planetas jovianos, con sus interiores de hielo y gas, tienen densidades más cercanas a las del agua. Saturno tiene una densidad menor que el agua.
Anillos
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Todos los planetas jovianos exhiben sistemas de anillos, aunque el de Saturno empequeñece a los demás. Galileo observó por primera vez los anillos de Saturno en 1610. Al principio, los astrónomos pensaron que Saturno tenía tres anillos; sin embargo, la exploración moderna de los anillos por las misiones Voyager reveló que los tres anillos en realidad comprenden cientos de anillos más pequeños hechos de partículas desconocidas y agua congelada. Los anillos de Júpiter y Urano aparecen oscuros, posiblemente porque no contienen hielo, que refleja la luz. Un anillo muy delgado o un anillo parcial puede rodear a Neptuno. La desintegración de satélites o asteroides que se habían acercado demasiado a un planeta puede explicar la existencia de anillos planetarios.
Satélites
A diferencia de los planetas interiores que tienen relativamente pocos satélites naturales, los planetas jovianos poseen numerosas lunas. Sesenta y cuatro lunas conocidas orbitan a Júpiter, siendo Ganímedes la luna más grande del sistema solar, incluso más grande que Mercurio. Saturno tiene 33 lunas conocidas, y una de sus lunas, Titán, tiene un parecido inquietante con las primeras etapas de la evolución de la Tierra. Urano posee 27 satélites naturales, mientras que Neptuno tiene 13.
Campos magnéticos
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Los fuertes campos magnéticos se originan en las profundidades de los planetas exteriores, impulsados por corrientes eléctricas generadas por el movimiento de fluidos, a saber, hidrógeno líquido. Los planetas exteriores tienen campos magnéticos muchas veces mayores que cualquiera de los planetas interiores, incluida la Tierra. Los planetas gigantes tienen magnetosferas pronunciadas producidas por la combinación de sus rápidas rotaciones y fuertes campos magnéticos. La magnetosfera de un planeta define el área alrededor del planeta que atrapa partículas a través de su campo magnético. Las partículas que emanan del sol, el viento solar, interactúan con la magnetosfera para producir espectáculos de luces brillantes en los polos norte y sur llamados auroras.