Keplerren legeak

Kopernikoren ideiak onartu eta Tycho Brahe-ren behaketetako datu astronomikoak oinarri hartuta, Kepler planeten higidura azaltzen ahalegindu zen. Azkenean lortu zuen higidura hori hiru legeen bidez azaltzea:

1. legea: Planetak orbita eliptikoetan mugitzen dira Eguzkiaren inguruan, eta Eguzkia elipse horren fokuetako batean dago.

2. legea: Planetetatik Eguzkira doazen irudizko lerroek mugatutako azalera berdina da, edozein planetari dagokionez, denbora-unitatean. Horregatik, abiadura handiagoa da perihelioan afelioan baino.

3. legea: Planeta batek orbita osatzeko behar duen periodoaren karratua Eguzkiarekiko batez besteko distantziaren kuboaren proportzionala da.

Kepler-ek, lege horien bidez, lortu zuen planeten mugimendua nolakoa zen azaltzea, mugimenduaren arrazoia zein zen azaltzera iritsi ez bazen ere. Urte batzuk geroago, grabitazioaren legearen bidez, Newtonek lortu zuen azaltzea planeten mugimenduaren arrazoi hori.

Eredu heliozentrikoa

Ptolomeok proposatutako ereduak ezin zituen astroen mugimendu guztiak azaldu. Hori argitu nahirik, Kopernikok eredu heliozentrikoa (helios = eguzkia) plazaratu zuen XVI. mendean. Eredu honetan, Eguzkia kokatu zuen unibertsoaren erdigunean: planeta guztiak Eguzkiaren inguruan itzulika zebiltzan eta Ilargia zen Lurraren inguruan biraka zebilen astro bakarra. Eredu horretan, Lurra erdigune izatetik, besteen artean planeta bat gehiago izatera igaro zen; Ilargia, berriz, planeta izatetik, satelite izatera.

Kopernikoren aurretik, beste batzuek ere plazaratu zituzten antzeko ereduak, baina ez zuten arrakastarik izan. Kopernikok, berriz, arrakasta lortu zuen, bere azalpenak kalkulu matematikoetan oinarrituz eman zituelako. Iraultza zientifikoaren hasiera zen lan egiteko modu berri hori: teoria hori kaleratu zenetik, gainerako teoriek arrazoi kuantitatiboetan oinarritu behar izan zuten.

XX. mendean sortutako teknologiak erakutsi du Kopernikoren eredu heliozentrikoa ez datorrela errealitatearekin bat: Eguzkia eguzki-sistemaren erdigunea da, baina ez unibertsoarena; eta Esne-Bideaz gain, konta ezin ahala galaxia dago unibertsoan zehar.

Ptolomeok proposatutako ereduak ezin zituen astroen mugimendu guztiak azaldu, eta, hori argitu nahirik, Kopernikok eredu heliozentrikoa (helio=eguzki) plazaratu zuen XVI. mendean. Eredu horretan, Eguzkia unibertsoaren erdigunean kokatu zuen, planeta guztiak Eguzkiaren inguruan itzulika eta Ilargia zen Lurraren inguruan biraka zebilen astro bakarra. Eredu horretan, Lurra erdigune izatetik planeta bat gehiago izatera pasatu zen eta Ilargia, berriz, planeta izatetik satelite izatera.

Kopernikok baino lehenago beste batzuek ere plazaratu zituzten antzeko ereduak, baina ez zuten arrakastarik lortu. Kopernikok arrakasta lortu zuen, azalpenak kalkulu matematikoetan oinarritu zituelako. Lan egiteko modu berri hori iraultza zientifikoaren hasiera izan zen, eta teoria horretatik aurrera, arrazoi kuantitatiboetan oinarritu beharra zeukaten teoria berriek.

XX. mendean sortutako teknologiari esker ikusi da Kopernikoren eredu heliozentrikoa ez datorrela bat errealitatearekin. Eguzkia eguzki-sistemaren erdigunea da, baina ez Unibertsoarena, eta, Esne Bideaz gain, kontaezin ahala galaxia daude unibertsoan zehar.

Eredu geozentrikoa

Antzinako zibilizazioetatik hasita, unibertsoaren interpretazio ugari egin dira historian. Hasiera batean, Lurra laua zela uste zen, Eguzkia eta Ilargia itsasotik ateratzen zirela eta itsasoan sartzen. Bost izar (planeta) ez, beste guztien arteko posizioa finkoa zen eta konstelazioetan elkartzen ziren. Bost “izar” horiek (planetak), berriz, nor bere abiaduran mugitzen ziren ortzian barrena.

IV. mendean K.a., teoria geozentrikoa (geo = lurra) proposatu zuen Aristotelesek; horren bidez, ortzian ikusten zituen mugimenduen azalpena ematen saiatu zen. Eredu horrek Lurra unibertsoaren erdigunean kokatzen du, inguruan zortzi esfera dituela. Lehen zazpi esferetan, zazpi “planetak” kokatzen ditu, hurrengo ordenan antolatuta gertuenetik urrunenera: Ilargia, Merkurio, Artizarra, Eguzkia, Marte, Jupiter eta Saturno. Azken geruzan, izarrak daude, elkarren arteko posizio berean beti eta denak batera biraka mugitzen.

Geroago ―II. mendean K.o.― Ptolomeok osatu egin zuen eredu geozentrikoa. Planeten higidura ez zela zirkularra ikusi ondoren, Ptolomeok proposatu zuen planetek epiziklo bat osatzen zutela; hau da, zentro mugikorreko higidura zirkularra egiten zutela. Planeten mugimendua Aristotelesek baino hobeto azaldu arren, teoria honek oso sistema konplikatua izaten jarraitzen zuen: 80 epiziklo baino gehiago zituen guztira eta metodo komunik ez zuen, planeta guztien mugimendua azaltzeko.

Unibertsoaren ereduak eta teknologia

Unibertsoari eta eguzki-sistemari buruz gaur egun dugun eredura iritsi aurretik, hainbat teoria egon dira indarrean. Teknologia berriak garatzean egindako zenbait aurkikuntzak gainditu egiten dituzte ordura arte onartutako teoriak. Hori dela-eta, zientzialariek aurkikuntza horien azalpena eman zezaketen teoria berriak plazaratu behar izan dituzte.

Hasiera batean, Lurra laua zela uste zen eta gainerako planetak nahiz Eguzkia eta izarrak ere Lurraren gainean, geruzaka, antolatzen zirela. II. mendean, Ptolomeok eredu geozentrikoa onetsi zuen eta unibertsoaren eredu gisa plazaratu. Teoria horrek zioen Lurra esferikoa zela, unibertsoaren erdian zegoela kokatuta eta gainerako astroak Lurraren biran itzulika zebiltzala.

XVI. mendean, Kopernikok eredu heliozentrikoa plazaratzean, aurreko eredua gainditu eta unibertsoaren erdian Eguzkia kokatzen zela esan zuen.

XVII. mendearen hasieran, Kepler-ek astroen higidurari buruzko hiru legeak plazaratu zituen. Haren ekarpenen artean dago orbitak, zirkularrak ez, eliptikoak baizik direla dioena.

XVII. mendean, Galileok teleskopioaren bidez frogatu zuen eredu heliozentrikoa baliagarria zela eta Jupiterren inguruan lau satelite zebiltzala biraka.

Teleskopioaren asmakuntzak bultzada handia eman zion unibertsoa aztertzeko teknologiari; harik eta, XX. mendeko teknologiari esker, ikusi ahal izateraino unibertsoa uste baino askoz handiagoa dela eta Eguzkia ez dagoela unibertsoaren erdian kokatuta. Beraz, eredu heliozentrikoa ere gaindituta geratu da.

XX. mendearen erditik aurrera, astronautikari hasiera eman zitzaion; eta unibertsoa ez da jadanik Lurretik bakarrik aztertzen: espaziora bidalitako zundak eta sateliteak ere erabiltzen dira, unibertsoari buruzko informazio berria lortzeko.

Lurraren mugimenduak

Nahiz eta guk ez nabaritu, Lurra etengabe mugitzen ari da. Abiadura-sentsaziorik eduki ez arren, pentsatzen jarriz gero, konturatzen gara gertaera batzuk errepikatu egiten direla etengabe: egunero Eguzkia atera eta sartu egiten da; urtero hotz egiten du garai berean eta, sei hilabete igaro ondoren, berriro ere bero. Gertaera horiek eta beste asko azaltzeko, Lurrak egiten dituen bi mugimenduetan (errotazioa eta translazioa) oinarritu behar dugu.

Errotazio-mugimendua

Errotazioa da Lurrak bere ardatzaren inguruan egiten duen mugimendua: 24 ordu behar ditu itzuli osoa egiteko. Errotazio-mugimenduaren ondorio nagusia gauaren eta egunaren arteko txandaketa da. Lurra, izan ere, mendebaldetik ekialdera mugitzen denez, Eguzkia ekialdetik mendebaldera mugituko balitz bezala ikusten dugu, jakin, badakigun arren, berez, Eguzkia dela eguzki-sistemaren erdigunea.

Eguzkiak Lurraren zati bat argiztatzen du uneoro eta beste zati bat ilunpetan geratzen da; horregatik, planeta guztirako ordutegi bera eduki ordez, gizakiak 24 ordu-eremutan banatu du Lurra.

Lurraren errotazio-ardatza translazio-planoarekiko elkarzuta izango balitz, egunak eta gauak iraupen bera izango lukete urte guztian zehar; baina, denok dakigunez, egunaren luzera aldatu egiten da urtaro batzuetatik besteetara. Horren arrazoia da errotazio-ardatzak 23,5º-ko inklinazioa duelako translazio-planoaren elkarzutarekiko.

Translazio-mugimendua

Translazio-mugimendua Lurrak Eguzkiaren inguruan egiten duen itzulia da; 365,256 egun behar ditu, zehazki, itzulia osatzeko.

Esan bezala, translazio-planoaren eta errotazio-ardatzaren arteko 23,5º-ko inklinazioak eragiten ditu urtaroak. Izan ere, inklinazio hori dela tarteko, eguzki-izpiek lurrarekin sortzen duten angelua aldatuz doa urtean barrena. Ipar hemisferioan, esaterako, izpiak zuzenago iristen dira udan eta bero gehiago ematen dute. Neguan, berriz, etzanagoak (makurragoak) iristen dira eta bero gutxiago ematen dute. Izpien inklinazio horrek sortzen ditu urtaroak, eta ez, askok uste duten bezala, Eguzkiaren eta Lurraren arteko distantzia-aldaketak; hau da, udan ez gaude Eguzkitik gertuago eta neguan urrunago (Lurra eta Eguzkia elkarrengandik hurbilen daudenean, negua da ipar hemisferioan eta uda, hego hemisferioan.

Lurraren egitura esferiko dela kontuan izanik, hainbat egoera eman litezke, latitudearen arabera. Hala, ekuatorean, Eguzkiak antzeko angeluz jotzen du urte osoan; horregatik, ia ez dira bereizten urtaroak eta eguna/gaua erlazioa nahiko konstantea da urtean zehar. Poloetarantz hurbilduz goazen heinean, gero eta gehiago nabarmentzen dira aldaketak, poloetako egoera muturrekoenera iritsi arte. Polo inguruetan, izan ere, eguneko 24 orduetan egun argiz egon ohi dira hainbat denboratan (gauerdiko eguzkia deitzen zaio fenomeno horri); eta eguzkirik gabe, beste hainbatetan. Svalbard herria (Norvegia) da jendea bizi den Europako iparraldeko azken herria; bada han eguzkia ez da ezkutatzen (ezta gauez ere) apirilaren 19tik abuztuaren 23ra arte. Are eta iparralderago, oraindik eta nabarmenagoa da gauerdiko eguzkia, eta Ipar poloan bertan, sei hilabetez egun eta sei hilabetez gau izaten da.

Ilargiaren mugimenduak

Lurrak Eguzkiaren inguruan egiten dituen mugimenduen antzera, Ilargiak ere translazio-mugimendua egiten du Lurraren inguruan, baita errotazio-mugimendua ere bere ardatzaren biran. Mugimendu horiek direla-eta, ilargia ez dugu beti era berean ikusten. Gizakiok esaten dugu ilargiak faseak (ilargialdiak) dituela: ilbetea, ilbehera, ilberria eta ilgora. Ilargialdiak Lurretik begi-bistaz ikusten direnez, eragin handia dute gizakiaren bizitzan: egiazko eragina bezala, baita ustezkoa ere.

Ilargiaren errotazio- eta translazio-mugimenduek periodo bera dute: 27,32 egunekoa; Lurretik 29,5 eguneko periodoa ikusten da, tarte horretan Lurraren posizioa ere aldatu egin delako.

Ilargiaren bi mugimenduok sinkronizatuta egotearen ondorioz, Lurretik Ilargiaren aurpegi bakarra ikus daiteke.

Ilargiaren mugimenduak eragin ikusgarriak ditu Lurrean: itsasoetako mareak, eguzki-eklipsea eta ilargi-eklipsea mugimendu horien ondorio dira.

Hala ere, Ilargiaren mugimenduak mito ugari sortu ditu gizarte guztietan, nahiz eta inolako oinarri zientifikorik ez izan. Mito batzuek diote ilbetean kriminalitatea handiagoa dela, jaiotza-tasa handitu egiten dela edota emakumeen hilekoarekin lotura duela. Ilargialdiek eragin ona ala txarra izan dezaketelako sineskerak ere ugariak dira: landatzeari edota uzta biltzeari buruz, zuhaitzak kimatzeko nahiz mozteko uneari buruz, abereei ilea mozteko edo hiltzeko uneari loturik…

Ilargia

Lurraren inguruan biraka dabilen satelitea da eta Lurretik gertuen dagoen astroa.

Ilargiak, Lurraren antzera, bi mugimendu egiten ditu: translazioa, Lurraren inguruan; eta errotazioa, bere ardatzaren inguruan. Lurrean ez bezala, bi mugimenduok sinkronizatuta daude: biak 27,3 egunetan betetzen dira. Ilargiaren aurpegi bat, horregatik, beti argiztatuta egoten da eta bestea, beti iluna. Dena dela, kontuan izatekoa da, Ilargiak bide hori egiten duen bitartean, Lurra ere, biraka aritzeaz gain bere ardatzean, Eguzkiaren biran dabilela. Horren guztiaren ondorioz, ilargiaren hilabeteak 29,5 egun ditu eta horretatik osatu dugu gizakiok geure hila.

Ilargiak bira osoa eman arren, beti aurpegi bera erakusten digu argiztaturik, baina ez beti osoa. Ilberrian, Ilargiaren aurpegi iluna ikusten da Lurretik; egunak pasa ahala, aurpegi argiztatua ikusten hasten gara. Ilgora iristean, argiztatuta ikusten dugu Ilargiaren erdia; eskuinaldea, hain zuzen. Ilargi bete edo ilbetean, Ilargi osoa argiztatuta ikusten dugu; orduz geroztik, aurpegi iluna handitzen hasten zaio eskuinaldetik. Ilbeheran, ilargi erdia ikusten dugu berriro ―kasu honetan, ezkerraldea― eta txikiagotzen jarraitzen du, berriz ere ilberrira iritsi arte.

Ilargiaren gainazalak bi ezaugarri ditu. Batetik, kraterrak daude: meteoritoek egindako talken ondorioz sortuak. Bestetik, lautada handiak: Ilargiko itsasoak deituak, Lurretik orban ilun gisa ikusten direnak.

Eguzkia

Eguzkia da lurretik gertuen dagoen izarra: eguzki-sistemaren erdigunean dago, eta berak igortzen du Lurrera iristen den energia. Eguzkitik Lurrera 150.000.000 km daude gutxi gorabehera. Argiaren abiadura 300.000 km/h denez, haren izpiak 8 minutu eta 20 segundotan iristen dira Lurrera.

Lurrarekin alderatuz gero, tamaina erraldoiko astro bat da (Lurra baino 1.300.000 aldiz handiagoa, gutxi gorabehera), eta haren grabitate-indarrak baldintzatzen du inguruan dituen astroen mugimendua; tartean, zortzi planetena. Unibertsoko beste izar batzuen tamainarekin alderatuz gero, ordea, tamaina ertainekoa da.

Eguzkiaren osagai nagusia hidrogenoa da: % 71; % 27 helioa da; eta geratzen den % 2 beste elementu batzuek osatzen dute. hidrogenoak jasaten duen fusio nuklearra da Eguzkiak igortzen duen energiaren jatorria; erreakzio horretan, bi hidrogeno-atomo elkartu, eta helio-atomo bihurtzen dira.

Lurretik ikusita, lehen begiratuan astro biribil perfektua dirudien arren, teleskopioz begiratuta, orban beltzak ikusten dira. Orban horiek, gainera, aldatuz doaz denboran zehar eta 11na urteko zikloak osatzen dituztela ikusi da. Aldakortasun horrek erakusten du Eguzkiaren aktibitatea ez dela konstantea.

Jupiter

Eguzki-sistemako bosgarren planeta da eta denen artean handiena.

Jupiterrek ez du gainazal solidorik: gasezko planeta da. Guk ikusten duguna atmosfera sendo bat da eta hango lainoak, hainbat bandatan antolatuta. Jupiterren argazkietan ikus daitekeen Orban Gorri Handia izeneko egitura obala ekaitza da; berau da, laino guztien artean, gehien nabarmentzen dena. Gainazalean dauden gasezko geruzak zeharkatuko bagenitu, nukleo solido batera iritsiko ginateke.

Gasezko beste planeta guztiak bezala, eraztunak ditu, Saturnorenak bezain ikusgarriak ez badira ere.

Eguzki-sistemako planeta handiena izan arren, Jupiterrek du errotazio-periodo laburrena; oso bizkor dabil eta itzuli osoa 9,81 ordutan osatzen du.

Jupiterren inguruan, biraka, 63 satelite aurkitu dira.

Batez besteko distantzia Eguzkira

778.330.000 km

Diametroa

142.800 km

Errotazio-periodoa

9,81 ordu

Translazio-periodoa

11,86 urte

Gainazaleko batez besteko tenperatura

–121 ºC

Satelite kopurua

63

Marte

Martek aspaldidanik liluratu du gizakia; izan ere, Lurretik ikus daitekeen planetetako bat izateaz gain, kolore gorrixka baitu. Hori dela-eta, planeta gorria izenez ere ezagutzen da. Planeta gorri honen orbita oso eliptikoa da, Lurrarena eta Artizarrarena ez bezala. Marteren gainazala, bestalde, kraterrez, mendikatez eta kanalez (bailara estuak edo arroilak) beteta dago. Gaur egun, Marteko tenperaturak direla-eta, ura egoera solidoan bakarrik egon daiteke bertan, baina litekeena da antzina ur likidoa ere egotea agian. Gizakiak, horregatik, bizitza mikroskopikoa aurkitzeko itxaropena du planeta horretan.

Martek atmosfera xumea du, karbono dioxidoz osatua, nagusiki. Batez besteko tenperatura, berriz, –65 ºCkoa da: 20 ºCko maximoen eta –140 ºCko minimoen emaitza.

Bi satelite natural ditu: Phobos eta Deimos.

Batez besteko distantzia Eguzkira

227.940.000 km

Diametroa

6.794 km

Errotazio-periodoa

24,62 ordu

Translazio-periodoa

686,98 egun

Gainazaleko batez besteko tenperatura

–65 ºC

Satelite kopurua

2

Artizarra

Artizar planetaren orbita da Lurraren orbitatik gertuen dagoena; tamainari dagokionez ere, Artizarra da Lurraren antzekoena.

Artizarraren atmosfera, gehienbat, karbono dioxidoz osatuta dago eta azido sulfurikozko laino beltzak ditu.Atmosfera ilun horrek zaildu egiten du gainazalaren azterketa. Tenperaturari dagokionez, eguzki-sistemako planetarik beroena da (482 ºC-ko tenperatura maximoa), oso berotegi-efektu handia gertatzen delako han.

Lurretik ikus daitekeen planeta da, Eguzkia sartu eta lehen hiru orduetan bakarrik bada ere. Artizarra da, Ilargiaren eta Eguzkiaren ondoren, ikus dezakegun astro distiratsuena.

Merkuriorekin batera, sateliterik ez duen planeta bietako bat da.

Batez besteko distantzia Eguzkira

108.200.000 km

Diametroa

12.104 km

Errotazio-periodoa

243,01 egun

Translazio-periodoa

224,70 egun

Gainazaleko batez besteko tenperatura

464 ºC

Satelite kopurua

0