Los niños suelen conocer el sistema solar como una lista de nombres: los planetas en orden, uno tras otro. Es más divertido cuando pueden ver lo distintos que son los planetas y sostener un modelo. Aquí tiene los datos de la NASA para un sistema solar para niños, una nota sobre la cuestión de los «nueve planetas» y lo que dice la investigación sobre aprender el tamaño y la escala, con fuentes.
La versión corta
- La NASA dice que «nuestro sistema solar tiene ocho planetas y cinco planetas enanos». Plutón se contó durante mucho tiempo como el noveno planeta, hasta que la Unión Astronómica Internacional lo reclasificó como planeta enano en 2006.
- Los planetas son enormemente distintos: la NASA da para Júpiter 142,984 km de diámetro y para Mercurio 4,879 km, y los días van de unas 10 horas en Júpiter a meses en Mercurio y Venus.
- Los tamaños y las distancias son difíciles de imaginar. En un estudio de 2018, casi la mitad de los alumnos noruegos de secundaria evaluados pensaba que los planetas son más grandes que las estrellas.
Los planetas en orden
La NASA enumera los planetas en orden a partir del Sol: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Los cuatro primeros son los planetas interiores. La NASA dice que «también se conocen como planetas terrestres porque tienen superficies sólidas». Los cuatro exteriores son gigantes sin superficie dura. Júpiter y Saturno son gigantes gaseosos, y Urano y Neptuno son gigantes de hielo.
El Sol es, con diferencia, lo más grande de la familia. Wikipedia dice que «representa el 99,86 % de la masa total del Sistema Solar». Los planetas son pequeños en comparación.
¿Qué tamaño tiene cada planeta?
Estas son las cifras de la NASA para el diámetro de cada planeta, de su hoja de datos planetarios. Las barras usan la misma escala, así que puede ver la diferencia entre los pequeños planetas rocosos y los gigantes.
- Mercurio4,879 km
- Venus12,104 km
- Tierra12,756 km
- Marte6,792 km
- Júpiter142,984 km
- Saturno120,536 km
- Urano51,118 km
- Neptuno49,528 km
Fuente: NASA Goddard Space Flight Center, Planetary Fact Sheet.
Un día en cada planeta
A los niños les encanta este dato. La hoja de datos de la NASA da la «duración del día» de cada mundo. La define como el tiempo medio que tarda el Sol en ir de mediodía a mediodía en el ecuador, así que es un día tal como lo vería una persona de pie allí.
| Planeta | Duración del día (horas) | Distancia al Sol (millones de km) |
|---|---|---|
| Mercurio | 4,222.6 | 57.9 |
| Venus | 2,802.0 | 108.2 |
| Tierra | 24.0 | 149.6 |
| Marte | 24.7 | 228.0 |
| Júpiter | 9.9 | 778.5 |
| Saturno | 10.7 | 1,432.0 |
| Urano | 17.2 | 2,867.0 |
| Neptuno | 16.1 | 4,515.0 |
Cálculo nuestro, no de la NASA: 4,222.6 horas son unos 176 días terrestres para un día en Mercurio, y 2,802 horas son unos 117 para Venus. Júpiter, el planeta más grande, tiene el día más corto, con 9.9 horas. La NASA también indica que Venus gira al revés que la Tierra.
¿Nueve planetas u ocho? Qué pasó con Plutón
Muchos aprendimos nueve. La NASA dice que Clyde Tombaugh descubrió Plutón en 1930 y que durante mucho tiempo se consideró el noveno planeta. Después los astrónomos encontraron mundos similares en el lejano Cinturón de Kuiper.
En 2006 la Unión Astronómica Internacional (UAI), la organización mundial de astrónomos, creó la definición oficial de planeta, y la NASA dice que ese año reclasificó a Plutón como planeta enano. Según el resumen de la NASA, un planeta debe orbitar alrededor del Sol, ser casi redondo y tener suficiente gravedad para despejar su órbita de otros objetos de tamaño similar. Plutón no cumple la tercera regla. Wikipedia fecha la decisión el 24 de agosto de 2006 (Resolución 6A). La NASA cuenta ahora cinco planetas enanos: Ceres, Plutón, Haumea, Makemake y Eris.
Así que cuando alguien dice «nueve planetas», o bien usa la cuenta anterior a 2006 o bien cuenta a Plutón como un mundo extra. La tabla de la NASA sigue incluyendo a Plutón: un día de 153.3 horas y un diámetro de 2,376 km, mucho menor que cualquiera de los ocho.
Por qué un modelo físico ayuda a imaginar la escala
El tamaño y la distancia son lo difícil. Rajpaul y colaboradores evaluaron a alumnos noruegos de secundaria y a futuros maestros en Physical Review Physics Education Research (2018). Su resumen informa de que, incluso después de la enseñanza, muchas personas «tenían opiniones y concepciones erróneas sobre los tamaños, las distancias y la naturaleza de las entidades astronómicas básicas». El artículo relacionado de la revista Physics añade que casi la mitad de los alumnos de secundaria pensaba que los planetas son más grandes que las estrellas, y que mostrar el Sol y los planetas a la escala adecuada en imágenes no es fácil.
¿Lo arregla sostener un modelo? No podemos decirlo. Ningún estudio que hayamos abierto prueba una caja de sistema solar. Lo más cercano que encontramos es un artículo de 2015 en Psychological Science de Kontra y colaboradores: en un experimento de clase aleatorizado, una breve experiencia física con las fuerzas detrás del momento angular «mejoró significativamente las puntuaciones de los cuestionarios» en comparación con solo mirar. Eran estudiantes universitarios y un tema de física, así que es una pista sobre el aprendizaje práctico en general, no una promesa.
Juguetes espaciales para niños: qué buscar
Un buen modelo le da al niño algo que hacer: nombrar cada planeta, ponerlos en orden, manipularlos. Si el objetivo es la escala, compruebe si el juguete dice que está a escala. Muchos no lo dicen, y el nuestro tampoco.
Qué elegiríamos nosotros
Nuestra caja Nine Planets Crystal Solar System (sistema solar de cristal de nueve planetas) está hecha justo para esa parte práctica. La página del producto dice: abra la caja de madera y los planetas descansan en un lecho de espuma negra bajo una tapa impresa con un cielo nocturno y el nombre de cada planeta. Saque uno, hágalo rodar en la palma de la mano, busque su nombre en la tapa y vuelva a ponerlo en su sitio. Los planetas son piedras de cristal de colores, cada una con su propio color y dibujo. La caja tiene una tapa con bisagras y un cierre de latón, y un lecho de espuma con un hueco para cada planeta.
Dos notas honestas. La página no indica qué nueve cuerpos representan las piedras, ni dice que las piedras estén en proporción con los planetas reales, así que no afirmamos ninguna de las dos cosas. Además, contiene piedras pequeñas: manténgala fuera del alcance de los menores de 3 años.
Si a su hijo le gustan las piedras de verdad, nuestro Gemstone Advent Calendar (calendario de adviento de gemas) tiene una gema o mineral pulido en tambor detrás de cada una de sus 24 puertas (edad recomendada 6+, piezas pequeñas, no apto para menores de 3 años).
Fuentes
- Planets, NASA Science: ocho planetas en orden desde el Sol, planetas interiores (terrestres) y gigantes, cinco planetas enanos.
- Planetary Fact Sheet, NASA Goddard Space Flight Center: diámetros, duración del día y distancia al Sol de cada planeta, y de Plutón.
- Planetary Fact Sheet notes, NASA Goddard: qué significan la duración del día y la rotación negativa.
- Dwarf Planets, NASA Science: la definición de la UAI de 2006, las tres reglas, Plutón reclasificado, Tombaugh 1930.
- Dwarf planet, Wikipedia: Resolución 6A, 24 de agosto de 2006.
- Solar System, Wikipedia: el Sol concentra el 99,86 % de la masa del sistema.
- Rajpaul et al., Physical Review Physics Education Research 14, 020108 (2018) y Astronomy Students Not Learning the Basics, revista Physics: errores sobre tamaños y distancias incluso después de la enseñanza; casi la mitad de los alumnos de secundaria pensaba que los planetas son más grandes que las estrellas.
- Physical experience enhances science learning, Kontra et al., Psychological Science, 2015 (PubMed): la experiencia práctica mejoró las puntuaciones de los cuestionarios en una clase universitaria de física.
