¿Cuál es la principal diferencia entre los campos de astronomía, astrofísica, ciencias planetarias, cosmología y ciencias espaciales?

La mayoría de estos campos se superponen significativamente, y diferentes personas dibujarán los límites en diferentes lugares.
Después de haber trabajado y tomado clases en varios de estos campos, así es como los defino en mi cabeza

Astronomía

Generalmente más observacional que teórico. La astronomía se centra principalmente en cosas que en realidad se pueden observar con un telescopio. Los astrónomos a menudo trabajarán en un rango de longitud de onda particular y pasarán una cantidad significativa de tiempo haciendo observaciones y análisis de datos, tratando de entender lo que observamos en el universo.

Astrofísica

Normalmente pienso en la astrofísica como el complemento más teórico de la astronomía. La astrofísica se trata de los procesos físicos reales que están ocurriendo en el universo, cómo funcionan, cuándo operan, etc. Por lo general, hay más matemáticas y física en astrofísica, estás tratando de entender por qué algo es así. A menudo eso implica hacer modelos de computadora.

Ciencias planetarias

Ciencias planetarias es un término general para abarcar todo lo relacionado con planetas, aunque diferentes universidades trazarán la línea en diferentes lugares. Por lo general, involucra planetas (y lunas y asteroides y demás) en nuestro sistema solar (traslape con la geología) y a veces incluye trabajo en planetas extrasolares (superposición con la astronomía). Algunos departamentos también tendrán personas trabajando en discos protoplanetarios y en la formación de planetas en general.

Cosmología

La cosmología es la superposición de la astrofísica y la física pura donde las personas estudian grandes preguntas sobre cómo comenzó y cómo evolucionó el universo. Los cosmólogos podrían pensar en la nucleosíntesis del big bang o la energía oscura, por ejemplo. Existe una superposición definitiva entre la astrofísica y la cosmología en algo como las sobredensidades de la materia oscura y la formación de galaxias.

La ciencia espacial no es un término que he visto usado para describir un campo específico. Lo siento.

En términos de estudios de pregrado, toma una cantidad significativa de matemáticas y física (ecuaciones diferenciales, mecánica estadística, etc.), así como algo de programación para todos estos (C, Fortran, IDL). Para la ciencia planetaria, querrás algunos cursos de geología y atmosféricos; para los demás, querrá aún más física (a través de la mecánica lagrangiana y la relatividad general). También sueles investigar con un profesor.

Todos estos términos están relacionados pero con algunas diferencias. A menudo me preguntaba cuál era la diferencia entre cosmología y astronomía. Le tomó a Carol Sagan aclarar eso por mí. La astronomía es en gran parte el estudio visual del espacio y todo lo que contiene. La cosmología es el estudio de la historia y el futuro del cosmos basado en la evolución y la física del universo. La ciencia planetaria es solo eso. Es el estudio de los planetas tanto en nuestro sistema solar como en los exoplanetas. Los científicos planetarios deben tener experiencia tanto en astronomía como en cosmología.

Debe darse cuenta de que muchos de estos términos son intercambiables y se superponen.