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Fuera del sistema solar
Un libro de la Serie Ciencias de la Tierra de Science A-Z
Número de palabras: 1,854
Fuera del
sistema solar
Escrito por Patricia Walsh y Ron Fridell
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Fuera del
sistema solar
ELEMENTOS CLAVE USADOS EN ESTE LIBRO
La idea importante: Desde que existe la humanidad, hemos mirado el cielo
nocturno con curiosidad y asombro. En este momento de la historia, somos
afortunados de beneficiarnos de tecnología que nos permite ver y estudiar
partes del universo que culturas anteriores nunca podrían haber conocido.
Sin embargo, también estamos limitados por nuestros conocimientos y
tecnologías actuales. Con el paso del tiempo, la humanidad continuará
buscando entender el universo y la gran cantidad de características
asombrosas que posee. Algún día, incluso tal vez durante la vida de los
estudiantes, podamos obtener las respuestas de algunas preguntas clave,
incluso cómo comenzó el universo y si hay vida en algún otro lugar además
de la Tierra.
Palabras clave: agujero negro, año luz, astrónomo, ciclo de vida,
constelación, cosmólogo, cúmulo, enanas, espacio, espacio exterior, estrella,
exoplaneta, galaxia, galaxia elíptica, galaxia espiral, galaxia irregular,
galaxia Vía Láctea, gas, gravedad, luminosidad, Luna, masa, materia,
nave espacial, nebulosa, orbitar, planeta, sistema solar, Sol, supergigante,
supernova, telescopio, teoría del big bang, Tierra, universo
Destreza de comprensión clave: Clasificar información
Otras destrezas de comprensión adecuadas: Causa y efecto; comparar
y contrastar; idea principal y detalles; identificar hechos; elementos de
un género; interpretar gráficos, cuadros y diagramas.
Estrategia de lectura clave: Formular y responder preguntas
Otras estrategias de lectura adecuadas: Relacionar con conocimientos
previos; resumir; visualizar; uso de una lista de contenidos y encabezados;
uso de un glosario y términos en negrita
Créditos fotográficos: Portada: ESO/IDA/Danish 1.5 m/R.Gendler y A. Hornstrup; contraportada: NASA, Andrew Fruchter
y el equipo ERO [Sylvia Baggett (STScI), Richard Hook (ST-ECF), Zoltan Levay (STScI)]; página de título, página 14: NASA E/
PO/Sonoma State University/Aurore Simonnet; página 3: © iStockphoto.com/ Stephan Hoerold; página 4: © Eckhard
Slawik/Photo Researchers, Inc.; páginas 5 (arriba), 11 (abajo): © Jupiterimages Corporation; página 5 (abajo izquierda):
© iStockphoto.com/Jonathan Larsen; página 5 (abajo derecha): © iStockphoto.com/James Benet; página 6 (arriba
izquierda): NASA; página 6 (centro izquierda): © iStockphoto.com/Christian Miller; página 6 (centro derecha): NASA/JSC;
página 6 (abajo derecha): © iStockphoto.com/Yenwen Lu; página 7 (izquierda): © iStockphoto.com/MagaliB; página 7
(derecha): © iStockphoto.com/Jan Rysavy; página 8: Alan Dyer/Visuals Unlimited, Inc.; página 9: ESA/NASA/SOHO; página
11 (las tres de arriba): ESA y Justyn R. Maund (University of Cambridge); página 12 (abajo): X-ray: NASA/CXC/SAO, Optical:
NASA/STScI; página 13 (arriba): NASA/ESA/JPL/Arizona State University; página 13 (abajo): NASA/JPL-Caltech/O. Krause
(Steward Observatory); páginas 15, 19 (insertada abajo): NASA/JPL-Caltech; página 16 (arriba): ESO; página 16 (abajo):
© iStockphoto.com/tpuerzer; página 17: NASA/CXC/M.Weiss; página 18 (arriba): NASA, ESA, y el Hubble Heritage (STScI/
AURA)-ESA/Agradecimiento Hubble Collaboration: R. Chandar (Univ. Toledo) y J. Miller (Univ. Michigan); página 18 (abajo
izquierda): NASA, ESA y el Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Agradecimiento Hubble Collaboration: M. West (ESO, Chile);
página 18 (abajo derecha): NASA/STScI; página 19 (arriba): © iStockphoto.com/Paul LeFevre; página 19 (abajo principal):
NASA/JPL-Caltech/GSFC/SDSS; página 20: © Andrew Doran/123RF; página 21: NASA y el equipo del Hubble Heritage
(STScI/AURA)
Créditos de las ilustraciones: Páginas 10, 12 (arriba): Cende Hill/© Learning A-Z
Escrito por Patricia Walsh y Ron Fridell
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Fuera del sistema solar
(Outside the Solar System)
© Learning A-Z
Escrito por Patricia Walsh y Ron Fridell
Traducido por Lorena F. Di Bello
Todos los derechos reservados.
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La Vía Láctea, nuestra galaxia, se ve como una franja brillante de
estrellas que atraviesa el cielo.
Contenidos
Presentación del espacio exterior.................................... 4
Exploración del espacio.................................................... 5
Las noches de invierno suelen develar los cielos más despejados.
Fuera de este mundo......................................................... 7
Entre las estrellas............................................................... 8
Los ciclos de vida de las estrellas.................................. 12
Cuidado con los agujeros negros....................................14
La búsqueda de planetas................................................ 15
Arremolinados con las galaxias.................................... 17
Un universo en expansión.............................................. 20
Conclusión........................................................................ 21
Glosario............................................................................. 22
Índice................................................................................. 24
3
Presentación del espacio exterior
Levanta la vista en una noche oscura y despejada,
lejos de las luces de la ciudad. ¿Ves los puntos de luz
por encima de ti? La mayoría de los puntos de luz
que ves son estrellas. Algunos puntos de luz son en
realidad estrellas dobles que orbitan, o dan vueltas,
entre sí. Algunos puntos de luz son conjuntos de
estrellas llamados galaxias. Todo lo que ves y lo
que no puedes ver forma parte del espacio exterior.
El espacio exterior es todo lo que está más allá
de nuestro sistema solar. Es el espacio que está más
allá de nuestra estrella —el Sol— y los planetas, los
asteroides y los cometas que orbitan alrededor del Sol.
4
Exploración del espacio
Los seres humanos hemos llegado al espacio. Hasta
hemos pisado la Luna. Pero todavía nadie de la Tierra
ha viajado más allá de nuestra Luna. Nadie ha viajado
fuera de nuestro sistema solar por el espacio exterior.
Durante miles de años, las
personas usaron las estrellas para
encontrar su camino a través de
las tierras y los mares de la Tierra.
Hace unos 500 años, las personas
el telescopio
desarrollaron los primeros
de Galileo
telescopios. Los telescopios les
permitían obtener una imagen más cercana
de los objetos que veían en el cielo nocturno.
Empaca tu imaginación.
Estás por viajar entre los
muchos miles de millones de
estrellas, planetas y galaxias
del universo.
Con el tiempo, los telescopios han sido mejorados de
muchas maneras. En la actualidad, existen telescopios
enormes ubicados en las cimas de montañas. Los
telescopios espaciales orbitan alrededor de la Tierra.
Los científicos también usan otra clase de telescopio.
El radiotelescopio detecta ondas de radio emitidas
por objetos del espacio, lo que nos permite detectar
cosas que no se pueden ver con telescopios ópticos.
El Very Large Array (VLA) de
New Mexico tiene veintisiete
radiotelescopios que trabajan
al mismo tiempo.
La palabra telescopio viene de
la palabra griega teleskopos.
La parte de la palabra tele– significa
“lejos” y –skopos significa “ver”.
Los telescopios de hoy en día nos
permiten ver muy lejos en el espacio.
El telescopio espacial Hubble
fue lanzado y puesto en órbita
alrededor de la Tierra en 1990.
Tiene el tamaño aproximado
de un autobús escolar.
5
6
Fuera de este mundo
Entre las estrellas
Ya conoces a tus vecinos del espacio: la Luna, los
otros planetas y nuestro Sol. Todos están en nuestro
sistema solar. Pero es solo una parte diminuta de un
universo gigante. Fuera del sistema solar hay un espacio
vasto y muchos miles de millones de otros objetos.
Es tiempo de dejar la Tierra y dirigirnos hacia el
espacio exterior. Tómate un momento para mirar por
encima de tu hombro mientras pasamos volando por
los planetas más lejanos, Urano y Neptuno. Durante
un tiempo, la Tierra se veía como un punto azul, pero
ahora ha desaparecido.
Estas saliendo de nuestro sistema solar. ¿Sentiste
una sacudida? Se da por el viento solar que existe
donde termina nuestro sistema solar y comienza
el espacio exterior. La sacudida no debería haberte
sorprendido. El Voyager 2, una nave espacial sin
tripulación lanzada en 1977, les informó a los científicos
sobre los vientos solares y sus sacudidas. Estás viajando
mucho más rápido que el Voyager 2, por lo que lo estarías
sobrepasando al cruzar al espacio interestelar.
Marte
Ya has viajado una distancia muy larga. Has
llegado a 4.2 años luz de la Tierra. Estas llegando
a la estrella vecina más cercana de la Tierra. Es la
tenue y fría Próxima Centauri.
Luego, verás a Alfa Centauri. Es mucho más
brillante que la tenue Próxima. De cerca, ves que
Alfa Centauri tiene dos estrellas que son muy
parecidas a nuestro Sol.
Desde la Tierra, viste constelaciones hechas con
estrellas ordenadas de formas interesantes, con forma
de león y de centauro. Pero ahora notarás que estas
constelaciones no son
Beta Centauri
grupos de puntos sobre
una superficie plana.
Alfa Centauri
En realidad, son estrellas
que están muy alejadas
unas de otras.
Alfa y Beta Centauri son
parte de la constelación
del Centauro.
La distancia entre las estrellas es muy amplia. Los
científicos usan una medida llamada año luz para
medirla. Un año luz es la distancia que recorre la luz
en un año. Un año luz es alrededor de 9.5 billones de
kilómetros (5.9 billones de millas). ¿Aproximadamente
a cuántos kilómetros (o millas) de la Tierra está
nuestra estrella vecina más cercana?
Neptuno
Júpiter
Urano
Mercurio
Sol
Saturno
Tierra
Venus
7
8
Desde la Tierra, la mayoría de las estrellas nos
parecen blancas porque están muy lejos. Pero a
medida que te acerques, verás que las estrellas tienen
diferentes colores. Algunas estrellas son calientes y
azules y otras son frías y rojas. El color de una estrella
depende de la temperatura de su superficie. (Piensa en
el fuego: las llamas más calientes son azules, mientras
que las llamas más frías son rojas).
El Sol está a solo ocho minutos luz de distancia de la
Tierra. Esto significa que si pudieras viajar muy rápido
—a la misma velocidad que viaja
la luz— el viaje de la Tierra al
Sol tardaría solo ocho minutos.
¡La luz solar que ves ahora salió
del Sol hace ocho minutos!
Tipos de estrellas
Aquí afuera en el espacio, también ves que no todas
las estrellas se parecen. Las estrellas se diferencian unas
de otras por su:
estrellas
brillantes
supergigante
azul
supergigante
roja
•tamaño
gigante
azul
• luminosidad (brillo)
gigante
roja
•temperatura
Sirio
Sol (enana amarilla)
•color
•duración
Alfa Centauri A
Nuestro Sol es una estrella. Nos parece muy grande
y brillante desde la Tierra. Eso sucede porque es la
estrella más cercana a la Tierra. Pero otras estrellas son
mucho más grandes y brillantes. A medida que vueles
por el espacio exterior, verás que las estrellas tienen
diferentes tamaños. Los tamaños varían de pequeñas
estrellas enanas a enormes estrellas supergigantes
varias veces más grandes que nuestro Sol.
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enana blanca
enana roja
estrellas
tenues
estrellas
frías
10
estrellas
calientes
¿Notaste que las
estrellas están en
cúmulos? Un grupo
podría ser solo dos o
tres estrellas juntas.
Pero algunos grupos
tienen muchísimas
estrellas agrupadas.
Un cúmulo de estrellas
te puede llegar a parecer
una gran estrella borrosa
si estás lejos. Pero a
medida que te acerques
volando, verás que el
grupo está formado por
miles y miles de estrellas.
No tienes tiempo para
detenerte y contarlas.
Todavía tienes un largo
camino por viajar.
Los ciclos de vida de las estrellas
Las estrellas no son criaturas vivientes. Pero igual
decimos que tienen ciclos de vida. Esto es porque las
estrellas se forman, existen por un largo tiempo y,
luego, mueren. El ciclo de vida de una estrella puede
durar miles de millones de años. A medida que una
estrella atraviesa su ciclo de vida, cambia. A veces,
puede lucir hermosa y única.
Si miras detenidamente
una galaxia distante…
Todas las estrellas,
incluso nuestro Sol, son
bolas de gas caliente.
Tienen capas de gases,
con un núcleo denso y
capas externas más livianas.
Cuanto más gas tiene una
estrella, más grande es.
Las estrellas más grandes
también tienen más masa.
La masa es la cantidad
de material, o materia,
que tiene un objeto.
Generalmente, cuanto
más grande es una
estrella, más brillo tiene.
Y cuanto más brilla una
estrella, más corto es su
ciclo de vida.
se ve una nube borrosa.
Si miras más de cerca…
verás que la nube está
compuesta por muchas
estrellas.
Desde la Tierra, las estrellas parecen titilar.
Pero las estrellas en realidad tienen una luz
constante. Los movimientos del aire en la
atmósfera de la Tierra causan el titileo. El aire
en movimiento cambia la trayectoria de la luz de
la estrella. Estrellita, ¿dónde estás?, quiero verte titilar.
Dentro de una estrella
corona y cromosfera
fotosfera
zona de
convección
zona de
radiación
núcleo
la nebulosa Ojo de gato
11
12
Mira a esta nebulosa en
expansión. Si piensas que parece
una nube borrosa de gases y polvo,
estás en lo cierto. La nebulosa se
forma cuando las capas externas
de una estrella salen volando
la nebulosa del Cangrejo
hacia afuera. Las nebulosas se
encuentran donde han explotado estrellas viejas y
gigantes. En las nebulosas nacen nuevas estrellas. Ahora,
acelera hasta una supernova (abajo). No te acerques
mucho. Te has encontrado con la celebración de fuegos
artificiales más grande que alguna vez hayas visto.
Cuando una estrella vieja explota, su núcleo se
aplasta. El aplastamiento es como si apretaras una bola
de caucho cada vez con más fuerza. Cuando sueltas una
bola de caucho, la bola vuelve a su forma de golpe. Pero
en una supernova, cuando la estrella aplastada recupera
su tamaño, continúa expandiéndose. Arroja materia al
espacio con una explosión enorme. Así es como se forma
una supernova. Algún día, la gravedad puede llegar a
volver a juntar la nube de gas y polvo de la supernova.
La nube se calentará a medida que gire cada vez más
rápido. La fusión nuclear
encenderá el núcleo que
se encuentra en el centro.
La nube de gas brillará.
Así, el universo tendrá
otra estrella que brillará
durante millones o miles
de millones de años.
supernova
13
Cuidado con los agujeros negros
¿Te estás acercando demasiado a un agujero
negro? Aléjate rápido o te podría succionar y no
regresarías jamás. Los agujeros negros hacen que
viajar al espacio exterior sea peligroso porque son
misteriosos. Ne se los puede ver y no sabemos
mucho sobre ellos.
Un agujero negro es el núcleo de una estrella
enorme que ha explotado. Después de la explosión,
la estrella se ha vuelto a desmoronar sobre sí misma.
El núcleo desmoronado de la estrella tiene una
gravedad muy fuerte. Jala hacia adentro toda la
materia y la energía que lo rodea. Se los llama agujeros
negros porque ni siquiera la luz puede escapar de allí.
Representación artística de un agujero negro succionando gas
14
Los científicos han
encontrado más de
300 exoplanetas en
el espacio exterior.
Un exoplaneta es
un planeta que orbita
alrededor de cualquier
estrella que no sea
nuestro Sol. La mayoría
de los exoplanetas que
se han encontrado hasta
En este observatorio de Chile,
ahora son planetas
los astrónomos esperan
descubrir nuevos planetas.
gigantes de gases. Son
Observan cómo las estrellas
igual de grandes o más
tambalean al ser jaladas por
la gravedad de los planetas
grandes que Saturno y
que orbitan a su alrededor.
Júpiter. Pero los astrónomos
también han encontrado exoplanetas más pequeños
que son casi del mismo tamaño que la Tierra.
Representación artística de un planeta
orbitando alrededor de dos estrellas
La búsqueda de planetas
¿Viste algún planeta orbitando alrededor de las
estrellas? Todas las estrellas, lo puedas ver o no,
pueden tener planetas orbitando a su alrededor.
Los astrónomos usan herramientas terrestres y
espaciales para encontrar planetas lejanos. Buscan
un tambaleo en el movimiento de una estrella. Buscan
un cambio en el brillo de la estrella. El tambaleo o la
luz más débil pueden ser evidencia de que un planeta
está dando vueltas alrededor de una estrella.
No aterrices en un exoplaneta. Ninguno de los
exoplanetas que conocemos es apto para la vida
humana. Todos orbitan muy cerca de su estrella.
Esto hace que sean mucho más calientes y que
los seres humanos no podamos visitarlos.
Un sistema planetario tiene
una estrella y los planetas,
las lunas, los asteroides, los
cometas y el polvo que
orbitan alrededor de la estrella.
Vuela más cerca de la estrella llamada Upsilon
Andromedae. Los científicos piensan que esta
estrella puede tener tres planetas gigantes girando
a su alrededor.
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Arremolinados con las galaxias
Podrías pasar mucho tiempo mirando las estrellas
del espacio exterior. Pero detente. Echa un vistazo a
donde has estado.
Estuviste mirando las estrellas de la galaxia Vía
Láctea. Una galaxia es un gran sistema de estrellas.
Entre las estrellas hay gases interestelares y polvo.
Todo se mantiene unido por la gravedad.
¿Ves que la galaxia Vía Láctea tiene forma de disco?
¿Ves la protuberancia en el medio? Mira los brazos
de las estrellas que salen en forma de espiral desde la
protuberancia. La Vía Láctea es una galaxia espiral.
Las galaxias pueden tener tres formas: espirales,
elípticas e irregulares. Las galaxias elípticas parecen
círculos achatados. Las galaxias irregulares tienen
estrellas desparramadas a su alrededor.
Ahora, detén la vista en otra galaxia espiral,
Andrómeda. Es la galaxia más cercana a la Vía Láctea,
pero todavía está muy lejos. Está a dos millones de años
luz de tu hogar en la Tierra. La galaxia Andrómeda
tiene un tamaño de más del doble de la Vía Láctea.
La galaxia Vía Láctea es solo una de las más de
125 mil millones de galaxias que hay en el universo.
Algunas de esas galaxias tienen unos cuantos
millones de estrellas. Otras tienen miles de millones
o hasta billones de estrellas. La Vía Láctea tiene más
de 100 mil millones de estrellas.
Acelera tus motores. Vas a cruzar la galaxia Vía
Láctea. Tienes un largo camino por recorrer. Aun
viajando a la velocidad de la luz, tardarías 100,000
años en cruzar la Vía Láctea de lado a lado.
galaxia espiral
Sol
Representación artística de la galaxia Vía Láctea
galaxia elíptica
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galaxia irregular
Un universo en expansión
Los científicos que estudian el origen, o los
comienzos, del universo se llaman cosmólogos.
Estudian el espacio exterior para recopilar información
científica. Usan la información para desarrollar teorías,
o grandes ideas. La teoría principal sobre el origen
del universo se llama la teoría del big bang (o la gran
explosión).
Esta teoría afirma que todo el universo comenzó
en un solo instante hace 14 o 15 mil millones de años.
Comenzó con una explosión muy poderosa. La explosión
creó todo el tiempo y el espacio. Creó toda la materia
y la energía. La teoría del big bang también afirma que
el universo continúa expandiéndose.
la galaxia Andrómeda
Después de visitar la galaxia Andrómeda, continúa
avanzando. Pasarás por miles de millones de otras
galaxias. Al igual que viste cúmulos de estrellas,
también verás cúmulos de galaxias.
galaxia espiral barrada
Representación artística del big bang
Un cúmulo de galaxias tiene cientos o hasta miles de galaxias.
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Glosario
Imagen con efecto arcoíris de la nebulosa del Huevo
agujero negro
r egión del espacio con un
campo gravitacional tan
intenso que nada se puede
escapar de él (pág. 14)
años luz
nidades de distancia en
u
astronomía iguales a la
distancia que recorre la
luz en un año (pág. 8)
astrónomos c ientíficos que estudian
planetas, estrellas, galaxias
y otros objetos del espacio
(pág. 15)
cosmólogos c ientíficos que estudian el
origen y la estructura del
universo (pág. 20)
cúmulos
rupos de objetos similares
g
y cercanos (pág. 11)
espacio exterior
á reas abiertas entre los cuerpos
sólidos del universo más allá de
nuestro sistema solar (pág. 4)
estrellas
c uerpos del espacio exterior,
compuestos de gases calientes,
que brillan en el cielo nocturno
(pág. 4)
Conclusión
Es hora de regresar a tu hogar en la Tierra. En
tu viaje imaginario, saliste de nuestro sistema solar.
Visitaste estrellas. Cruzaste volando a toda velocidad
la galaxia Vía Láctea. Seguiste hasta la siguiente
galaxia. Hasta detuviste la mirada más lejos hacia
el exterior, observando miles de millones de galaxias.
Hasta intentaste entender nuestro universo.
Puedes regresar al universo cada noche. Solo mira
hacia arriba al estrellado cielo nocturno. La luz de las
estrellas distantes te guiará. Tu imaginación te llevará
hacia el gran espacio exterior.
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exoplanetas
t odos los planetas que existen
fuera de nuestro sistema solar
(pág. 16)
galaxias randes conjuntos de planetas,
g
gas, polvo y millones o miles
de millones de estrellas, unidos
entre sí por la gravedad (pág. 4)
luminosidad
nebulosa orbitar sistema solar
supernova
edida de la cantidad de
m
radiación o luz reflejada que
despide una estrella u otro
objeto celestial; brillo (pág. 9)
telescopios
i nstrumentos que se usan
para hacer que objetos
distantes parezcan más
cercanos (pág. 5)
teoría del big bang
t eoría que sugiere que
el universo comenzó con
una sola explosión enorme
y continúa expandiéndose
(pág. 20)
Índice
constelaciones, 8
r egión o nube de polvo y gas
interestelares que se ve como un
área brillante u oscura (pág. 12)
irar alrededor de otro objeto
g
(pág. 4)
na estrella y los cuerpos
u
celestiales que giran a
su alrededor; un sistema
planetario (pág. 4)
estrella (ciclos de vida), 12, 13
estrellas (tipos), 9, 10
exploración espacial (historia), 5, 6
galaxias (tipos), 18
gravedad, 13, 14, 16, 17
titilar, 11
universo, 6, 7, 13, 17, 20, 21
e xplosión mortal de una
estrella enorme, que da
como resultado un aumento
intenso del brillo, seguido
por un desvanecimiento
gradual (pág. 13)
Vía Láctea (galaxia), 3, 17, 18, 21
viento solar, 7
Voyager, 7
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24