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TEMA 1. NUESTRO
LUGAR EN EL
UNIVERSO
TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DEL UNIVERSO Y DEL
SISTEMA SOLAR
CMC
Tema1: Nuestro lugar en el Universo
1ºBACH
ÍNDICE
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
CMC
¿De qué está hecho el Universo?
¿Cómo está organizado el Universo?
El Universo en movimiento
Del big bang al big rip
Origen de los elementos
El futuro del Universo
El origen del Sistema Solar
Un viaje científico por el Sistema Solar
Exoplanetas, la gran sorpresa
Tema1: Nuestro lugar en el Universo
1ºBACH
¿DE QUÉ ESTÁ HECHO EL UNIVERSO?
El Universo es un inmenso vacío en el que hay
millones de cuerpos visibles (galaxias,
estrellas, planetas, nebulosas, etc.) y una
cantidad desconocida de materia oscura.
De la materia total, el 10 % es visible y el 90 %
es oscura.
De la materia visible el 75 % es hidrógeno, el
20 % helio y el 5 % restos de otros elementos.
La materia oscura no es observable sino a través de sus efectos, es decir
de la atracción gravitatoria que ejerce sobre la materia visible.
CMC
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1ºBACH
¿CÓMO ESTÁ ORGANIZADO EL
UNIVERSO?
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CMC
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1ºBACH
EL UNIVERSO EN MOVIMIENTO
Los astros que forman el Universo están en continuo movimiento y la fuerza que rige
éste es la GRAVEDAD.
LEY DE LA GRAVITACIÓN DE NEWTON: Los cuerpos se atraen tanto más cuanto más
próximos estén y mayor sea su masa.
TEORÍA DE LA RELATIVIDAD DE EINSTEIN: Las grandes masas actúan sobre el espacio a su
alrededor deformándolo.
Los AGUJEROS NEGROS, serían concentraciones de
materia de altísima densidad, cuyo campo gravitatorio es
tan grande que ni siquiera la luz escapa a él.
Se detectan por los rayos X que emite la materia al
precipitarse a gran velocidad sobre ellos.
Se considera que en el centro de la Vía Láctea hay un
agujero negro denominado Sagitario A, cuya masa es
equivalente a tres millones de soles.
El agujero negro tiene un punto de no retorno de 7,7
millones de kilómetros. A menor distancia, todo es
absorbido por el agujero.
CMC
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1ºBACH
DEL BIG BANG AL BIG RIP
La idea del big bang surge al
observarse que las galaxias se
separan unas de otras (efecto
Doppler).
Se confirma
cuando Penzias y
Wilson, en 1964, descubren la
radiación cósmica de fondo, que
llegaba de todos los puntos del
Universo. Esta radiación es el eco del
big bang.
CMC
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1ºBACH
EFECTO DOPPLER
Cuando un objeto emite ondas
mientras está moviéndose, estas
ondas se distorsionan. Si el
emisor se acerca, la onda se
comprime (longitud de onda más
corta), y si se aleja, la onda se
estira (longitud de onda más
larga). Este es el efecto Doppler y
es lo que se observa con la luz de
las galaxias: las ondas se alargan
(hacia el rojo), es decir, se alejan
unas de otras. El Universo se está
expandiendo.
CMC
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1ºBACH
EL BIG BANG Y LA HISTORIA DEL
UNIVERSO
Etapas:
1. Inflación
2. Formación de la
materia
3. Los primeros átomos
4. El encendido del
Universo
5. La formación de
estrellas y galaxias
6. La energía oscura
CMC
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1ºBACH
ORIGEN DE LOS ELEMENTOS
Visualización del vídeo: Origen del Universo, y lectura de la página web
dedicada a la Vida de una estrella.
Las estrellas son fábricas de elementos químicos. De ellos el hidrógeno es el más
abundante, y a partir de él han surgido todos los demás.
Dos átomos de hidrógeno, por fusión nuclear, producen uno de helio. Esto se debe a
que en el interior de una estrella la temperatura es tan alta que los núcleos se
mueven a velocidades de unos 1.000 km/s, lo que produce choques. Así, sumando
núcleos se producen elementos químicos, uno tras otro.
El hierro es el último elemento estable que se forma en una estrella. Tras su
formación, el horno se para, ya no hay energía saliente, la gravedad actúa y
trillones de toneladas de materia de la estrella caen hacia su núcleo, con enormes
presiones y temperaturas que provocan una fusión nuclear que genera el resto de
los elementos.
La energía producida en esa fusión causa una supernova que lanza al espacio casi
toda la masa de la estrela.
CMC
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1ºBACH
EL FUTURO DEL UNIVERSO
Universo cerrado. Densidad mayor que la denominada
densidad crítica. La gravedad frena la expansión y en un
determinado momento el proceso se invierte hasta colapsar.
Es el big crunch. De aquí deriva la idea del universo pulsante.
Universo abierto. La densidad es inferior a la crítica y el
universo se expandirá de forma indefinida pero a un ritmo
más lento, frenado por la gravedad. Daría lugar al big chill,
una muerte lenta y fría en medio de la oscuridad.
Universo abierto y plano. El universo está próximo a la
densidad crítica, pero la energía oscura (de expansión)
supera a la gravedad. El Universo volaría en pedazos y se
produciría el desgarramiento de todo cuanto conocemos. Es
el big rip.
CMC
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EL ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR
1.
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5.
CMC
Hace algo más de 4.500 millones de años,
en una galaxia espiral una nube de gas y
polvo comenzó a contraerse, hasta
colapsarse y transformarse en un disco.
El disco está más caliente en el centro
donde hay más partículas (más choques,
más calor). Los elementos más ligeros
emigran a la parte exterior más fría.
En cada zona del disco comienza a crecer un
planeta atrayendo la materia cercana (zona
de influencia gravitatoria), los exteriores
primero.
En las zonas internas del disco se forman
cuerpos pequeños (planetesimales, 1 km de
diámetro) que chocan entre sí formando
planetas como la Tierra. Esto dura diez
millones de años.
Con el material sobrante se formaron los
166 satélites conocidos excepto la Luna.
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1ºBACH
UN VIAJE CIENTÍFICO POR EL SISTEMA
SOLAR
Trabajo de investigación por equipos sobre los distintos
componentes del Sistema Solar.
Grupos de 3 alumnos.
Elaboración de 3 diapositivas con Power Point por grupo.
Los temas:
 Sol
 Mercurio
 Venus
 Tierra
 Luna
 Marte
 Júpiter
 Saturno
 Urano
 Neptuno
 Plutón y Eris
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Tema1: Nuestro lugar en el Universo
1ºBACH
EXOPLANETAS: LA GRAN SORPRESA
En 1995 dos astrónomos del Observatorio de Ginebra descubrieron el primer planeta en
órbita alrededor de una estrella distinta del Sol. Estos planetas se han denominado
EXOPLANETAS.
En el 2007 ya se conocían 271, la mayoría más grandes que la Tierra. Hay muchos muy
próximos a una estrella lo que nos hace pensar en la posibilidad de que estén a punto de
caer sobre ella, en su acercamiento desde órbitas lejanas.
También existen los llamados planetas libres, de los que no se sabe mucho, y que no
orbitan en torno a ninguna estrella.
Condiciones para la vida en los planetas:
1.
Distancia del planeta a la estrella.
2.
Gravedad suficiente en el planeta.
3.
Núcleo metálico fundido.
4.
Presencia de un satélite grande.
5.
Tiempo de vida de la estrella.
6.
Existencia de planetas gigantes cercanos.
7.
Situación dentro de la Vía Láctea.
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