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CIENCIAS PARA EL MUNDO
CONTEMPORÁNEO
Nuestro lugar en el universo
Nuestro lugar en el universo
Árbol filogenético
Nuestro lugar
entre los seres
vivos
Nuestra aparición en el tiempo
Edad del universo:
14.000 millones de
años
Edad de la Tierra:
4.500 millones de
años
Aparición ser
humano: 2 millones
de años
Nuestro conocimiento del universo

Antecedentes:

Aristóteles y la perspectiva antropocéntrica


La Tierra está en el centro y cada astro se encuentra en una esfera
concéntrica a ella que gira a su alrededor.
El sistema geocéntrico de Ptolomeo

Predice la posición de los astros, los eclipses...suponiendo la Tierra en el
centro y al resto de los astros girando en órbitas alrededor. Para ajustar los
datos supone que los astros realizan epiciclos, así explica el movimiento
retrógrado de los planetas.
Aristóteles
Ptolomeo

El sistema heliocéntrico de Copérnico


El Sol está fijo en el centro del universo y los planetas, incluida la Tierra giran
a su alrededor. Para explicar el día y la noche, Copérnico introduce el
movimiento de rotación de los planetas. Este modelo predice posiciones de
astros y eclipses y explica el movimiento retrógrado de los planetas de manera
mucho más sencilla que el de Ptolomeo.
La confirmación de Galileo

La invención del telescopio permite mejorar las observaciones del movimiento
de los astros hechas hasta el momento. Los resultados confirman las hipótesis
de Copérnico.
Breve recorrido histórico, ahora en video:
Lo que conocemos del universo:

Nuestra galaxia: la Vía Láctea.



Espiral de 100000 años luz de diámetro en el cúmulo de
Virgo (otras son elípticas, esféricas o tienen formas
irregulares).
Con más de 100000 millones de estrellas.
Componentes de las galaxias



Estrellas (esferas de gas en las que se produce la fusión
nuclear de átomos ligeros para formar otros más pesados
liberando energía).
Nebulosas (nubes polvo y gas en las que pueden formarse
estrellas).
Materia oscura (sabemos que está por su atracción
gravitatoria, pero no la vemos) y energía oscura (justificaría
la aceleración de la expansión del universo). Entre las dos
ocuparían el 90% del universo.
Posición del Sistema Solar en nuestra galaxia, la Vía Láctea
La teoría del Big Bang en video

El origen del universo:
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
Universo en expansión (Hubble observa que las galaxias
se separan).
La teoría más aceptada es: El Big Bang, la gran explosión
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
Hace unos 13700 millones años: tiempo cero
Explosión: inflación (expansión) y aparición de partículas
subatómicas y radiación primordial.
Síntesis primordial de H y He (primeras fusiones nucleares): la
radiación primordial deja radiación de fondo que todavía hoy nos
está llegando a la Tierra.
Formación primeras galaxias y de las primeras estrellas (200 ma
después del Big Bang)
Formación de elementos más pesados por liberación de las
estrellas al fin de su vida.

Evolución de una estrella:



Nebulosa (nube de polvo y gas que por colapso
gravitatorio da lugar a una protoestrella).
Estrella (en ella los elementos más ligeros se van
fusionando y liberando energía, la estrella va
creciendo).
Gigante roja (se acaba el combustible y la estrella
libera los elementos formados pacíficamente o
con una gran explosión).
Una estrella de masa media como el Sol, tiene una
existencia de unos 100.000 millones de años (el
Sol se encuentra en la mitad de su vida).
Formación de una estrella y de los elementos
químicos

Preguntas (para entregar):




¿Cómo se decide si una hipótesis se considera
teoría? ¿Las teorías aceptadas pueden
cambiar?
¿Hay teorías alternativas al Big Bang?
¿Cómo acabará el universo?
Busca el diámetro de la Vía Láctea en años
luz y pásalo a km y a unidades astronómicas
LA FORMACIÓN DEL SISTEMA SOLAR:
LA TEORÍA PLANETESIMAL
1.
2.
NEBULOSA INICIAL. Hace unos 4600
ma una nebulosa giratoria de polvo y gas,
cuyas dimensiones eran superiores al
sistema solar, comenzó a contraerse.
COLAPSO
GRAVITATORIO.
La
contracción o colapso formó una gran
masa central y un disco giratorio en torno
a ella.
LA FORMACIÓN DEL SISTEMA SOLAR:
LA TEORÍA PLANETESIMAL
3.
FORMACIÓN DEL PROTOSOL. La
colisión de las partículas en la masa
central liberó gran cantidad de calor.
Comenzó la fusión nuclear del hidrogeno,
que marcará el nacimiento de una estrella,
EL PROTOSOL, en el interior de la
nebulosa.
4.
FORMACIÓN DE PLANETESIMALES.
Las partículas de polvo y gas que
formaban el disco giratorio en torno al
protosol siguieron, paralelamente, un
proceso de agrupación. Así, inicialmente,
se formaron gránulos de algunos
milímetros de cuyas colisiones y fusiones
se originaron cuerpos mayores, los
planetesimales, con tamaños entre algunos
centenares de metros y kilómetros.
6.
7.
FORMACIÓN DE PROTOPLANETAS.
Las colisiones de los planetesimales y su
unión, acreción, originaría los planetas
primitivos o protoplanetas.
BARRIDO DE LA ÓRBITA. En virtud de
ese proceso de acreción, cada protoplaneta
fue despejando su zona orbital de
planetesimales.

La formación del sistema solar (recopilación):

Teoría planetesimal (la más aceptada actualmente)
nebulosa (polvo y gas).
 colapso gravitatorio (la materia se concentra en un punto).
 protosol (al alcanzar la temperatura necesaria para que se produzca la
fusión, nace el futuro sol, el resto del material gira a su alrededor).
 planetesimales (alrededor del protosol, los choques van acumulando
materia).
 protoplanetas (los planetesimales crecen y adquieren forma esférica).
 barrido de la órbita (la gravedad de los protoplanetas acaba por arrastrar
todos los fragmentos de material que se encuentra en su camino).
Cómo se llegó a ella: estudio de otros sistemas en distintos estadios de
formación.
Qué explica: giro de los planetas, diferente composición entre planetas
internos y externos, forma de las órbitas.
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La formación del sistema solar: teoría planetesimal

Composición del Sistema Solar:
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El Sol: estrella alrededor de la que giran planetas, cometas y asteroides.
Es una esfera de gas en la que el hidrógeno se fusiona formando helio y
liberando mucha energía.
Planetas: cuerpos que orbitan alrededor de una estrella, cuya masa es lo
suficientemente grande como para ser esférica y que han despejado su
órbita de otros planetesimales. Se clasifican en interiores (Mercurio,
Venus, Tierra y Marte, son rocosos) y exteriores (Júpiter, Saturno, Urano
y Neptuno, son gaseosos y líquidos).
Planetas enanos: tienen forma esférica pero no han barrido su órbita. Los
más conocidos son Plutón, Ceres y Eris.
Satélites: astros esféricos que giran alrededor de los planetas, el de la
Tierra es la Luna. Algunos planetas, como Júpiter, tiene más de 60
satélites.
Asteroides: fragmentos de roca irregulares que giran alrededor del Sol. La
mayoría se encuentran entre Marte y Júpiter.
Cometas: fragmentos de hielo y polvo que giran alrededor del Sol,
también llamados “bolas de nieve sucias”. El más conocido es el cometa
Halley.
Sistema Solar actual
PLANETAS



INTERIORES O TERRESTRES: Tienen
superficie rocosa y atmósfera gaseosa poco densa.
Son Mercurio, Venus, la Tierra y Marte.
EXTERIORES O GIGANTES: Son gaseosos y
líquidos. Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.
PLANETAS ENANOS: No han barrido su órbita.
Ceres, Plutón, Eris.
SATÉLITES



Giran alrededor de los planetas.
Mercurio y Venus no tienen satélites.
Marte tiene dos, Fobos y Deimos. Júpiter
tiene 63 y Saturno 60.
La Luna es el satélite del planeta Tierra.
CUERPOS MENORES

Según la UAI (Unión Astronómica
Internacional) existen:
Asteroides : cuerpos rocosos irregulares
que giran entre Marte y Júpiter.



Troyanos (en la órbita de Júpiter)
Centauros (en la órbita de Saturno)
Cometas: están formados por hielo y polvo.
Orbitan más allá de Neptuno.
Asteroides
Cometas
Los números del Sistema Solar
¿A qué velocidades nos movemos por el universo?
Tierra alrededor del Sol
30 km/s = 108.000 Km/h
Sol alrededor del centro de la
Vía Láctea
220 km/s = 792.000 Km/h
Vía Láctea hacia el punto Gran
Atractor
6000 Km/s = 2.160.000 Km/h

El nacimiento de la Tierra

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Formación del protoplaneta terrestre
Aumento de temperatura por impactos, permite la movilidad de los distintos
materiales.
Estratificación por densidades
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

Catástrofe del hierro (la densidad del hierro lo lleva al centro de la tierra).
Desgasificación del planeta (la escasa densidad de los gases los lleva a la
superficie del planeta, formando la atmósfera).
Enfriamiento y formación océanos (el enfriamiento del vapor de agua se
condensaría una vez enfriado el planeta, formándose los océanos, aunque se
piensa que parte del agua llegó con los fragmentos (asteroides) que
chocaron).
Origen de la Tierra

El origen de la Luna (teorías)

La Luna hermana: la primera idea fue que se formó a
la vez que la Tierra.
 Pruebas en contra: la densidad (es menos densa) y edad
(es más joven que la Tierra).

La Luna adoptada: después pensaron que se formó a
la vez, pero en otro lugar y luego fue atrapada por la
fuerza gravitatoria terrestre.


Pruebas en contra: la edad.
La Luna hija: es la más aceptada, un planetesimal
chocaría con la Tierra en formación provocando que
parte del material de la Tierra y del planetesimal
quedara en órbita. Los fragmentos acabarían
formando la luna, que sería menos densa por tener
solo materiales superficiales y más joven por haberse
formado después.
Formación de la Luna