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PRIMEROS ASTRÓNOMOS
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“Los egipcios decían que la estrella Sirio era la Diosa Anubis. Cuando aparecía
por el horizonte antes del amanecer se acercaba la época de siembra, pues
anunciaba la crecida del Nilo”.
¿Qué opinas de esto?
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Diferencia entre geocentrismo y heliocentrismo.
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Ordena los siguientes dibujos. Indica los defensores de cada teoría. Justifica la
respuesta.( T = Tierra, S = Sol, L = Luna ).
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¿Por qué crees que las primeras teorías eran geocentristas?
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¿Qué argumentos utilizó Aristarco de Samos para defender el heliocentrismo?
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¿Qué son y que resuelven los epiciclos de Ptolomeo?
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¿Por qué crees que fue tan difícil para Copérnico defender el heliocentrismo?
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¿Por qué Brahe comienza a dudar sobre el tipo de órbitas en la que se mueven
los planetas?
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¿Por qué se puede considerar a la teoría de Brahe como un intermedio entre
geocentrismo y heliocentrismo?
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Kepler escribe un libro en el que manifiesta su religiosidad. Veía el modelo
cósmico como una celebración de la existencia, sabiduría y elegancia de Díos.
Defendía inicialmente órbitas esféricas probando distintas combinaciones de
círculos, peor le fue imposible.
¿Por qué se empeñó en utilizar círculos?
¿Cómo resuelve el problema?
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¿Qué explica la Ley de la Gravitación Universal de Newton?
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¿Qué dos aportaciones hace Einstein con su Teoría de la relatividad especial?
ORIGEN DEL UNIVERSO
Albert Einstein puso los cimientos de lo que llegaría a se el modelo del Big Bang con su
teoría de la relatividad general, capaz de describir un universo que se dilata y estira, y en
el que las galaxias se separan unas de otras.
Inicialmente conviven dos teorías:
Teoría del Big Bang planteada por George Lemaître y apoyada por George Gamow. En
la que el Universo surgió de una singularidad muy pequeña, seguida de la expansión
que originó la materia, el espacio y el tiempo.
Teoría del Universo estacionario defendida por Fred Hoyle, que habla de un universo
que no se formó de una gran explosión y que la materia se forma a medida que se va
gastando.
Una serie de descubrimientos van decantando la balanza sobre la primera. Edwin
Hubble descubrió que las galaxias en el cielo están alejándose de la Tierra, en cualquier
dirección que se mire y que cuanto más lejos están más deprisa se alejan.
George Gamow decía que si hubo una explosión, debería quedar un eco en forma de
radiación universal. Cómo la radiación, como la luz, tiene una velocidad establecida, se
puede calcular el tiempo transcurrido desde que se emitió y la distancia recorrida,
calculándose unos 15.000 m.a.
En 1964 dos radioastrónomos que estaban trabajando ajustando una antena, registraron
un molesto ruido de fondo, con independencia de hacia dónde enfocaran la antena y sin
saberlo estaban escuchando el eco del Big Bang.
Queda pendiente por resolver las características de la gran parte de la materia del
universo.
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¿Quién y cómo pone los cimientos a la teoría del Big Bang?
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¿A que llaman singularidad?
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¿Qué se entiende por inflación cósmica?
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¿Qué defiende la teoría del Big Bang?
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¿Qué defiende la teoría del Universo estacionario?
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Según la visto que teoría defiende un universo con principio y fin y cual
propone un universo sin principio ni fin. ¿Por qué?
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¿Qué aporta Hubble a la confirmación de la teoría del Big Bang?
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¿Qué aporta Gamow? ¿Cómo calcula la edad del Universo?
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¿Qué quiere decir que las galaxias tienen un corrimiento al rojo?
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¿Cómo se descubre la radiación de fondo? ¿Qué origen tiene?
FUTURO DEL UNIVERSO
Existen varios posibles futuros del Universo según la relación entre la fuerza de
expansión y la de gravedad.
El Big Cruch propone que llegará un momento en que la fuerza de expansión será
contrarrestada por la de gravedad, se acercarán los objetos y todo se calentará volviendo
al principio. Puede ocurrir que se inicie otro Big Bang, denominándose Universo
oscilante.
El Big Chill dice que la fuerza gravitatoria no alcanzará a contrarrestar a la de
expansión del universo y este perecerá en una eternidad fría y sombría con todos los
objetos alejándose indefinidamente.
El Big Rip dice que las galaxias inicialmente se separan. La gravedad será tan débil
como para mantener unidas las galaxias, si sigue así tampoco los planetas, estrellas y
finalmente los átomos. Al final quedarán partículas atómicas vagando.
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Los distintos finales del universo se denominan también: Gran enfriamiento,
Gran implosión y gran desgarramiento. ¿A cuál corresponde cada una? ¿Por
qué?
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¿Cuál defiende un universo cerrado y abierto?
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¿A qué se llama Universo oscilante? ¿Qué otro nombre se utiliza?
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Relaciona esta gráfica con la primera.
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¿Por qué el Big Chill es un final frío y sombrío?
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¿Por qué el Big Rip está asociado a una destrucción del Universo?
COMPOSICIÓN DEL UNIVERSO
El Universo está formado por un 73 % de energía oscura de naturaleza desconocida que
no emite radiación ni produce efectos gravitatorios, un 23 % de materia oscura que no
emite luz ni radiación, que se provoca efectos gravitatorios y sólo un 4% de materia
visible.
Todo lo que existe en el Universo está hecho de materia que se descompone en una
docena de partículas, que interactúan por medio de cuatro fuerzas.
La materia está formada por seis leptones, que significa ligeros, y seis quarks, que se
organizan en tres familias. Además de estas partículas existen otras portadoras de los
cuatro tipos de fuerza.
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¿Qué componente falta y en qué proporción?
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¿Por qué descubren la existencia de materia oscura?
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¿Diferencia entre la energía oscura y la materia oscura?
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¿Qué partículas forman la materia del universo?
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¿En cuantas familias se organizan ¿Cuántas partículas se incluyen en cada
familia?
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¿Qué papel realiza cada fuerza?
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Relaciona cada fuerza con cada partícula mediadora.
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El dibujo representa la estructura de un átomo
Indica el número de:
a) Protones.
b) Neutrones.
c) Quarks.
d) Leptones.
e) ¿Cuántos quarks tiene un protón?
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¿De qué dependerá el número de quarks de un átomo?
EVOLUCIÓN ESTELAR
Las estrellas nacen a partir de grandes masas de gases llamados nebulosos. Estos gases
se van agrupando hacia un centro gravitatorio. La masa se concentra y se calienta hasta
una temperatura que permite iniciar reacciones termonucleares y transformar H en He :
La mayor parte de la vida de una estrella transcurre trasformando H en He y este en
otros elementos más pesados.
Al escasear el H, el núcleo de la estrella se comprime y aumenta la temperatura. La
estrella se hincha y se enfría su superficie transformándose en una gigante roja. Si se
continúan consumiendo los núcleos de He, la estrella se colapsa y muere de tres formas.
Si la masa de la estrella es similar al Sol, se colapsa indefinidamente pues la
temperatura no sube lo suficiente. Las estrella disminuye de tamaño y se transforma en
una enana blanca que si pierde temperatura y se apaga acaba en enana negra.
Si las estrellas son más masivas que el Sol expulsan violentamente las capas externas
con un brillo muy intenso formándose una supernova, que se colapsa en el centro, los
átomos se desintegran y los electrones y protones se unen originando una estrella de
neutrones. Cuando la estrella es muy masiva, después de la supernova el núcleo por
atracción gravitatoria se comprime alcanzando densidades altísimas y se forma un
agujero negro.
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¿Qué es una nebulosa?
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¿Cómo se forma una estrella a partir de una nebulosa?
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¿Cómo se forma una gigante roja?
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¿De qué depende que una gigante roja se transforme en enana blanca, estrella de
neutrones o agujero negro?
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¿Cómo se forma una enana blanca?
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¿Qué es una supernova y cómo se forma?
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¿Cómo se forma una estrella de neutrones?
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¿Qué es un agujero negro? ¿Cómo evolucionan?
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¿Cómo se detecta un agujero negro?
JERARQUIZACIÓN DEL UNIVERSO
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Ordena y completa los niveles que faltan.
Planeta, galaxia, cúmulo estelar, supercúmulo galáctico.
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Relaciona con el esquema anterior.
Vía láctea, cúmulo de virgo, Jupiter, Grupo local, Supercúmulo de virgo, Nube
de
Magallanes.
TIPOS DE GALAXIAS
 Diferencia entre una galaxia elíptica y espiral.
 Diferencias entre una galaxia espiral y una galaxia espiral barrada.
 Diferencia entre una galaxia elíptica y una irregular.
 ¿En qué se diferencian estas galaxias elípticas?
 ¿Qué diferencias presentan estas galaxias espirales?
 ¿Qué tipo de galaxia es la Vía láctea? ¿Qué características tiene?
 Indica los tipos de galaxias.
ESTRUCTURA DEL SISTEMA SOLAR
 En 1776 Johann Daniel Titius propuso una sucesión matemática que coincidía
casi perfectamente con las distancias al Sol de los planetas conocidos. En 1778
Bode se adjudica estos resultados y de ahí el nombre de la Ley. Según esto la
distancia a la que se deberían encontrar los planetas conocidos medidas en
unidades astronómicas eran 0,4/ 0,7/ 1/1,6/ 2,8/5,2/10/19,6/38,8/77,2/…
Los planetas conocidos se encontraban aproximadamente a
Mercurio(0,4),Venus(0,7),Tierra(1),Marte(1,6),Jupiter(5,2),Saturno(9,54).
A Bode le preocupó que a la distancia de 2,8 u.a. no existía ningún planeta. En
1781 Herschel descubre Urano a 19,6 u.a.
En 1801 Piazzi descubre el asteroide Ceres a unos 2,77 u.a.
En 1846 descubren Neptuno a 30 u.a y en 1930 Plutón a 39,4 u.a.
¿Se cumple íntegramente la Ley? ¿Qué excepciones encuentras?
¿Cómo se soluciona el problema de la distancia de 2,8 u.a. en la que no había ningún
planeta?
¿Qué se podría pensar de Neptuno y Plutón, si esta Ley es cierta?
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¿Qué tienen en común el moviendo de rotación y traslación de los planetas?
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¿Por qué un planeta en su órbita va más deprisa al acercarse al Sol?
 . ¿Por qué la velocidad de traslación de los planetas es mayor si la órbita es
menor?
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¿Qué quiere decir que Plutón es discrepante con el plano de la eclíptica?
PLANETAS
A diferencia de las estrellas, los planetas y las enanas marrones son demasiado
pequeños y fríos para quemar hidrógeno en su núcleo y por tanto no brillan.
La masa máxima para considerar un objeto enana marrón y no una estrella es 75 veces
la masa de Júpiter. El límite inferior donde se encontrarían los planetas gigantes es de
14 veces la masa de Júpiter.
En 2006 la Unión Astronómica Internacional votó a favor de una definición que dejaba
fuera a Plutón. Ahora se sabe que más allá de Plutón está Eris, de mayor tamaño. Si
Plutón es un planeta debía serlo Eris. Pero al mismo tiempo Plutón es muy diferente de
los ocho planetas clásicos y se asemeja mucho más a la familia de asteroides
descubiertos más allá de Neptuno. La UAI zanjó la discusión diciendo que un planeta
debe tener masa suficiente para que su autogravedad le haga ser redondeado, lo que
excluye a los asteroides. Además un planeta, por su atracción gravitaroria,debe dejar su
órbita limpia de otros objetos. Y esta condición no la cumplen ni Plutón ni Eris. Por ello
la UAI creó para ellos un nuevo cajón; planeta enano.
Este segundo punto sigue siendo discutido, ya que Júpiter tampoco ha barrido a los
miles de asteroides con que comparte su órbita. La UAI, también deja fuera a los
planetas extrasolares.
 ¿Por qué Venus es un planeta?
 Diferencia entre planeta y enana marrón.
 Completa el cuadro sobre planetas.
P. INTERIORES
P. EXTERIORES
PLANETAS
TAMAÑO
DENSIDAD
SATELITES
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¿Qué planetas enanos encuentras en el dibujo? ¿Dónde se encuentran?
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¿Por qué no son planetas?
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¿Qué problemas tiene Júpiter?
OTROS ASTROS
Se calcula que en Sistema Solar además del Sol y los planetas, se encuentran 54
satélites, unos 3.000 asteroides, 100.000 meteoritos y un número enorme de cometas,
además de gas y polvo.
 ¿Qué es un asteroide y que origen tiene?
 ¿Cuándo un asteroide se transforma en satélite?
 ¿Cuándo un meteoroide se denomina meteorito?
 ¿Qué relación tienen los meteoritos y las estrellas fugaces?
 Diferencias entre un meteorito y un cometa.
PLANETAS EXTRASOLARES
Después del descubrimiento del primer planeta orbitando alrededor de una estrella
distinta al Sol en 1995, se tiene más información de los 350 planetas descritos en el
2009. La mayoría orbitan muy cerca de sus estrellas, a distancias tan próximas que la
duración de su año es tan sólo de unos pocos días de nuestra Tierra y su temperatura es
de hasta 2000ºC. Otros planetas tienen órbitas tan elípticas que pasan rozando su
estrella y después se alejan mucho. Algunos de ellos son tan ligeros que flotarían en el
agua.
Su estudio se ha realizado por técnicas indirectas, ya que al estar tan cerca de su estrella
no se distinguen. El descubrimiento se basa en el efecto que un planeta hace sobre la
estrella a través de minúsculos cambios de posición, velocidad o brillo.
Usando medidas de la disminución del brillo de la estrella cuando el planeta pasa por
delante, se ha conseguido determinar sus propiedades, como el tamaño, temperatura,
densidad y los primeros indicios de moléculas en su atmósfera
En los últimos tiempos se conocen planetas de tipo terrestre y situados en órbitas que
permiten la existencia de agua líquida en la superficie.
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¿Por que es tan difícil detectarlos?
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¿Qué características tienen los primeros planetas descubiertos?
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¿Por qué hay tanto interés en el estudio de los últimos planetas encontrados?
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¿Qué características se pueden dar de los planetas y cómo la han averiguado?
TEORÍA DE LA DERIVA CONTINENTAL
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Explica que representa esta secuencia
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¿Por qué los bloques que se mueven no pueden ser de SIAL desplazándose
sobre el SIMA?
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Indica las fuerzas que Wegener proponía y el problema que presentan.
PRUEBA DE LA DERIVA DE LOS CONTINENTES
Indica el tipo de pruebas que representan los dibujos. Indica otras pruebas que conozcas.
EXPANSIÓN DEL FONDO OCEÁNICO
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¿Por qué las dorsales son tan importantes en la expansión del fondo oceánico?
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¿Por qué el fondo oceánico es mucho más joven que la corteza continental?
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¿Por qué tiene tan poco espesor la corteza oceánica?
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¿Cómo varía la edad del fondo oceánico según su localización?
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¿Cómo se soluciona el crecimiento continuo de corteza en el fondo oceánico?
LIMITE DE PLACAS
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Relaciona los límites de placas con las estructuras que se encuentran en ellos.
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¿Qué diferencia encuentras entre un límite convergente y uno divergente?
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¿Por qué los límites transformantes se denominan pasivos?
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¿En que límite de placas se prroducen terremotos? ¿Por qué?
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Diferencia entre la placa pacífica y la africana
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a)
b)
c)
Indica los límites entre las placas siguientes.
Placa africana y placa antártica.
Placa indoaustraliana y pacífica
Placa de nazca y sudamericana.
EJERCICIO DE TECTÓNICA
 Localiza en el mapa las siguientes estructuras y explica su formación: Azores,
Himalaya, Hawai, Pirineos, Andes, Falla de San Andrés, Japón.