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ORIGEN DEL UNIVERSO
El Universo es, sobre todo, vacio, un vacío en el que “flotan” miles de millones de
galaxias. En cada una de esas galaxias, hay miles de millones de estrellas, planetas y
nebulosas (formadas por nubes de gas y partículas sólidas a las que se denominan
polvo).
Realmente, las galaxias (con sus estrellas, planetas, etc) solamente constituyen un 1015% de la materia total del universo. El resto es materia cuya composición y
propiedades se desconocen, debidas fundamentalmente a que no emiten radiación, y que
se denomina materia oscura. Sabemos de su existencia porque interacciona
gravitatoriamente (debido a que posee masa) con galaxias próximas.
Desde el punto de vista químico, el 75% de la materia es hidrógeno, el 20% helio y un
5% del resto de los elementos.
Etapas del origen del Universo.
1.- Etapa de inflación.- El Big Bang. El universo supercomprimido se expandió,
creciendo a enorme velocidad.
2.- Formación de la materia.- Este universo que se hinchaba estaba formado por
partículas subatómicas (electrones, quarks,..) con gran cantidad de energía. Al enfriarse
hasta mil millones de grados se formaron neutrones y protones.
3.- Primeros átomos.- Unos 300.000 años después del Big Bang se formaron átomos de
hidrógeno y helio, en un porcentaje similar al que observamos actualmente.
4.- El encendido del universo.- Al acoplarse quarks, protones, neutrones y electrones
para formar átomos, el número de partículas disminuyó mucho y la luz pudo viajar
libremente por el espacio. El universo se hizo transparente.
5.- Formación de estrellas y galaxias.- Unos 400 millones de años tras el Big Bang,
zonas del espacio ligeramente más densas se convierten en centros de atracción
gravitacional. En torno a ellos se reúne materia, formando nebulosas, estrellas y
planetas. Poco después se originan las primeras galaxias.
6.- La energía oscura.- Hacia los 9000 millones de años las galaxias empiezan a viajar
cada vez a velocidades más altas, debido posiblemente a una energía de naturaleza
desconocida denominada energía oscura.
Actualmente este es el mayor misterio del universo.
¿Cómo sabemos que las galaxias se alejan?
EFECTO DOPPLER
Cuando un objeto, da igual que sea un coche o una galaxia, emite ondas mientras está
moviéndose, estas ondas son distorsionadas. Si el emisor (planeta, estrella,.. ) se acerca,
la onda se comprime (longitud de onda más corta o frecuencia mayor), y si se aleja, la
onda se estira (longitud de onda se estira o menor frecuencia). A este fenómeno se le
llama efecto Doppler y algo similar ocurre al observar la luz de las galaxias, las ondas
aparecen desviadas. Por ello, sabemos que las galaxias se están alejando.
ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR
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Explota una supernova.
La explosión de la supernova genera una onda de choque.
La onda de choque se acerca a la nebulosa, la comprime y la nebulosa colapsa.
En el centro de la nebulosa las partículas están más cerca unas de otras y, por
tanto, hay más coques entre ellas. Debido a estos choques el centro de la
nebulosa se calienta. A partir de esta temperatura de unos 10 millones de grados,
los núcleos de hidrógeno se mueven a enorme velocidad y pueden fusionarse
fabricando helio y liberando una gran cantidad de energía. Acaba de nacer una
estrella, nuestro SOL.
Para dar respuestas es necesario localizar materiales tan antiguos como el Sistema Solar.
Los cometas son restos lejanos de la nebulosa original.
FORMACION DE LOS PLANETAS
1. Hace 4500 millones de años aproximadamente, la nebulosa se comprime,
colapsa y se transforma en un disco.
2. Este disco está más caliente en el centro porque allí hay más partículas, de
manera que se producen más choques y aumenta la temperatura. Los elementos
más ligeros emigran hacia la parte exterior, más fría.
3. En cada zona del disco comienza a crecer un planeta, por colisiones, y atrayendo
a más materia cercana, la de su zona de influencia gravitatoria. Los planetas
exteriores se formaron primero y tienen más masa porque se constituyen con los
elementos más abundantes de la nebulosa.
4. En las zonas internas del disco se formaron cuerpos pequeños (planetesimales,
de 1 km de diámetro) que chocan entre si dando lugar a planetas como la
incipiente Tierra. Este proceso duró unos 10 millones de años.
5. Con el “material sobrante de la construcción” se formaron los satélites, excepto
la Luna que es un caso especial, y los millones de cometas, que son los restos
helados de la nebulosa original.
ESTRELLAS: FABRICAS DE ELMENTOS QUÍMICOS.
Las estrellas están constituidas fundamentalmente por hidrógeno que se mueven a
velocidades de 1000 Km/s. A estas velocidades se producen choque que producen la
fusión y la producción de energía y nuevos elementos químicos.
Cuando el centro de una estrella forma un núcleo de hierro, ya no puede seguir
fusionándose, de manera que no produce energía. Entonces toneladas de materia de la
estrella caen miles de Km hacia su núcleo. Las enormes presiones y temperaturas
provocadas por este rápido colapso gravitatorio provocan una fusión nuclear instantánea
que genera el resto de los elementos químicos de la tabla periódica.
La energía producida por esta fusión causa una muy violenta explosión (SUPERNOVA)
que lanza al espacio casi toda la masa de la estrella con los elementos químicos
sintetizados.