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EL ESPACIO: EL UNIVERSO Y LA TEORÍA DEL BIG BANG
El Universo está formado por todo lo que existe: materia, energía, espacio y
tiempo. “Universo” quiere decir “todo”. El Universo es inmenso, pero no infinito. No
se sabe exactamente cuál es el tamaño del espacio que ocupa (por lo menos, se
extiende 93 mil millones de años luz), aunque la mayor parte del contenido que lo
forma es espacio vacío. La inmensa mayoría del Universo es una masa oscura,
que no se podemos observar. Además, su materia no se reparte de forma
equilibrada, sino que hay lugares donde se concentra: galaxias, estrellas,
planetas...
¿Cómo y cuándo se formó el Universo? Hoy en día la teoría más admitida es la
del llamado Big Bang (“gran explosión”). Según esta idea científica, hace
aproximadamente entre 13.500 y 15.000 millones de años la materia estaba
concentrada en una zona extraordinariamente pequeña, y explotó. La materia salió
impulsada con gran energía en todas direcciones. En ese momento el Universo
tenía una densidad y una temperatura infinitas. Tras la explosión violenta el
Universo va perdiendo densidad y temperatura.
Hay una aparente contradicción entre la “edad” y el “tamaño” del Universo. Si su
edad es unos 13.500-15.000 millones de años luz, y nada puede ir más rápido que
la velocidad de la luz, ¿cómo se explica que su tamaño sea al menos 93.000
millones de años-luz? La respuesta es que el espacio puede ampliarse a un ritmo
superior al de la velocidad de la luz.
Poco a poco, debido a los choques la materia se agrupó en algunos lugares del
espacio, y se formaron las primeras estrellas y las primeras galaxias, a partir de
algunas regiones ligeramente más densas en materia, en las que se fueron
formando nubes, estrellas, galaxias y el resto de las estructuras astronómicas que
actualmente se observan. Desde el momento del Big Bang el Universo ha seguido
evolucionando. Por ejemplo, a los tres segundos tras la explosión el Universo
tenía un tamaño similar al del Sol, y una temperatura de 10.000.000.000 °C.
PRINCIPALES CUERPOS CELESTES
Astro
Se denomina astro a cualquier cuerpo celeste que tenga una forma definida. Hay
que tener en cuenta que existen infinidad de astros en el Universo.
Estrella
Se considera una estrella a todo cuerpo celeste que brilla emitiendo luz propia.
Hay que tener en cuenta que aunque veamos la luz proveniente de algunos
planetas (como Marte) u otros astros, en realidad sólo reflejan la luz que les llega
de alguna estrella: ellos no emiten directamente luz.
Una estrella es una esfera compuesta por gas, que se encuentra a elevadísimas
temperaturas, ya que en ella se están permanentemente produciendo reacciones
termo- nucleares (en el Sol, por ejemplo, los átomos de Hidrógeno se “fusionan” o
unen para formar otros más complejos, como los de Helio, liberándose una
gigantesca cantidad de energía, de la que depende la vida en la Tierra).
El número de estrellas es inmenso. A simple vista, en una noche despejada, se
pueden observar unas tres mil estrellas, aunque sólo en nuestra Galaxia se
encuentran 100.000.000.000 (cien mil millones).Su origen fue a partir de la
condensación de gigantescas nubes de gases y polvo. El choque de varias nubes,
o los cambios de temperatura y presión dentro de alguna de ellas, provocaron lo
que se llama “colapso gravitacional”, fenómeno consistente en que las partículas
de gas polvo son atraídas hacia su centro propio. Cuando esto sucede, cada
parte de la nube de polvo puede originar una estrella.
Planeta
La palabra “planeta” proviene una griega que significa “errante”, aludiendo al
desplaza- miento por el espacio de los planetas. Son cuerpos espaciales que no
tienen luz propia. Lo que se observa de los mismos es la luz reflejada de una
estrella, alrededor de la cual dan vueltas en una determinada órbita.
Su composición puede ser muy variada. Puede estar formado por materiales
sólidos (por ejemplo, metales, rocas, hielos, etc.), por una masa de gases o por
una mezcla de ambos.
Respecto a su origen, los científicos creen mayoritariamente que los planetas son
producto de la condensación de gases y polvo alrededor de una o varias estrellas.
Además, se consideran planetas a los cuerpos que superan un determinado
volumen. A los cuerpos con menos tamaño se les denomina asteroides o planetas
menores, o si son más pequeños meteoritos o micro- meteoritos. Éstos se forman
a partir de los restos de otros cuerpos generados en los sistemas Solares, o bien a
partir del choque de distintos cuerpos astrales.
Planetoide
Un planetoide es un planeta enano. Tal vez un ejemplo reciente aclare esta
noción: a Plutón, que hasta hace poco tiempo se le había considerado un planeta,
desde el año 2006 se le otorgó la categoría de “planetoide”, teniendo en cuenta
entre otras propiedades su escaso tamaño respecto a los demás planetas del
Sistema Solar, y otra condición que deben cumplir los planetas: haber limpiado de
su órbita otros cuerpos celestes (pasa por el cinturón de Kuiper, donde hay
muchos otros cuerpos celestes).
Muchos astrónomos creen que Plutón, que se mueve en una órbita independiente
alrededor del Sol, pudo haberse originado como satélite de Neptuno, escapando
posteriormente de su órbita.
Satélite
Los satélites naturales son cuerpos menores del sistema solar que dan vueltas
alrededor de los planetas. Algunos planetas tienen numerosos satélites, como
sucede con Saturno y Júpiter, mientras otros carecen de ellos, como es el caso de
Venus.
La mayor parte de los satélites del Sistema Solar giran con la misma dirección y
sentido que los planetas que los atraen (de oeste a este), aunque existen algunos
casos en los que no es así: los astrólogos piensan que estos satélites se habían
formado fuera del Sistema Solar, y han sido “capturados” por la atracción de la
gravedad.
Cometa
Un cometa es un cuerpo que da vueltas alrededor del Sol u otra estrella, como los
planetas, pero en órbitas con forma de elipse muy alargada. Se trata de trozos de
hielo de unos diámetros de pocos kilómetros, que, al pasar en su desplazamiento
por un punto más próximo al Sol, se vuelven gaseosos, dejando grandes
cantidades de gas que dan a su cola un aspecto muy visible en el espacio.
Los científicos están muy interesados en su estudio, porque fueron de los objetos
más antiguos en formarse, y pueden dar información muy importante sobre el
nacimiento de los planetas.
Meteorito
Un meteorito es un fragmento más o menos grande de material que proviene del
espacio extraterrestre y cae al suelo. Cuando penetra en la atmósfera, el choque
con los gases crea un efecto.
Algunos cálculos apuntan a que cada año llegan a la Tierra medio millar de
meteoritos, aunque un número importante caen en zonas no habitadas u océanos,
por lo que son muy pocos los que se encuentran. Su tamaño puede ser muy
variable: desde pequeñas rocas a grandes cuerpos, algunos de los cuales han
provocado catástrofes como la que se supone pudo acabar con los dinosaurios en
el planeta. La mayor parte de los meteoritos se han formado a partir de la
desintegración de los núcleos de los cometas.
Asteroide
Los asteroides son pequeños planetas cuyas dimensiones varían desde una
pequeña roca hasta otros de más de un millar de kilómetros de diámetro. Tienen
una superficie irregular, y no poseen atmósfera. La gran mayoría de los asteroides
del Sistema Solar se encuentran entre las órbitas de Marte y de Júpiter. Como son
muy numerosos, si se sumase su masa total sería la equivalente a la de la Tierra
dividida por 2.500.
Respecto a su formación, existen varias teorías, aunque las más aceptadas son
que se trate de restos de la destrucción de un solo cuerpo celeste, o que algunos
asteroides se formaron desde el origen del Sistema Solar, chocando entre sí hasta
forman numerosísimos asteroides más pequeños. El interés respecto a estos
cuerpos también está en que poseen yacimientos de minerales valiosos, que
podrían ser aprovechados en un futuro lejano por el hombre.
LAS GALAXIAS
Las galaxias son los conjuntos compuestos por miles de millones de estrellas que
se encuentran unidas por la fuerza de atracción (aquella que se produce entre la
masa de dos cuerpos), así como polvo y gases.
Si se observan desde la Tierra, estos conjuntos de estrellas tienen la apariencia de
pequeñas nubes de forma de esfera o elipse, y algunas de nubes irregulares.
Un observador, desde la Tierra, puede apreciar a simple vista tres galaxias:
Andrómeda, la Pequeña y la Gran Nube de Magallanes (se llaman así porque
fueron descritas por primera vez por el marino portugués Fernando de Magallanes,
quien dirigió la primera vuelta al mundo) Las Nubes de Magallanes se encuentran
a 200.000 años luz de distancia de la Tierra. Otros ejemplos de galaxias son
Andrómeda, a 2.200.000 años luz de la Tierra, o El Triángulo, a 2.700.000 años
luz. Andrómeda se puede observar a simple vista, y su apariencia es la de una
mancha luminosa de aspecto de nube. Su tamaño es el doble del de la Vía Láctea.
Hay cientos de miles de millones de galaxias, cada una de las cuales puede tener
cientos de miles de estrellas y otros astros. En la parte central de la galaxia se
concentra mayor cantidad de estrellas. Dentro de cada galaxia, las estrellas y
astros que la componen se mueven por la atracción de unos de esos cuerpos
sobre los otros. Además, el conjunto de la galaxia se mueve girando alrededor de
su centro. Cada cuerpo de una galaxia se mueve a causa de la atracción de los
otros. En general hay, además, un movimiento más amplio que hace que todo
junto gire alrededor del centro.
El tamaño de las galaxias es muy variado: algunas, como Andrómeda, son
gigantes, mientras otras como la catalogada como M32 son pequeñas. También
su forma es muy dispar: algunas tienen forma plana, otras de lente, espirales
(como la Vía Láctea, la galaxia a la que pertenecen el Sol y la Tierra), con forma
de globo, elípticas, etc. A su vez, varias galaxias pueden formar lo que se
denomina “cúmulos de galaxias”.
LA VÍA LÁCTEA. EL SISTEMA SOLAR
El Sol y los planetas que dan vueltas a su alrededor forman parte de la Vía Láctea.
Esta galaxia fue llamada así por los romanos: Vía Láctea quiere decir en latín
“Camino de Leche”, aludiendo al color blanquecino de ese conjunto de estrellas.
El Sol es sólo una de estrellas que la forman. Si sumásemos la masa de todas
estas estrellas, sería más de dos billones de veces la masa del Sol.
La Vía Láctea tiene un diámetro de unos 100.000 años luz, y se supone que en su
centro se encuentra un agujero negro. Su forma es la de una lente convexa. En su
núcleo tiene una zona central y unos brazos en forma espiral. En la zona central
las estrellas están más agrupadas que en los brazos. En sus límites hay una nube
de hidrógeno, algunas estrellas aisladas y cúmulos estelares.
El Sistema Solar
Se encuentra en uno de los brazos de la galaxia que es la Vía Láctea. Se calcula
que cada unos 225 millones de años el Sistema Solar da un giro completo
alrededor del centro de la galaxia.
El Sol
El Sol es la estrella central del Sistema Solar. Tiene luz propia y nos da luz y calor
a la Tierra y a todos los demás astros del Sistema. El tamaño del Sol es inmenso.
Si comparamos el Sol con una esfera de un metro de diámetro, la Tierra tendría el
tamaño de un perdigón. El Sol es una estrella amarilla compuesta por hidrógeno
(81 %), helio (18 %) y otros gases. Podemos distinguir estas partes:
- El núcleo, con temperatura muy alta.
- La fotoesfera, masa gaseosa que envuelve el núcleo y en la que se han
observado manchas de gran tamaño.
- La cromoesfera, de color rojizo en donde se producen enormes surtidores de
gases incandescentes, llamadas protuberancias.
- La corona, que es la envoltura exterior de los gases.
Aparentemente el Sol gira alrededor de la Tierra pero es al revés. La Tierra y el
resto de los astros del Sistema giran alrededor del Sol. Tiene un movimiento de
traslación hacia la estrella Lira y otro de rotación sobre sí mismo.
Los planetas del Sistema Solar
La forma de los planetas es casi esférica, algo achatada por los polos. Su
composición y tamaño son muy distintos. Venus, la Tierra, Mercurio y Marte y
Plutón son planetas pequeños y rocosos, muy densos. Poseen un lento
movimiento de rotación lento, pocos satélites (o carecen de ellos) y su forma es
bastante redonda. Por el contrario, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, son de gran
tamaño y composición gaseosa y con hielo, de escasa densidad y velocidad de
giro elevada, y provistos de muchos satélites; están abultados por el ecuador, y
poseen anillos. La distancia al Sol es también muy variable: Plutón está a casi 6
millones de Kilómetros, Neptuno a cuatro y medio. Por su parte, La Tierra está a
unos 150.000 Km., mientras Mercurio está a apenas 58.000 Km.
Planeta
Distancia al Sol en Km.
Mercurio
57.910.000
Venus
108.200.000
La Tierra
149.600.000
Marte
227.940.000
Júpìter
778.330.000
Saturno
1.429.400.000
Urano
2.870.990.000
Neptuno
4.504.300.000
Hay algunos planetas pequeños y rocosos, con densidad alta, como Mercurio,
Venus, la Tierra, Marte y Plutón (planetoide). Algunos carecen de lunas: Mercurio
y Venus. Otros tienen una, como La Tierra, dos, Marte, o 3 Plutón (planetoide).
Otros tienen numerosas lunas: Júpiter, 63; Saturno, 33; Urano, 27; y Neptuno, 13.
Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, los gigantes gaseosos, son enormes y ligeros,
hechos de gas y hielo. Estos planetas giran deprisa y tienen muchos satélites, más
abultamiento ecuatorial y anillos.
Planeta
Mercurio
Venus
La Tierra
Marte
Júpìter
Saturno
Urano
Neptuno
Diámetro de su
Veces la
Años de su
Periodo de
ecuador (veces el de
masa de la
traslación
rotación
la Tierra)
Tierra
0,38
0,94
2
1,
9
0,
00
11
53
9,
,2
3,
41
3,
98
0,0
0,8
6
1,0
2
0,1
0
31
1
9
8
14,
5
17,
6
81
2
(días)
0,241
0,615
1,0
1,8
0
11,86
8
29,46
84,01
164,79
58,
24
6
1,0
3
1,0
0
0,414
3
0,426
0,718
0,671
La Tierra
La Tierra es el quinto planeta en cuanto a tamaño del Sistema Solar, y el tercero
en proximidad al Sol, por detrás de Venus y Mercurio.
Aunque no es el único planeta con atmósfera y agua (condiciones imprescindibles
para que exista vida, al menos tal como la conocemos en la Tierra), es el único
que se sepa que alberga seres vivos. Otras condiciones terrestres favorables a la
existencia de vida son una atmósfera rica en oxígeno, sus moderadas
temperaturas, la abundancia de agua en estado líquido, y la existencia de
materiales de composición química muy variada. Su forma, como la de otros
planetas, es ligeramente achatada: en el ecuador su diámetro es 21 kilómetros
mayor, en el Polo Norte es 10 metros más grueso, y en el Polo Sur existe un
hundimiento de 31 metros.