El sistema solar. sistema solar

Transcripción

1 El sistema solar La Terra vista des de l espai. El Sol. 68 Per què hi ha dia i nit? Per què hi ha hivern i estiu? Per què veiem estels fugaços, cometes i planetes en observar el cel de nit? Hi ha vida en altres planetes? És possible que t hagis fet aquestes preguntes moltes vegades i, com tu, també se les van fer pensadors i científics d altres èpoques. Avui dia, algunes d aquestes qüestions tenen resposta, però d altres encara no en tenen. En aquesta unitat coneixeràs la teoria que, d acord amb els coneixements científics actuals, explica l origen de l univers. Com s han format els estels? El Sol, s apagarà algun dia? En aquestes pàgines aprendràs què són els estels i com els podem classificar, i concretament estudiaràs les característiques del nostre estel, el Sol, i de la galàxia en la qual es troba, la Via Làctia. Finalment, estudiaràs l estructura del sistema solar, i especialment els moviments del nostre planeta i el seu satèl lit, i els fenòmens que aquests moviments originen. univers estel Sol galàxia sistema solar planeta satèl lit Terra Lluna Júpiter. OBJECTIUS DIDÀCTICS Saturn. 1. Discernir les idees sobre l origen de l univers. 2. Valorar la complexitat de l univers. 3. Diferenciar els components de l univers. 4. Diferenciar els components del sistema solar. 5. Descriure les característiques del nostre planeta i la influència del seu satèl lit, la Lluna. 6. Explicar alguns fenòmens naturals, com ara els eclipsis, les estacions o les fases lunars. 69

2 3.1. Fes l experiment que et proposem i contesta a les preguntes que trobaràs a continuació. Material: 1 pilota de futbol 1 pilota de tennis 1 llum de sobretaula que permeti dirigir el feix lluminós Procediment: A C T I V I T A T S I N I C I A L S Formeu grups de tres alumnes. Un que aguanti la pilota de futbol, un altre, la de tennis i el tercer, el llum. Us heu de col locar ben alineats i de manera que la pilota de tennis quedi entre el llum i la pilota de futbol. El llum representa el Sol, la pilota de tennis representa la Lluna i la pilota de futbol, la Terra. La distància entre el llum (Sol) i la pilota de tennis (Lluna) ha de ser aproximadament cinc vegades la distància que hi ha entre la pilota de tennis i la pilota de futbol (Terra). Un cop fet el muntatge, es tracta d anar situant la Lluna en diferents posicions al voltant de la Terra. a) Què s observa a la Terra quan posem la Lluna entre el Sol i la Terra, tots tres en línia recta? b) Què s observa a la Lluna quan la posem de manera que la Terra queda entre el Sol i la Lluna, tots tres en línia recta? c) Què s observa quan posem la Lluna lateralment respecte de la Terra? 1. L origen de l univers L univers el podem definir com tot allò que existeix o existirà. Aquesta definició es complica, però, en el moment que volem detallar els diferents components de l univers. Per començar, les seves dimensions són tan grans que unitats com ara el metre o el quilòmetre, que a la Terra ens resulten tan útils, no ens servirien absolutament de res per mesurar distàncies a l univers, i hem d utilitzar unes altres unitats més adequades. Una de les principals és l any llum. Per fer-te una idea del valor d aquesta unitat, pensa que, en un segon, un raig de llum recorre quasi km, és a dir, podria donar 7,5 voltes a la Terra en un segon. El fet mateix d haver d utilitzar aquestes unitats tan grans et pot ajudar a entendre la immensitat de què parlem, i com és de difícil estudiar i conèixer l univers. Des de fa molt temps, els éssers humans, sigui a través de la religió, sigui a través de la filosofia, hem intentat de trobar una explicació de què és l univers i del seu origen. Fins al segle XX la ciència no ha pogut formular teories sobre l origen de l univers basades en experiments i en coneixements comprovats. Actualment, la teoria més acceptada pels científics és la teoria del Big Bang, segons la qual l univers era al principi infinitesimalment* petit i infinitament dens, i en un moment determinat (fa uns milions d anys) va experimentar una gran explosió (els astrònoms anomenen aquest fenomen Big Bang, que, en anglès, vol dir justament gran explosió ) a partir de la qual s ha anat formant tot l univers com el coneixem ara. Ara bé, ni aquesta teoria ni cap altra no poden explicar, però, com era l univers abans d aquesta gran explosió. d) Quina diferència s observa entre el Sol, d una banda, i la Terra i la Lluna, de l altra, pel que fa a la llum? Relaciona cada un dels conceptes següents amb la definició que li correspon: Terra, satèl lit, Lluna, Sol, sistema solar, univers, galàxia, planeta, estel. Espai immens on hi ha el conjunt dels cossos celestes o astres. Cos astronòmic gasós de grans dimensions que emet una gran quantitat d energia a l espai, una part de la qual és en forma de llum. Planeta del sistema solar situat entre Venus i Mart. Conjunt format pel Sol, vuit planetes amb els seus satèl lits i altres cossos celestes. Estel de grandària mitjana, centre del sistema solar. Satèl lit de la Terra. Astre que no té llum pròpia. Astre que no té llum pròpia i gira al voltant d un planeta. Gran agrupació d estels que formen una unitat. A C T I V I T A T S 3.3. Sabent que la distància aproximada entre el Sol i la Terra és de de quilòmetres, esbrina quant tarda la llum solar a arribar al nostre planeta Com s anomena la teoria que d acord amb els coneixements científics actuals explica l origen de l univers? Quina n és la idea principal? Les nebuloses estan formades principalment per gasos i pols. Aquesta està situada a la constel lació del Sagitari. univers VOCABULARI Infinitesimal. Tan petit que no es pot calcular.

3 72 2. Els estels i el Sol Els estels són cossos astronòmics gasosos de grans dimensions que emeten una gran quantitat d energia a l espai, una part de la qual en forma de llum. A l inici de la seva formació, els estels contenen una gran proporció de gas hidrogen. A temperatures elevades (uns C), aquest gas experimenta unes transformacions que alliberen molta energia en forma de llum i calor. La diferència més evident entre els estels és la intensitat amb què brillen. La brillantor d un estel observada des de la Terra depèn de la quantitat d energia que emet en forma de llum, o lluminositat, i de la distància que separa l estel de l observador. És per això que la brillantor és una característica aparent dels estels, i parlem precisament de brillantor aparent per referir-nos a la intensitat amb què els veiem brillar. Mapa estel lar de l hemisferi nord. Fins i tot l estel més lluminós pot aparèixer quasi invisible si està molt lluny de nosaltres. En els mapes estel lars, els estels es dibuixen amb una grandària relacionada amb la brillantor aparent (com més brillant es veu l estel, més gran es representa) i, per tant, aquesta representació no té res a veure amb la grandària real dels estels que hi figuren Tipus d estels Els estels es poden classificar tenint en compte la grandària i tenint en compte el color. La grandària dels estels és molt diversa: els més grans tenen un diàmetre que supera de molt la distància entre el Sol i la Terra; els més petits tenen la mida de la Terra o menys. El color dels estels està directament relacionat amb la seva temperatura superficial: els que la tenen elevada són de color blau, els de temperatura superficial intermèdia són, de més a menys calents, blancs, groguencs i taronja; els de superfície més freda són vermells. Per classificar els estels segons la temperatura superficial es fa servir una lletra per cada tipus. Per raons històriques, les lletres que es fan servir, de més calent a més fred, són: O, B, A, F, G, K i M. PER SABER-NE MÉS Antigament, els astrònoms consideraven els estels agrupats segons les formes o els dibuixos amb què apareixen quan s observa el firmament en una nit clara. Aquests grups imaginaris d estels reben el nom de constel lacions. El seu coneixement era molt important per als nostres avantpassats, ja que els permetia orientar-se durant la nit i determinar l arribada de les estacions. De temps ben antics, es va donar un nom propi a cada constel lació. En el nostre àmbit geogràfic, aquests noms indicaven la semblança de la constel lació amb la figura d algun animal (Óssa, Taure ) o amb la d éssers mitològics (Pegàs, Orió ). O B A F G K M Tipus Color Temperatura ( C) O Blau B Blau A Blanc F Groguenc G Groguenc K Taronja M Vermell < Tipus d estels segons la seva temperatura superficial. estel 73

4 2.2. El Sol 2.3. Les galàxies i la Via Làctia Les galàxies són grans agrupacions d estels que formen una unitat. Poden tenir des d uns estels fins a uns quants bilions. La Via Làctia és la galàxia en què es troba el Sol, un dels cent mil milions d estels que la formen. És una galàxia espiral constituïda per un nucli del qual surten cinc braços. Tots els estels que els formen giren al voltant del centre galàctic. El Sol hi fa una volta sencera cada 225 milions d anys, a una velocitat de 220 km/s. VOCABULARI Volta. Estructura corbada que forma un sostre. La volta del cel, per tant, és el cel visible. A B C Segons la seva forma, les galàxies es poden classificar en espirals (A), el líptiques (B) i irregulars (C). 74 PER SABER-NE MÉS RECORDA Els estels, els planetes, els satèl lits i els cometes són els principals cossos celestes. 75 El Sol és un estel de grandària mitjana, del tipus G, format principalment per un 71 % d hidrogen (H 2 ) i un 27 % d heli (He). El Sol es va formar fa uns milions d anys, i continuarà en l estat actual durant uns milions d anys més. El seu volum és aproximadament vegades el volum de la Terra, però la seva massa és només vegades la de la Terra. Això és degut al fet que la composició del Sol és gasosa, cosa que comporta que la seva densitat sigui més petita que la d un planeta rocós com ara la Terra. El Sol fa una volta completa sobre si mateix aproximadament cada 25 dies, i ho fa en el mateix sentit de rotació que la Terra. La distància mitjana entre el Sol i la Terra és de km. Aquesta distància s ha adoptat internacionalment com a unitat útil per mesurar distàncies dins del sistema solar, amb el nom d unitat astronòmica (UA). El Sol, font de vida al nostre planeta. Sol galàxia Sol nucli Els grecs van donar a la nostra galàxia el nom de Via Làctia, que vol dir camí de llet. Si has observat alguna vegada el cel en una nit clara, lluny de la llum de les ciutats, de segur que hauràs vist aquesta banda blanquinosa, formada per milions d estels. En realitat es tracta de la llum de milions d estels d un braç de la nostra galàxia que, en la foscor de la nit, s observa projectada en la volta* del cel. A C T I V I T A T S 3.5. Defineix què és un estel Observa el mapa estel lar i digues el nom de la constel lació en què es troba l estel polar. Quin punt cardinal indica aquest estel? 3.7. Quin estel té una temperatura superficial més gran, un de tipus F o un de tipus G? Raona n la resposta Quin tipus d estel és el Sol? En quina galàxia es troba? 3.9. A quants quilòmetres correspon una unitat astronòmica?

5 3. El sistema solar Classificació dels planetes del sistema solar A l univers, fins al moment, els éssers humans hem descobert molt pocs estels que tinguin un sistema* planetari. Un d aquests estels amb sistema planetari és el Sol. El Sol, els planetes, els satèl lits i altres astres formen una unitat anomenada sistema solar. El sistema solar. Venus Neptú Planetes interiors Planetes exteriors Mercuri, Venus, la Terra i Mart Júpiter, Saturn, Urà i Neptú De dimensions petites, sòlids i densos, són els que es troben més a prop del Sol. Estan formats, com la Terra, per capes rocoses que envolten nuclis metàl lics, raó per la qual s anomenen també planetes terrestres o rocosos. Són planetes de grans dimensions i, tot i que tenen un nucli sòlid, estan formats bàsicament per gasos, raó per la qual s anomenen també gasosos. Per aquest motiu, són menys densos que els planetes interiors. Aquests planetes s anomenen exteriors perquè es troben més lluny del Sol que els interiors. VOCABULARI Sistema. Conjunt d elements materials, relacionats entre si, que constitueixen un tot, amb unes lleis comunes. Mart Mercuri la Terra Objectes nans Plutó, Ceres i Eris El 24 d agost de 2006, la Unió Astronòmica Internacional va retirar a Plutó la condició de planeta. Això va comportar la creació d una nova categoria de cossos celestes, els objectes nans, a la qual de moment pertanyen Plutó, Ceres i Eris. Júpiter Saturn 76 Principals característiques dels planetes del sistema solar 77 Urà Planeta Distància al Sol (UA) Diàmetre equatorial (km) Durada de la translació Nombre de satèl lits Mercuri 0, dies 0 Venus 0, ,70 dies 0 Terra 1, ,25 dies 1 Mart 1, ,98 dies Planetes i satèl lits Els planetes són cossos esfèrics i sense llum pròpia que giren al voltant del Sol. N hi ha vuit: Mercuri, Venus, la Terra, Mart, Júpiter, Saturn, Urà i Neptú. A més a més dels vuit planetes, existeixen objectes nans, el més conegut dels quals és Plutó. El camí que els planetes fan al voltant del Sol es diu òrbita, i el moviment al llarg de l òrbita s anomena moviment de translació. Al mateix temps, els planetes giren sobre ells mateixos amb un moviment conegut amb el nom de moviment de rotació. Tots els planetes del sistema solar, excepte Mercuri i Venus, tenen com a mínim un satèl lit. Els satèl lits són cossos sòlids, generalment esfèrics, que descriuen òrbites al voltant dels seus planetes i a la vegada giren sobre ells mateixos. sistema solar planeta satèl lit Júpiter 5, ,86 anys 62 Saturn 9, ,45 anys 47 Urà 19, anys 27 Neptú 30, ,79 anys 13 A C T I V I T A T S Consulta la taula amb les característiques dels planetes del sistema solar i contesta a les preguntes que hi ha a continuació. a) Quin és el planeta més proper al Sol? I el més llunyà? b) Quin és el planeta amb l any més curt? I amb l any més llarg? c) Calcula la teva edat en anys venusians i marcians Per què la densitat dels anomenats planetes interiors és més gran que la dels planetes exteriors? PER SABER-NE MÉS Els noms dels planetes del nostre sistema solar provenen, generalment, de la mitologia grega i romana. Per exemple, el nom del planeta Venus prové de la deessa romana de l amor, probablement perquè era el planeta que més brillava entre els que es coneixien llavors. El planeta Mart va rebre el nom del déu romà de la guerra perquè és vermellós i el seu color va fer que es relacionés amb la sang i amb la guerra.

6 El planeta Terra La Terra, com tota la resta dels planetes del sistema solar, descriu dos moviments simultanis: el moviment de rotació sobre el seu propi eix en un temps de 23 h 56 min i 4 s, i el moviment de translació al voltant del Sol en un temps de 365,25 dies. Aquesta fracció de dia fa que hàgim d afegir al nostre calendari anual un dia cada 4 anys. El moviment de rotació fa que hi hagi dia, quan arriba la claror del Sol, i nit, quan no arriba aquesta claror. El moviment de translació fa que, a causa de la inclinació de l eix terrestre, la inclinació amb què els rajos solars arriben a les diverses regions de la Terra vagi canviant. Això fa que el nombre d hores de sol diàries i les temperatures variïn cíclicament al llarg de l any. Aquest canvi cíclic de les condicions ambientals el coneixem amb el nom d estacions. El fenomen del dia i de la nit i el de les estacions condicionen la distribució de la vida al nostre planeta. Característiques de la terra Distància mitjana al Sol Radi Massa 149,6 milions de km 6 378,2 km 5, kg Densitat mitjana 5,5 g/cm 3 Inclinació de l eix respecte de l òrbita Terra Rajos solars 0 Cercle polar àrtic Tròpic de Càncer Equador Tròpic de Capricorn Cercle polar antàrtic Equinoccis PER SABER-NE MÉS Cercle polar àrtic Tròpic de Càncer Equador Tròpic de Capricorn Cercle polar antàrtic Solstici d estiu Rajos solars Rajos solars Cercle polar àrtic Tròpic de Càncer Equador Tròpic de Capricorn Cercle polar antàrtic Les estacions són les divisions de l any compreses entre un equinocci i un solstici. N hi ha quatre: primavera, que dura de l equinocci de primavera al solstici d estiu; estiu, del solstici d estiu a l equinocci de tardor; tardor, de l equinocci de tardor al solstici d hivern, i hivern, del solstici d hivern a l equinocci de primavera. L equinocci és el temps de l any en què els dos hemisferis terrestres queden igualment il luminats i, per tant, en què hi ha el mateix nombre d hores de llum en tots els punts de la Terra. Això succeeix el 21 de març i el 23 de setembre. El solstici d estiu és el temps en què els rajos solars arriben verticalment al tròpic de Càncer, amb l hemisferi nord inclinat cap al Sol. En aquest moment, al pol Nord hi ha 24 hores de llum i al pol Sud, 24 hores de foscor. Això esdevé el 21 de juny. El solstici d hivern és el temps en què els rajos solars arriben verticalment al tròpic de Capricorn, amb l hemisferi sud inclinat cap al Sol. En aquest moment, al pol Nord hi ha 24 hores de foscor i al pol Sud, 24 hores de llum. Això s esdevé el 21 de desembre Solstici d hivern 79 Equinocci de primavera Primavera a l hemisferi nord Tardor a l hemisferi sud Els dies i les nits són originats pel moviment de rotació de la Terra, i les estacions, pel moviment de translació. Estiu a l hemisferi nord Hivern a l hemisferi sud Hivern a l hemisferi nord Estiu a l hemisferi sud Solstici d estiu Solstici d hivern Equinocci de tardor Tardor a l hemisferi nord Primavera a l hemisferi sud Posició de la Terra respecte del Sol: equinoccis i solsticis.

7 La Lluna La Lluna és un cos sòlid, sense atmosfera, que fa una volta completa sobre el seu eix i al voltant de la Terra en el mateix temps: 27,32 dies. Per aquesta raó, des de la Terra veiem sempre la mateixa cara de la Lluna. La llum lunar és deguda a la llum del Sol reflectida en la superfície de la Lluna. La superfície de la Lluna és molt irregular. Presenta els anomenats mars lunars*, continents lunars* i cràters, la major part d aquests últims a causa d impactes de meteorits. PER SABER-NE MÉS Les marees són originades per la força d atracció del Sol i, sobretot, de la Lluna. Són moviments cíclics d ascens i descens del nivell del mar. El cicle complet consta de dues pujades i dues baixades de l aigua, i té una durada aproximada de 24 hores; quan l aigua arriba al nivell màxim hi ha marea alta, mentre que quan és al nivell mínim, hi ha marea baixa. Característiques de la Lluna Distància mitjana a la Terra Radi Massa km 1738 km kg Densitat mitjana 3,34 g/cm 3 Inclinació de l eix respecte de l òrbita 5 8 Lluna LLUNA NOVA Quan la Lluna, en girar entorn de la Terra, es troba entre el Sol i el nostre planeta, la part il luminada de la Lluna és la que no es pot veure des de la Terra i, per tant, no veiem el nostre satèl lit. QUART CREIXENT A mesura que la Lluna avança al llarg de la seva òrbita al voltant de la Terra, es va veient un fragment de la superfície il luminada progressivament més gran. Quan la Lluna, la Terra i el Sol formen un angle recte, es veu la meitat de la superfície il luminada: és el quart creixent. LLUNA PLENA A mesura que avança el cicle, es veu cada vegada més part de la superfície il luminada, fins que s acaba veient tota: és la lluna plena. En aquesta fase, la Terra està entre el Sol i la Lluna Les fases de la Lluna La forma de la Lluna, vista des de la Terra, sembla que canviï de dia en dia seguint un cicle regular, de manera que al cap d un temps es tornen a repetir les mateixes formes. Aquests canvis cíclics i regulars de la forma de la Lluna s anomenen fases lunars. El cicle complet dels canvis aparents de la Lluna constitueix el mes, i la quarta part del cicle, la setmana. La regularitat i la facilitat d observació de les fases lunars va ser utilitzada per moltes civilitzacions com a base per confeccionar calendaris lunars. QUART MINVANT La quarta fase és el quart minvant, quan la Lluna, la Terra i el Sol tornen a formar un angle recte, però al cantó contrari del quart creixent; es diu minvant perquè ha anat disminuint des de la lluna plena i anirà disminuint fins a la propera lluna nova. RECORDA La Lluna és l únic satèl lit de la Terra. Com es produeixen les fases lunars. 81 Quart minvant VOCABULARI Mar lunar. Part de la superfície lunar que, vista des de la terra, té una aparença llisa i horitzontal semblant a una gran extensió d aigua. Continent lunar. Part de la superfície lunar que presenta grans muntanyes i cràters. Lluna nova Com veiem la Lluna des de la Terra Lluna plena Quart creixent Com veuríem la Terra i la Lluna des de lluny.

8 Els eclipsis L alineament del sistema Terra, Lluna i Sol provoca els eclipsis. Es produeixen eclipsis de Sol quan la Lluna s interposa entre la Terra i el Sol, durant la fase de lluna nova. Els eclipsis de Sol s anomenen totals, parcials o anulars segons que el Sol quedi tapat completament, només parcialment, o es vegi un anell solar. Els eclipsis de Lluna es produeixen quan la Terra s interposa entre el Sol i la Lluna, en la fase de lluna plena. SOL Eclipsi de Sol. Ombra Penombra LLUNA A C T I V I T A T S Per què existeixen els dies i les nits? Quina és la causa de la successió de les estacions? El dia té la mateixa durada al llarg de l any? Raona n la resposta A què és deguda la llum de la Lluna? Quines són les fases lunars? Quina és la raó d aquest fenomen? Descriu com es produeix un eclipsi de Sol. Com es produeixen els eclipsis. TERRA Entre Mart i Júpiter hi ha un cercle d asteroides. Estel fugaç. PER SABER-NE MÉS A part dels planetes i els satèl lits, al sistema solar existeixen altres astres amb característiques pròpies: els asteroides, els meteorits i els cometes. Els asteroides són cossos petits, de diàmetres que van des d uns centenars de metres fins a uns mil quilòmetres. Més del 90 % d aquests astres es troben en òrbites situades entre Mart i Júpiter, formant el cinturó d asteroides, i la resta es troben repartits per tot el sistema solar. Els meteorits són cossos celestes, a vegades asteroides, que cauen sobre els planetes o els satèl lits. Són objectes importants, perquè alguns han guardat rastres de l origen del sistema solar millor que cap roca de cap planeta. Quan els meteorits cauen sobre la Terra, els més grossos poden arribar a la superfície i originar cràters considerables, com el Meteor Crater d Arizona als Estats Units d Amèrica, i els més petits, en fregar amb l atmosfera, es cremen (quan s observa aquest fenomen, se li dóna el nom d estel fugaç). 83 SOL SOL Penombra ECLIPSI TOTAL DE SOL LLUNA Penombra Ombra Penombra ECLIPSI ANULAR DE SOL ECLIPSI DE LLUNA TERRA TERRA Penombra LLUNA Ombra Penombra El cometa Halley. Els cometes són astres de poca massa, que estan constituïts bàsicament per glaços i pols. Les seves òrbites són molt excèntriques, i només els podem veure quan es troben prou a prop del Sol, perquè la seva radiació vaporitza part dels glaços. Llavors, les partícules de vapor i de pols envolten el nucli del cometa i formen un halo brillant, la cabellera o cap. Quan s aproximen més al Sol, es forma la seva cua característica, orientada sempre en sentit contrari al Sol, generalment de forma corbada, i un filament més rectilini. Un exemple de cometa ben conegut és el Halley, que té un període de 76 anys i que va ser visible per darrera vegada el 1986.

9 Arxiu Edició Visualització Preferits Eines Ajuda Adreça Endarrere INTRODUCCIÓ Cerca El racó d Internet Preferits Vincles L astronomia és una ciència antiga i moderna a la vegada. Antiga perquè va començar, pràcticament, amb la humanitat. Moderna perquè ens proporciona un dels camps d estudi i investigació més avançats. Aquesta activitat proposa apropar-te a l astronomia i fer-la comprensible. Esquema de la unitat Big Bang univers TASCA Has de realitzar les activitats que et proposem. Això t ajudarà a comprendre millor l astronomia i a veure-la com una ciència més propera. galàxies PROCÉS 1. Llegeix amb atenció el text dels enllaços 1, 2 i 3 del web i respon a les preguntes següents: Què hi podem trobar al núvol d Oort? Per què els cometes tenen cua? Com expliques que aquesta cua canviï d orientació? Per què els planetes giren al voltant del Sol i no el Sol al voltant dels planetes? Per què no cauen els planetes? espirals Via Làctia el líptiques irregulars 84 Quines idees van aportar Aristòtil, Copèrnic, Galileu i Kepler al coneixement de l univers? Amb la informació que dóna l enllaç 4, construeix un localitzador d estels milions d estels UN PARELL D ADVERTIMENTS No escriguis mai cap paraula de la qual no coneguis el significat. Consulta abans el diccionari. No copiïs mai frases senceres. sistema solar RECURSOS Per poder elaborar aquest treball, cal que entris en el web Sol planetes satèl lits altres cossos Terra Lluna asteroides meteorits cometes Internet

10 sistema solar 3. Resum gràfic Neptú El sistema solar estel 2. Mart Mercuri Venus la Terra univers 1. Júpiter Saturn Urà Cos astronòmic gasós de grans dimensions que emet una gran quantitat d energia a l espai, una part de la qual en forma de llum. Conjunt dels vuit planetes, els satèl lits, el Sol i altres astres. planeta 3.1. satèl lit Espai immens on hi ha el conjunt dels cossos celestes o astres. 87 galàxia 2.3. Sol 2.2. Astre que no té llum pròpia. Astre que no té llum pròpia i gira al voltant d un planeta. Terra 3.2. Lluna 3.3. Estel de grandària mitjana, centre del sistema solar. Gran agrupació d estels que formen una unitat. Pot tenir forma espiral, el líptica o irregular. Planeta del sistema solar situat entre Venus i Mart. Satèl lit de la Terra situat a km de distància i amb relleu molt accidentat.

11 A CTIVITA TS experimentals Representem el sistema solar Objectiu: Comparar les distàncies dels planetes al Sol i les mides dels planetes. Material: Un rectangle de paper d embalar de 220 cm per 50 cm; un regle graduat o una cinta mètrica; llapis o retoladors de colors; un compàs; una calculadora. Procediment: 1) Consulta el quadre de característiques dels planetes del sistema solar (pàg. 77) i pren nota de la distància de cadascun al Sol, en unitats astronòmiques (UA). 2) Fent la proporció 1 UA = 5 cm, calcula la distància al Sol de cada planeta. 3) En un extrem del rectangle de paper d embalar, i a uns 20 cm del costat de dalt, marca un punt, que representarà el Sol. 4) Més o menys en línia recta, i a les distàncies al Sol que has calculat, representa els planetes amb cercles de colors diferents. Pots fer aquests cercles aproximadament proporcionals a les grandàries dels planetes. 5) Torna a consultar el quadre de les característiques dels planetes, i pren nota del diàmetre de cadascun. 6) Fent la proporció km = 1 mm, calcula el diàmetre que cada planeta tindrà en la nostra representació. 7) En la part de baix del rectangle de paper d embalar, a uns 20 cm del costat inferior, i l un al costat de l altre i per ordre, representa cada planeta mitjançant un cercle del diàmetre que has calculat i de color diferent per a cadascun L òrbita d un satèl lit Objectiu: Marcar l òrbita d un satèl lit de Júpiter i determinar el període i el radi de la seva òrbita. Material: Un llapis; paper quadriculat. Informació: Galileu va ser un matemàtic i científic italià que va viure entre el 1564 i el Amb unes ulleres de llarga vista va observar els satèl lits de Júpiter i es va adonar que orbitaven al voltant del planeta. Aquesta observació contradeia el model geocèntric de l univers. L agost del 1996, un astrònom aficionat va decidir tractar de repetir les observacions de Galileu. Va utilitzar un petit telescopi per observar un dels satèl lits de Júpiter i va anotar en una taula les dades enregistrades (la distància del satèl lit està representada tenint en compte el radi de Júpiter). Les dades són incompletes perquè les condicions meteorològiques no van permetre a l astrònom fer les observacions cada nit. Procediment: Data Distància 3 11,0 5 4,5 6? 8 +8,8 Data Distància , ,0 16 7, ,5 Ió, un dels satèl lits de Júpiter, fotografiat des del Voyager I. Data Distància 18 13,0 21 6, , ,5 Data Distància , , ,0 31? A CTIVITA TS experimentals 89 Qüestions: a) A quina distància en centímetres queda Neptú de la Terra, en la teva representació? Tenint en compte que un centímetre en aquesta representació equival aproximadament a 30 milions de quilòmetres en la realitat, a quants quilòmetres reals correspon el resultat anterior? b) Situa en el mural el cinturó d asteroides. c) A partir de la proporció dels diàmetres que has dibuixat, calcula quantes vegades és més gran el radi de Júpiter que el de la Terra i quantes vegades és més petit el de Venus que el del nostre planeta. 1) Dibuixa els eixos x i y sobre el paper quadriculat. Numera l eix x de l 1 al 31 (dies del mes) i l eix y de 15 a ) Marca els punts corresponents a les dades de la taula i traça una corba que passi per tots els punts. Recorda que la corba, en general, ha de ser una ona plana. Qüestions: a) El nombre de dies entre cresta i cresta s anomena període. Quin és el període d aquest satèl lit? b) La cresta de l ona representa la distància més gran que té el satèl lit respecte a Júpiter, a la seva dreta o a la seva esquerra. Ja que l òrbita és gairebé rodona, la distància també representa el radi de l òrbita. Quin és el radi orbital d aquest satèl lit? c) Sabent que el radi de Júpiter és de quilòmetres, transforma el radi orbital del satèl lit en quilòmetres. d) Busca informació sobre les òrbites dels satèl lits de Júpiter i digues quin satèl lit va observar l astrònom.

12 A CTIVITA TS 90 L origen de l univers Ordena de més gran a més petit els conceptes següents: galàxia, planeta, univers, sistema solar, asteroide, estel La teoria més acceptada actualment per explicar l origen de l univers és la del Big Bang. Escriu quina de les següents expressions indica el seu significat: molt temps, gran explosió, origen de tot, gran inici Quina és la unitat més útil per mesurar les distàncies a l univers? Busca informació sobre els telescopis i l astronomia i contesta a les preguntes següents: a) Què és un telescopi? De quins tipus n hi ha? b) Escriu el nom d alguns observatoris astronòmics i digues on són. c) Escriu el nom d alguns astrònoms actuals. Els estels i el Sol Escriu quina de les expressions següents indica la distància entre la Terra i el Sol: any llum, distància mitjana de translació, unitat astronòmica, unitat còsmica Copia en el teu quadern les frases següents i completa-les: a) El Sol es va formar fa uns anys. b) El volum del Sol és aproximadament el volum de la Terra, però la seva massa és només la de la Terra. c) El Sol fa una volta completa sobre si mateix aproximadament cada dies, i ho fa en el mateix de rotació que la Terra Els estels passen per períodes de naixement, joventut, maduresa i mort. Busca informació i escriu un text breu sobre les característiques principals de diferents estels i el seu cicle vital. El sistema solar Escriu el nom dels planetes en ordre creixent segons la seva distància al Sol Quin és el planeta més proper a la Terra? I el més llunyà? Ordena els planetes del sistema solar en ordre decreixent segons la seva grandària Quin és el planeta que té el dia més llarg? Quines situacions periòdiques són originades pels moviments de la Terra? Per què quan a l hemisferi nord és estiu, a l hemisferi sud és hivern? Per què quan a Catalunya és de dia, al Japó és de nit? Justifica la necessitat d afegir al nostre calendari un dia cada quatre anys Què vol dir lluna plena? Dibuixa la posició en què es troben el Sol, la Terra i la Lluna per originar aquesta fase lunar Com es diuen els diferents tipus d eclipsis de Sol existents? Per què la superfície de la Lluna és plena de cràters i la de la Terra no? Busca informació sobre cinc calendaris utilitzats per diferents cultures. Quin és el nom i l origen del calendari que utilitzem actualment? Busca informació sobre els mapes espacials dels últims deu anys i resumeix-la en un text breu. Activitat L estel de Betlem És indiscutible que un dels elements que no passa desapercebut en qualsevol festa nadalenca és l estel de Betlem. A mesura que s apropa el Nadal, els nostres carrers s il luminen i no és estrany que n aparegui un. Amb l ajut dels ordinadors, els avenços en traduccions de llengües orientals i les noves troballes arqueològiques, avui en dia tenim la possibilitat d investigar, des del punt de vista astronòmic, què podia ser realment l estel. Hi ha hagut molts intents d explicar científicament l estel de Nadal. N explicarem tres: 1) Alguns estudiosos pensen que aquest «estel» fou un cometa, un cos celestial, la presència del qual sempre ha estat connectada amb algun fet històric, com el naixement de reis. Malgrat tot, no existeix cap dada que parli de la presència d algun cometa que s ajusti a la data del naixement de Jesús. 2) Altres persones creuen que l estel de Betlem fou un agrupament de planetes succeït en aquella nit. Com que els planetes orbiten al voltant del Sol a diferents distàncies i velocitats, ocasionalment, sembla que s apropen els uns als altres, si bé l alineació de múltiples planetes no es veuria com una sola font de llum. 3) Finalment, s ha proposat l explosió d un estel, o supernova, per explicar l estel de Nadal. Moltes estrelles són inestables i exploten alliberant una intensa brillantor. Però no hi ha cap informació que confirmi una supernova en aquell any. En l Evangeli segons Sant Mateu, en primer lloc s esmenta que només els Reis Mags van veure l estel, però els cometes, les alineacions dels planetes i les explosions d estels són visibles per a qualsevol persona a la Terra. En segon lloc, sempre segons el text de l apòstol Mateu, l estel va guiar els tres Reis directament de Jerusalem a Betlem, és a dir, de nord a sud, fins allà on era Jesús. Qualsevol cos celeste es mou d est a oest, a causa de la rotació de la Terra, i a més és molt difícil imaginar-se com una llum natural hagi pogut guiar algú fins a una casa particular. La conclusió, doncs, és que la presència de l estel de Betlem no pot ser explicada científicament. Qüestions: a) L opció que l estel de Betlem fos un cometa, explicaria la forma que coneixem de l estel de Nadal? Justifica la teva resposta. b) Hi ha un planeta que és possible veure a ull nu des de la Terra. Saps de quin es tracta? Explica per què algunes vegades és possible observar-lo. c) Quina de les tres opcions referents a l estel de Betlem et convenç més? Troba alguns arguments per defensar la teva tria. A CTIVITA TS 91

13 A CTIVITA TS d avaluació Defineix les unitats que s utilitzen per mesurar distàncies en l univers i en el sistema solar. 2. Explica l origen de l univers segons la teoria del Big Bang. 3. Què és la lluminositat dels estels? 4. De què depèn el color dels estels? De quin tipus és el Sol? 5. Què és la Via Làctia? 6. Quina és la causa de la diferència de densitat entre el Sol i la Terra? 7. Escriu una llista amb el nom de tots els tipus d astres que hi ha en el sistema solar. 8. Escriu a què corresponen les definicions següents: a) Camí que fan els planetes al voltant del Sol. b) Moviment que realitzen els planetes sobre ells mateixos. c) És el planeta de més diàmetre. d) És qualsevol planeta que no té satèl lits. 9. Per què cada quatre anys hem d afegir un dia al nostre calendari? 10. Dibuixa dues circumferències que representin la Terra i el Sol i assenyala la zona de la Terra en què sigui de nit. 11. Quines són les causes de les estacions? 12. Dibuixa la posició de la Terra respecte del Sol quan es troba en el solstici d estiu. 13. Defineix què és un eclipsi de Sol. 14. Descriu les fases lunars. 15. Relaciona les fases lunars amb el mes i la setmana. Dossier Unitat 3 Els robots, els nostres ajudants La majoria de les pel lícules de ciència-ficció mostren robots que ajuden els humans. Avui en dia la vida real s està apropant a la ficció; però, què és un robot espacial? Si bé qualsevol nau espacial no tripulada pot ser considerada un robot espacial, la tendència dels científics és la de definir com a robot espacial qualsevol sistema que té mobilitat, capacitat de manipular objectes i la flexibilitat necessària per realitzar qualsevol combinació d aquestes tasques amb autonomia o per control a distància. L objectiu dels robots espacials és la de realitzar una acció en l espai, com ara situar un instrument per prendre mides, recollir una mostra per fer-ne l examen, muntar una estructura o, fins i tot, moure s al voltant d un astronauta. Els robots són perfectes per ser utilitzats a l espai. No es cansen ni necessiten parar a l hora d esmorzar. Poden sobreviure en les condicions més difícils i alguns poden fins i tot realitzar accions complicades sense la intervenció humana. El robot més utilitzat en les missions espacials és el Rover. Utilitza rodes o erugues per desplaçarse per la superfície d altres planetes i transportar, així, instruments. El robot més petit és el microvehicle Nanokhod, que té la mida d un llibre i 2 kg de pes. Pot transportar i posicionar 1 kg d instrumental en un petit radi al voltant de la nau d aterratge. Un versió més gran és el Miro-2, que pesa 12 kg. Aquest robot incorpora una barrina robotitzada que pot perforar fins a dos metres de profunditat, reunir fins a 10 mostres i retornar a la nau d aterratge, on les mostres poden ser analitzades. Altres dissenys de robots estan inspirats en animals. Un exemple n és el robot de vuit potes Aramies Scorpion, que pot avançar sobre terrenys molt rocallosos i travessar dunes gràcies a les seves potes i al seu moviment inspirat en el món animal. La natura també ha inspirat el robot saltarí. Amb una alçària inferior als 40 cm, pot saltar obstacles de fins un parell de metres d altura, fet impossible a la Terra a causa de la força d atracció de la gravetat, però fàcilment realitzable a la Lluna o a Mart.