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1 Teoría geocéntrica Uno de los precursores fue Aristóteles filósofo y científico griego, que postuló que todos los astros giran en torno a la Tierra, en esferas concéntricas, basado en las ideas de Aristóteles y otros astrónomos, Claudio Ptolomeo publicó un libro Almagesto, en el que planteó la idea de que la Tierra está en reposo en el centro del Universo, y que la Luna, el Sol, los planetas conocidos entonces, y todas las estrellas,giran alrededor de ella describiendo órbitas circulares, al interior de esferas. Los pueblos de la antigüedad ya asociaban los cambios de posición del Sol con la sucesión de las estaciones, y crearon diferentes calendarios: el babilónico, de 354 días; el egipcio y el mexica, de 365 días; el inca, de 360 días y el romano, de 365,25 días. Cuál de estos calendarios utilizamos actualmente? Teoría heliocéntrica El primero en proponer un modelo heliocéntrico del Universo, realizando deducciones a través de métodos matemáticos, fue Aristarco de Samos pero sus ideas no prevalecieron. Más tarde, durante el Renacimiento, época de auge de las artes y la ciencia, el astrónomo polaco Nicolás Copérnico planteó la idea de que el Sol se encuentra inmóvil en el centro del Universo, y que la Tierra y demás cuerpos celestes giran a su alrededor, lo que explicaba el movimiento irregular de los planetas en el firmamento. Si bien esta teoría fue desarrollada en los primeros años del siglo XVI, fue divulgada años más tarde, debido a que Copérnico dudó en publicar sus ideas por temor a la comunidad científica y religiosa, que castigaba cualquier postulado que no coincidiera con el pensamiento religioso de la época. Con el paso de los años y la evolución del pensamiento del ser humano, se fueron creando nuevas tecnologías que permitieron investigar y dar respuesta a las interrogantes acerca del Universo. Es así como nació la astronomía, ciencia que se ocupa del estudio de las estructuras cósmicas o cuerpos celestes (estrellas, planetas y satélites naturales, entre otros), sus movimientos, los fenómenos ligados a ellos, su registro y su origen. Al comienzo, esta ciencia se basaba solo en la percepción visual.

2 Uno de los inventos que amplió la capacidad de observación del Universo fue el telescopio, instrumento creado por Hans Lippershey en 1608 y utilizado por Galileo Galilei en 1609, quien gracias a su uso observó por primera vez cuatro satélites naturales de Júpiter. Actualmente, y gracias a la evolución de los telescopios, se dispone de tecnologías mucho más avanzadas, como los radiotelescopios, las sondas espaciales, los satélites artificiales y los transbordadores espaciales, entre otros, lo que ha permitido obtener mayor información del Universo (su origen, detección de planetas, investigación de agujeros negros, estudiar nuestro Sol, etc.). En el norte de Chile, gracias a las excelentes condiciones de visibilidad del cielo nocturno, se han instalado una serie de observatorios astronómicos. Se espera que para el año 2018 entre en operaciones en Chile, el telescopio mas grande del mundo, el E-ELT (European Extremely Large Telescope). Este telescopio estará ubicado en la parte central del desierto de Atacama, específicamente en el cerro Armazones. Estas páginas web te ayudarán a obtener más información: Cómo se originó el Universo? En 1927, y basándose en los aportes de Einstein y Hubble al estudio del Universo, el astrónomo George Lemaitre planteó la idea de que si el Universo se encuentra en expansión, en el pasado tuvo que haber sido más pequeño. Esto lo llevó a formular la teoría de la gran explosión, que postula que el Universo se originó a partir de la explosión de un átomo primigenio. George Gamow apoyó la teoría de Lemaitre, pero al átomo primigenio lo llamó singularidad. Esta teoría se conoce como Big Bang, nombre que irónicamente le dio el astrónomo Fred Hoyle, quien no estaba de acuerdo con ella. La teoría del Big Bang establece que, al comienzo, todo lo que sería el Universo se encontraba concentrado en una zona, infinitamente pequeña, en la que no existía espacio ni tiempo. Se estima que hace aproximadamente millones de años, esta zona extraordinariamente pequeña explotó, originando un evento cósmico de magnitudes inimaginables, en el que las temperaturas generadas y la velocidad de expansión escapan a toda escala de medición, y donde todo el Universo experimentó transformaciones a medida que transcurría el tiempo: se hizo menos denso y cambió de composición. De acuerdo a esta teoría, breves momentos después de la explosión se formaron partículas de materia. Se estima que la temperatura del Universo era tan alta, que la materia se encontraba en estado de plasma, constituida principalmente por núcleos atómicos, formados mayoritariamente por protones; y donde los electrones se encuentran separados de los núcleos. Durante la expansión del Universo, la temperatura fue descendiendo; se generaron los primeros elementos, luego la formación de estrellas, cuásares, galaxias y, hace unos millones de años, nuestro Sistema Solar.

3 2. QUÉ HAY EN EL UNIVERSO? A continuación describiremos las principales estructuras cósmicas, cuyas características conocemos gracias a la astronomía y a los instrumentos que han permitido su estudio. ESTRELLAS: Son masas de plasma, compuestas principalmente por hidrógeno y helio. En su interior continuamente se producen reacciones que liberan gran cantidad de energía, la que emiten al exterior en forma de luz y calor. La mayoría de las estrellas las vemos durante la noche como puntos luminosos parpadeantes, debido a que se encuentran a enormes distancias de nuestro planeta. Una excepción es el Sol, al que vemos durante el día. Las principales propiedades de las estrellas son: Brillo: cantidad de luz que recibimos, depende de la luminosidad y de la distancia a la que se encuentra la estrella de nuestro planeta. Color: relacionada con la temperatura de la estrella, la que puede oscilar entre los y los ºC. En orden descendente de temperatura, las estrellas pueden ser azules, blancas, amarillas, anaranjadas y rojas. El Sol es una estrella amarilla. Tamaño: según esta característica, y en comparación con el tamaño del Sol (diámetro: km), las estrellas se agrupan en: NEBULOSAS: Son gigantescas agrupaciones de polvo y gas, que no emiten luz Propia, absorben y reflejan la luz emitida por las estrellas cercanas. Algunas nebulosas se formaron por la explosión de estrellas brillantes, llamadas novas, y otras corresponden a restos del material que dio origen a las estrellas. GALAXIAS: Son enormes agrupaciones de estrellas, polvo, gases, agujeros negros, nebulosas, planetas, asteroides, cometas, etc. que se encuentran agrupados por la fuerza gravitacional. En 1926, Edwin Hubble, basándose en la forma y composición de las galaxias, las clasificó como se muestra a continuación

4 La concepción actual del Universo indica que este se encuentra expandiéndose en todas direcciones. Según Hubble, mientras más lejana está una galaxia de la Tierra, vemos que esta se aleja con mayor velocidad. Esta relación se conoce como ley de Hubble, que establece que las galaxias se alejan de nuestro planeta con una velocidad proporcional a la distancia a la que se encuentran de él. Las galaxias tienden a formar grupos. Varios grupos forman un cúmulo, y la agrupación de cúmulos constituyen un supercúmulo. PLANETAS: Son cuerpos celestes que no emiten luz propia y giran alrededor de una estrella en un movimiento (traslación) y mientras más alejado se encuentra un planeta de la estrella, más tiempo demora en dar una vuelta completa a su alrededor. SATÉLITES NATURALES: Son cuerpos celestes que no emiten luz propia. Los satélites naturales giran alrededor de un planeta de mayor masa, acompañándolo en su movimiento de traslación. COMETAS: Son pequeños astros rocosos que describen órbitas elípticas, muy alargadas, alrededor de una estrella. Generalmente, están formados por un núcleo central, en torno al cual hay una esfera gaseosa que corresponde a la cabellera o corona, y una larga prolongación de esta, denominada cola. Diversos estudios científicos han demostrado que el núcleo de los cometas está formado por una mezcla de metano, hielo y amoníaco, la que se evapora cuando el cometa se acerca a la estrella, formando la cola de este. Así, mientras más cerca esté el cometa de la estrella, más larga será su cola. El tiempo que demoran los cometas en dar una vuelta alrededor de una estrella se denomina período, el que puede oscilar entre unos pocos y hasta miles de años. ASTEROIDES: Son astros rocosos, más pequeños que los planetas, que también giran alrededor de una estrella. Presentan diversas formas; algunos son esféricos y otros son irregulares.

5 METEORITOS: Son fragmentos de materia sólida, mucho más pequeños que los asteroides, y también giran alrededor de una estrella. Por efecto de la atracción gravitatoria de los planetas, pueden caer sobre su superficie. En el caso de los que caen en la Tierra, al atravesar la atmósfera muchos se desintegran originando el fenómeno que nosotros llamamos estrellas fugaces. Se estima que el cometa Halley, cuyo último avistamiento fue en 1986, se verá nuevamente desde la Tierra en el año Entonces, cuánto tiempo demora, aproximadamente, en dar una vuelta alrededor de su estrella, el Sol? 3. NUESTRA GALAXIA, LA VÍA LÁCTEA La Vía Láctea recibe ese nombre, porque se asemeja a una mancha luminosa de aspecto lechoso. Está formada por alrededor de millones de estrellas, una de las cuales es el Sol. Tras una serie de estudios con telescopios ópticos y radiotelescopios, se determinó que la Vía Láctea es de tipo espiral. En su centro se agrupa la mayoría de las estrellas, formando un núcleo casi esférico, a partir del cual emergen brazos conformados por estrellas. Nuestro Sistema Solar se encuentra en uno de estos brazos, denominado Brazo de Orión, cerca de la zona exterior de la galaxia. El Sistema Solar Nuestro Sistema Solar corresponde a un conjunto de cuerpos celestes que se extienden, en todas direcciones, hasta unos seis mil millones de kilómetros desde el Sol. Está formado por una estrella, ocho planetas conocidos, planetas enanos, satélites naturales, asteroides, cometas y meteoritos; además de gas y polvo cósmico en grandes cantidades. La teoría más aceptada en la actualidad sobre el origen del Sistema Solar, postula que el Sol y los planetas se formaron al mismo tiempo, a partir de una única nube de gas y polvo. A esta explicación se le conoce como hipótesis nebular, y se basa en las ideas del filósofo alemán Immanuel Kant, y de Pierre Simon Laplace, astrónomo, físico y matemático. En las páginas y podrás averiguar por qué Plutón ya no se considera un planeta del Sistema Solar, sino que un planeta enano. El Sol Es una estrella constituida por plasma. La energía que produce el Sol es enorme, y es la fuente de luz y calor para nuestro planeta. El Sol, que se habría formado hace unos millones de años, contiene más del 99% de la materia constituyente del Sistema Solar, ejerciendo una fuerte atracción gravitatoria sobre los planetas, la que los hace girar a su alrededor. Durante varios siglos, el Sol fue considerado un astro inmóvil. Sin embargo, gracias a los avances tecnológicos que han permitido su estudio, actualmente sabemos que presenta movimientos de rotación (rota sobre sí mismo) y de traslación (se mueve alrededor del centro de la galaxia). Planetas del Sistema Solar El Sistema Solar está constituido por ocho planetas conocidos que, desde el más

6 cercano al más lejano al Sol, son: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Según su tamaño y composición, se clasifican en planetas interiores y planetas exteriores. PLANETAS INTERIORES: Son pequeños y rocosos. Los planetas interiores son: MERCURIO: Es el planeta más pequeño y el que se encuentra más cerca del Sol. No posee atmósfera y su superficie presenta numerosos cráteres, producto del impacto de meteoritos. VENUS: Posee una atmósfera ácida, compuesta por dióxido de carbono y dióxido de azufre. Presenta ríos de lava que atraviesan extensas llanuras, la cual proviene de los numerosos volcanes que presenta. En su superficie también hay cráteres producidos por el choque de grandes meteoritos. TIERRA: Posee una atmósfera rica en oxígeno, gas fundamental para la sobrevivencia de la mayoría de los seres vivos que lo habitan. Se le llama el planeta azul, debido a su color. Los responsables de estas tonalidades son los océanos y los gases de la atmósfera. De los planetas conocidos, se sabe que la Tierra es el único que posee las condiciones para el desarrollo y mantenimiento de la vida. MARTE: Presenta una tenue atmósfera, compuesta principalmente de dióxido de carbono, y pequeños casquetes de hielo en sus polos. Recientes estudios suponen que en este planeta existió agua líquida. PLANETAS EXTERIORES: Son de mayor tamaño que los planetas interiores, y están formados por gas. Los planetas exteriores son: JÚPITER: Es un planeta gaseoso y el más grande del Sistema Solar. Presenta una atmósfera en bandas, compuesta por hidrógeno, helio, amoníaco y metano, entre otras sustancias. Presenta tenues anillos a su alrededor, los que están formados por partículas de polvo que son lanzadas al espacio cuando los meteoritos chocan con sus satélites naturales. SATURNO: Este planeta gaseoso es el segundo más grande del Sistema Solar, y se caracteriza por los anillos que lo rodean. Posee una atmósfera compuesta de hidrógeno, helio y metano. URANO: Es un planeta gaseoso y, al igual que Júpiter, presenta tenues anillos a su alrededor. Su atmósfera está compuesta de helio, hidrógeno, metano y otros hidrocarburos. El metano absorbe la luz roja, haciendo que Urano se vea de tonos verdes y azules. NEPTUNO: Es el planeta más distante del Sol. Su atmósfera, que está compuesta de metano, amoníaco, hidrógeno y helio, alcanza temperaturas cercanas a los 260 ºC bajo cero, por lo que presenta nubes de metano congelado. Neptuno también está rodeado por tenues anillos. Satélites naturales en el Sistema Solar Los planetas del Sistema Solar presentan un número variable de satélites naturales; también hay algunos que carecen de ellos como muestra la tabla:

7 LA LUNA: NUESTRO SATÉLITE NATURAL La Luna, que gira alrededor de la Tierra, es su único satélite natural. Al igual que todos los satélites naturales, es un astro opaco. La Luna refleja la luz proveniente del Sol. Sin embargo, esta iluminación no es siempre la misma, lo que se debe al movimiento de traslación de la Luna alrededor de nuestro planeta. Las fases de la luna corresponden a las diferentes iluminaciones que presenta nuestro satélite natural durante un mes, aproximadamente, y son: luna nueva, cuarto creciente, luna llena y cuarto menguante. Averigua cómo se origina cada una de ellas y dibújalas en tu cuaderno. 4. DISTANCIAS EN EL UNIVERSO Para medir distancias en el Universo, los científicos han establecido otras unidades de medida, como el año luz y la unidad astronómica, entre otras. El año luz Corresponde a la distancia que recorre la luz en un año, a una velocidad de km/s. Para que entiendas cómo se obtiene el valor de un año luz, te invitamos a analizar los siguientes cálculos: Primero, se calcula la cantidad total de segundos que hay en un año: Días de un año Horas de un día Segundos de una hora 365 x 24 x Esto da como resultado: segundos en un año. Luego, para saber a cuánto equivale un año luz, se multiplica el resultado

8 anterior por el valor de la velocidad de la luz: 1 año luz = s x km/s Entonces, 1 año luz equivale a, aproximadamente: km. La unidad astronómica (UA) En su movimiento de traslación, la Tierra no siempre se encuentra a la misma distancia del Sol; a la distancia promedio (distancia media) entre estas dos estructuras cósmicas se le conoce como unidad astronómica. Su valor aproximado es de km. La unidad astronómica se utiliza, principalmente, para señalar distancias entre los componentes del Sistema Solar. El parsec es otra unidad de medida astronómica. Un parsec equivale a 30,86 billones de kilómetros, a 3,26 años luz, y a unidades astronómicas. Notación científica Al analizar cómo se obtiene el valor de un año luz, seguramente notaste que las cifras resultantes son enormes. Para expresar de manera abreviada estos valores, se utiliza la notación científica. La notación científica expresa un valor, muy grande o muy pequeño, como el producto de un número entre 1 y 10, multiplicado por una potencia de base 10. Cómo se determinan las distancias espaciales? En la Tierra, para medir distancias podemos usar instrumentos como la regla o el metro. Pero cómo se miden las distancias espaciales?, qué instrumentos se utilizan para estimarlas?, qué cálculos se realizan? Los astrónomos y astrónomas, a través de diversos estudios, llegaron a la conclusión de que los rayos de luz son el mejor instrumento para medir distancias, y su ventaja radica en que tienen una velocidad constante. La luz se mueve con una velocidad constante que corresponde a kilómetros por segundo. Para calcular una distancia astronómica, se debe medir el tiempo que demora un rayo de luz en llegar a un punto determinado desde la estructura cósmica en estudio, lo que se estima mediante cálculos físicos y matemáticos. Para entender este procedimiento, analiza el siguiente ejemplo: Un astrónomo quería determinar la distancia entre la Tierra y el Sol. Para ello, averiguó el tiempo que un rayo de luz demora en llegar desde el Sol a la Tierra, el cual corresponde a 8 minutos y 19 segundos. Esto corresponde a 499 segundos y multiplicado por la velocidad de la luz obtuvo el siguiente resultado: 499 s x km/s = km (distancia Tierra-Sol) Es importante señalar que la luz tarda menos tiempo en llegar a las estructuras cósmicas que están más cerca de la Tierra, en relación a las que están más lejos. Si la distancia entre la Tierra y la Luna es de km, cuánto demora un rayo de luz en ir y volver desde nuestro planeta hasta ella?

9 PRUEBA 1. Lee atentamente las siguientes afirmaciones, y MARCA con una V si son verdaderas o una F falsas. Justifica las que consideres falsas. a. El Universo corresponde a toda la materia, energía y espacio existentes. b. Para los babilonios, el Universo era una gran sala, con el firmamento como techo y la Tierra como piso. c. La teoría geocéntrica fue propuesta por Nicolás Copérnico. d. El primero en plantear la teoría heliocéntrica fue Aristarco de Samos. e. Gracias a la invención del telescopio, Claudio Ptolomeo descubrió que Júpiter poseía cuatro satélites naturales. 2. Observa las siguientes imágenes. Indica si corresponden a la teoría geocéntrica o heliocéntrica, y describe cada una de ellas.

10 4. Completa el esquema. Estructura cósmica Descripción Estrella Nebulosa Planeta Satélite natural Cometa Asteroide Meteorito 5. Completa el siguiente esquema Espirales Descripción: Dibujo: Elípticas Descripción: Dibujo: Irregulares Descripción: Dibujo: 6. Completa las siguientes oraciones. a. El brillo de una estrella depende de y de la distancia b. Las estrellas presentan colores diferentes, lo que depende de. c. Según su tamaño, en orden descendente, las estrellas se clasifican en:,, y d. Los planetas interiores del Sistema Solar son: e. Los planetas exteriores del Sistema Solar son:. f. El Sol presenta movimientos de y g. Las fases de la luna son,,,

11 h. Los planetas que no poseen satélites naturales son: 7. Completa el siguiente cuadro con la información de la Vía Láctea 8. A partir de la tabla que muestra los valores de algunas medidas astronómicas, resuelve. a. Expresa las medidas astronómicas de la tabla en notación científica. b. Exprésalas en años luz. Para ello, usando una calculadora, divide la medida elegida por un año luz expresado en kilómetros. Por ejemplo: Distancia Tierra-Sol = = 0, años luz= c. A qué planeta del Sistema Solar demora más en ir y volver la luz desde el Sol? d. A cuál demora menos en ir y volver la luz del Sol?

12 II. Marque con una X la alternativa correcta, NO SE PERMITEN BORRONES, USO DE CORRECTOR, NI MARCAR DOS ALTERNATIVAS, responda primero con lápiz mina y luego traspase a pasta. 1. La Tierra es el centro del Universo. A qué teoría corresponde este enunciado? A. Big Bang. B. Geocéntrica. C. Heliocéntrica. D. Ley de Hubble. 2. Cuál de los siguientes científicos formuló la teoría heliocéntrica? A. Edwin Hubble. B. George Gamow. C. Claudio Ptolomeo. D. Nicolás Copérnico. 3. Qué es una nebulosa? A. Una acumulación de estrellas, gas y polvo interestelar. B. Un grupo de estrellas en un período tardío de evolución. C. Una estructura compuesta de gas y polvo interestelar, que no emite luz. D. Es una masa de gases, como el hidrógeno y el helio, que emite luz propia. 4. Cuál de las siguientes es una característica de las galaxias espirales? A. Su forma es globular y alargada. B. Tienen forma de un disco achatado. C. No tienen estructura ni simetría bien definidas. D. Poseen pocas estrellas jóvenes y gran cantidad de estrellas viejas. 5. Cuál de las siguientes no es una característica de la Vía Láctea? A. En su centro se encuentra el Sistema Solar. B. Representa casi el 70% de la masa del Sistema Solar. C. Una de sus estrellas es el Sol. D. Es grande y de tipo espiral. 6. Cuál de las siguientes características presenta el Sol? A. Posee una atmósfera rica en oxígeno. B. Representa casi el 70% de la masa del Sistema Solar. C. Es un astro inmóvil. D. Está compuesto principalmente por hidrógeno y helio. 7. Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta? A. La Vía Láctea es una galaxia elíptica. B. Los meteoritos solo giran en torno a los grandes planetas. C. Los planetas son astros que emiten luz propia. D. Actualmente, el Sistema Solar presenta nueve planetas.

13 8. Cuáles de los siguientes planetas son interiores? A. Marte y Urano. B. Venus y Marte. C. Venus y Saturno. D. Mercurio y Urano. III. Complete la información solicitada: IV Responda: 1. Qué postula la ley de Hubble? 2. Qué teoría explica el origen del Universo? Descríbela. 3. Cómo se miden las distancias astronómicas en el Universo? Explica OJO CORTAR AQUÍ!!!!!!!! Ítem II 1. B 2. D 3. C 4. B 5. A 6. D 7. A 8. B Ítem III Año luz: corresponde a la distancia que recorre la luz en un año viajando a km/s. Esta es aproximadamente de 9 x 1012 km. Unidad astronómica: distancia media entre la Tierra y el Sol. Es aproximadamente km. Ítem IV 1. La ley de Hubble establece que las galaxias se alejan de la Tierra con una velocidad proporcional a la distancia a la que se encuentran de él. 2. La teoría del Big Bang, que establece que al comienzo no había nada más que un átomo primordial muy pequeño, que contenía todo lo que sería el Universo. Este átomo explotó, originando todo el Universo. 3. Para calcular una distancia astronómica en el Universo se mide el tiempo que demora un rayo de luz en llegar a un punto determinado desde la estructura del Universo en estudio.

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