MONOGRÁFICO SOBRE ASTRONOMÍA. Profesores: Dr. Javier Rodríguez-Pacheco Dr. Juan José Blanco

Transcripción

1 MONOGRÁFICO SOBRE ASTRONOMÍA Profesores: Dr. Javier Rodríguez-Pacheco Dr. Juan José Blanco Contenido: La Astronomía en la historia Instrumentación astronómica en tierra y en el espacio El Sol nuestra estrella El Sistema Solar Sistema Sol-Tierra: Meteorología espacial Otros planetas en nuestra galaxia: Planetas extrasolares Vida en otros planetas Estrellas y Galaxias Cosmología Explosiones cósmicas: Rayos cósmicos Observación (3h)

2 MONOGRÁFICO SOBRE ASTRONOMÍA Calendario:

3 Breve introducción histórica a la Astronomía Dr. Juan José Blanco Universidad de Mayores (curso )

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5 Primeras observaciones Sol y Luna Estrellas fijas en el cielo Estrellas móviles en el cielo planetas y cometas Midiendo el tiempo Alternancia día y noche (24 h) Fases de la luna ( 29,5 días) El fondo de estrellas se repite cada aproximadamente cada 365 días Solsticio de verano y de invierno. Equinoccio de primavera y otoño Alrededor del 4000? AC primeras observaciones astronómicas recogidas en Egipto y Centro América 3000 AC primer material escrito sobre observaciones astronómicas en Egipto, Mesopotamia, China y Centro América 2697 AC informe más antiguo de un eclipse solar (China)

6 Primeras observaciones Objetivos religiosos, económicos o adivinación El año egipcio tenía 12 meses de 30 días más 5 días llamados epagómenos. La diferencia, pues, era de ¼ de día respecto al año solar. No utilizaban, pues, años bisiestos: 120 años después se adelantaba un mes, de tal forma que 1456 años después el año civil y el astronómico volvían a coincidir de nuevo. El Nilo empezaba su crecida más o menos en el momento en que Sirio, tras haber sido mucho tiempo invisible bajo el horizonte, podía verse de nuevo poco antes de salir el Sol. Alrededor del 2000 AC Primeros calendarios solares y lunares (Egipto y Mesopotamia) Grandes monumentos megalíticos (Carnac y Stonehenge)

7 Primeras observaciones El Nilo empezaba su crecida más o menos en el momento en que Sirio, tras haber sido mucho tiempo invisible bajo el horizonte, podía verse de nuevo poco antes de salir el Sol.

8 Primeras observaciones Alrededor del 2000 AC Primeros calendarios solares y lunares (Egipto y Mesopotamia) Grandes monumentos megalíticos (Carnac y Stonehenge )

9 Primeras observaciones

10 Primeros modelos del Universo Siglo VI AC: Pitágoras y Tales de Mileto especulan sobre una Tierra redonda. La Trigonometría y la Geometría como herramientas astronómicas 330 AC Aristóteles. La Tierra es el centro y la Luna, los planetas y las estrellas se encuentran en esferas concéntricas. Alrededor del 280 AC Aristarco de Samos. Propone que la Tierra gira alrededor del Sol (Teoría Heliocéntrica). También da una estimación de las distancias y tamaños relativos de la Luna el Sol y la Tierra

11 Estimando distancias: Tierra-Luna La luna tarda 1 h en desaparecer en la sombra de la Tierra durante un Eclipse lunar. Es decir, en 1 h recorre su propio diámetro.

12 Ejercicio PODÉIS COMPROBARLO VOSOTROS MISMOS

13 Estimando distancias: Tierra-Sol 87º d L ds tg (87) = ds d s 19d L dl Aristarco argumentó que el Sol, la Luna, y la Tierra forman un triángulo recto en el momento del cuarto creciente o menguante. Con esta suposición estimó la distancia Sol-Tierra en 19 veces la distancia Luna-Tierra. Como la Luna y el Sol tienen diámetros aparentes iguales, el Sol está 19 veces más lejos que la Luna (Realidad: aprox 400 veces)

14 Estimando distancias: Radio de la Tierra Distancia entre Assuan y Alejandría: 925 km Longitud circunferencia polar: km Radio terrestre: 7361 km (6378 km) 240 AC Eratóstenes mide el diámetro de la Tierra con gran precisión

15 130 AC Hiparcos descubre la precesión de los equinoccios y realiza el primer catalogo de estrellas (1000 objetos) y estableció la escala de brillo de las estrellas

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17 140 DC Ptolomeo teoría geocéntrica del Universo, descripción del movimiento de planetas en epiciclos y eferentes. El Almagesto

18 La Astronomía en la Edad Media Desarrollo de la astronomía árabe y persa. Catálogos estelares Observación de la supernova en Tauro (actual nebulosa del Cangrejo) por astrónomos chinos y navajos. Fue 4 veces más brillante que Venus y visible a la luz del día durante 23 días.

19 El tiempo de Copérnico Copérnico publica De Revolutionibus Orbium Celestium

20 Johannes Kepler ( ) Sus tres leyes Los planetas describen órbitas elípticas alrededor del Sol con el Sol en uno de sus focos y en un plano que contiene el Sol y el planeta. Los planetas, en su recorrido por la elipse, barren áreas iguales en el mismo tiempo. El cuadrado de los periodos de los planetas son proporcionales al cubo de la distancia media al sol. t1 = t2 S1 = S 2 3 R P22 = 23 P12 R1

21 El Telescopio Se atribuye su invención a Hans Lippershey, un fabricante de lentes holandés, alrededor de 1608.

22 Galileo ( ) Descubrió utilizando un telescopio las lunas de Júpiter, Io, Europa, Calisto y Ganímedes Observó las fases de Venus y los anillos de Saturno Descubrió Neptuno sin catalogarlo como planeta

23 Observando manchas Galileo, Scheiner, y Fabricius observan manchas solares de forma sistemática

24 Observando manchas Galileo, Scheiner, y Fabricius observan manchas solares de forma sistemática

25 Christiaan Huygens ) Descubre la naturaleza de los anillos de Saturno y su luna Titán Giovanni Cassini Descubre la principal división en los anillos de Saturno y observa los polos de Marte y la luz zodiacal

26 Sir Isaac Newton ( ) Autor de los Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, más conocidos como los Principia, donde describió la ley de gravitación universal y estableció las bases de la Mecánica Clásica mediante las leyes que llevan su nombre. m M = G F u r 2 r

27 Se precipitan los acontecimientos A lo largo de los siglos XVII-XVIII y XIX se van descubriendo los planetas, las estrellas dobles, se completan catálogos estelares, se miden distancias estelares por medio del paralaje y se comienza a utilizar la fotografía en la Astronomía (Herschel).

28 Se precipitan los acontecimientos En 1705 Edmund Halley ( ) predice el regreso del cometa Halley En 1728 Bradley calculó la velocidad de la luz en alrededor de km/s

29 Se precipitan los acontecimientos 1838 Bessel determina la distancia de la estrella Cisne 61 en 10,3 añosluz. Paralaje

30 Se precipitan los acontecimientos 1843 Heinrich Schwabe descubre el ciclo de manchas solares

31 Se precipitan los acontecimientos 1865 Julio Verne publica de la Tierra a la Luna

32 Los rayos cósmicos Victor Franz Hess, físico estadounidense de origen austríaco, demostró en el año 1911 que la ionización atmosférica aumenta con la altitud, y concluyó que la radiación debía proceder del espacio exterior. El descubrimiento de que la intensidad de radiación depende de la altitud indica que las partículas que forman la radiación están eléctricamente cargadas y que son desviadas por el campo magnético terrestre.

33 Albert Einstein ( ) En 1915 presentó la Teoría General de la Relatividad, en la que reformuló por completo el concepto de gravedad. Una de las consecuencias fue el surgimiento del estudio científico del origen y evolución del Universo por la rama de la física denominada cosmología Edwin Powell Hubble ( ) En 1924 demostró la existencia de objetos extragalácticos y posteriormente demuestra que el Universo está en expansión

34 4 de octubre de 1954 Lanzamiento del Sputnik 1959 la Lunik II aluniza 12 de abril de 1962 Yuri Gargarin 1969 Primer hombre en la Luna Y a partir de aquí comienza la exploración del sistema solar Se alcanza Venus, Marte y Mercurio. Y las vogager (1977) inician su largo viaje

35 1965 Penzias y Wilson descubren la radiación de fondo 2,725 Kelvin

36 1967, Jocelyn Bell Burnell y Antony Hewish: el primer pulsar Lo descubren en el UK observatory Pulsos de radio separados por 1,33 s LGM-1 (pequeños hombres verdes) Se trata de una estrella de neutrones que gira rápidamente y emite un pulso electromagnético. Ese pulso debe apuntar hacia la Tierra para ser detectado.

37 El pulsar de Vela en rayos X Chandra observatory El pulsar de Vela está a 1,000 años luz de la Tierra, tiene un diámetro de unos 18 km y tiene un periodo de rotación de 89 ms, es más rápido que un rotor de un helicóptero

38 Radiotelescopios, pulsares y deriva continental Mediante interferometría y tomando un pulsar como emisor se puede seguir la deriva continental utilizando una red de radiotelescopios. En la figura el radiotelescopio de 40 m de Yebes. La técnica de la interferometría de muy larga base (VLBI son sus siglas en inglés)

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40 La breve historia de la búsqueda de planetas extrasola > Aleksander Wolszczan descubre tres objetos sub-estelares de baja masa orbitando el púlsar PSR > Michel Mayor y Didier Queloz, del grupo suizo, el 6 de octubre de La estrella principal era 51 Pegasi y se dio en llamar al planeta 51 Pegasi b. Se trata de un planeta de masa similar a Júpiter y que orbita a una distancia menor que Mercurio del Sol.