LA TIERRA EN EL UNIVERSO

Transcripción

1 LA TIERRA EN EL UNIVERSO 1.2. Teorías actuales sobre el Universo Alguna vez has observado con detenimiento el cielo durante una noche despejada? Si lo haces podrás observar infinidad de puntos luminosos. La mayoría son estrellas de una misma galaxia. Si las observas durante toda la noche te parecerá que se mueven a tu alrededor. Sin embargo, se trata sólo de un movimiento aparente, ya que la que se mueve es la Tierra. A diferencia de lo que se creía en la antigüedad, las estrellas que nos rodean no giran alrededor del Sol. El modelo del Universo más aceptado actualmente es el que sitúa a nuestro planeta dentro de un sistema solar, con una sola estrella (el Sol), localizado en un extremo de una galaxia. El tamaño de esa galaxia es insignificante comparado con el tamaño total del Universo. Así pues, nuestra galaxia no es más que una de las miles de millones que forman el Universo, y que se mueven siguiendo el modelo de expansión del Big Bang. Las galaxias Una galaxia es una gran aglomeración de estrellas, gas y polvo que se mantienen unidos por fuerzas gravitatorias. Las galaxias más pequeñas contienen unos pocos millones de estrellas, mientras que las mayores poseen billones. Las galaxias se agrupan formando cúmulos, y estos, a su vez, forman grupos llamados supercúmulos. Hay galaxias de diversos tipos: elípticas, espirales e irregulares. Las más comunes son las galaxias en espiral, las cuáles se caracterizan por poseer un disco aplanado de estrellas, gas y polvo, con brazos espirales. Si la galaxia espiral tiene una banda ancha de estrellas en el centro, se denomina espiral barrada. La Vía Láctea pertenece al grupo de galaxias espirales El sistema solar pertenece a una galaxia espiral, la Vía Láctea. Está situado en un brazo de esa espiral llamado Brazo de Orión. Vista desde la Tierra, la Vía Láctea se observa como una estela blanca que cruza el firmamento. La Vía Láctea se estima que está formada por unos millones de estrellas. Su diámetro de unos años luz. [ SABÍAS QUÉ? Las nebulosas son acumulaciones de gas (hidrógeno y helio) y polvo interestelar, generalmente se les encuentra en galaxias irregulares y en los discos de galaxias espirales. En su interior es donde se forman las estrellas, mediante procesos de condensación y agregación de la materia.]

2 Estrellas Una estrella es una esfera de gas, principalmente hidrógeno y helio, que genera en su interior gran cantidad de energía. Dado que una parte de esa energía se emite al espacio en forma de luz, las estrellas se observan en el cielo nocturno como puntos luminosos. Las estrellas más frías pueden tener temperaturas en su superficie de aproximadamente 2000 ºC mientras que las más calientes pueden llegar a unos ºC. El número de estrellas observables a simple vista desde la Tierra se ha calculado en unas 8000, la mitad en cada hemisferio. Durante la noche no se pueden ver más de 2000 al mismo tiempo, el resto quedan ocultas. Las estrellas se caracterizan por: El tamaño: es muy variable. Las estrellas más grandes se llaman supergigantes (400 veces mayores que el Sol) y las más pequeñas, enanas (una centésima del Sol). Tamaños relativos de varias estrellas El brillo: está relacionado con la cantidad de energía emitida por una estrella y con la distancia a la que se encuentra. El color: depende de la temperatura superficial de la estrella. Colores de las estrellas según su temperatura El Sol es una estrella mediana de color amarillo situada a años luz del centro de la Vía Láctea y a 8,3 minutos luz de la tierra ( km). Se formó hace 4600 millones de años a partir de la nube de materia interestelar de la que nació todo el Sistema Solar. Es la única estrella cuya superficie podemos estudiar en detalle, por estar relativamente cerca. Genera energía mediante un tipo de reacción denominada fusión nuclear que tiene lugar en su núcleo. Esta reacción consiste en transformar hidrógeno en helio, y libera grandes cantidades de energía. En el núcleo se llegan a alcanzar 15 millones de grados. Sin embargo, su temperatura superficial es de 5500 ºC (tipo G). La masa del Sol es de kg, lo que supone el 99% de toda la masa del Sistema Solar. Su volumen es un millón de veces más grande que la Tierra y gira sobre su eje cada 27 días terrestres. Estructura del Sol

3 2. El Sistema Solar Un sistema planetario es un conjunto formado por una estrella (a veces dos) y todos los planetas y cuerpos menores que orbitan a su alrededor. Además del nuestro, se conocen otros sistemas planetarios con más de 300 planetas (exoplanetas) girando alrededor de otras estrellas. El Sistema Solar es el sistema planetario formado por los planetas, planetoides, satélites, asteroides, cometas y meteoritos que orbitan de forma regular alrededor del Sol. [RECUERDA QUE Es importante distinguir claramente los cuerpos celestes más pequeños: Cometas: cuerpos celestes constituidos por hielo y rocas que orbitan alrededor del Sol siguiendo órbitas muy elípticas. Los cometas se subliman en las cercanías del Sol generando la cola o cabellera característica. Asteroides: cuerpos rocosos irregulares, generalmente metálicos, que orbitan alrededor del Sol en una órbita interior a la de Neptuno. Meteoritos: partículas de rocas que alcanzan la superficie de la Tierra debido a que no se desintegran por completo en la atmósfera]. Planetoide Cometa Asteroide Meteorito Los componentes del Sistema Solar desde el interior al exterior son: Sol: es el único con luz propia. El resto de componentes son visibles al reflejar la luz solar. Planetas: son ocho cuerpos con forma esférica que giran alrededor del Sol y cuyo tamaño es mayor que el resto de cuerpos celestes. Se dividen en: Planetas interiores: Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Son rocosos de pequeño tamaño y los más próximos al Sol. Planetas exteriores: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Son los más alejados del Sol. Están formados en su mayor parte por gases. Dado su gran tamaño se llaman gigantes gaseosos. Satélites: son cuerpos de tamaño variable que giran alrededor de los planetas. Se conocen más de 160 satélites en el Sistema Solar. Cinturón de asteroides: es una concentración de asteroides que se encuentra entre las órbitas de los planetas interiores y exteriores. Planetoides: cuerpos de forma esférica de menor tamaño que los planetas. Se incluye en esta categoría a Plutón (antiguo planeta), Eris y Ceres. Pueden tener sus propios satélites. Cometas: estos proceden de las zonas más alejadas del Sistema Solar o incluso de fuera de este. Tienen periodos orbitales entre 70 y mil años.

4 Nuestro Sistema Solar está formado por una estrella y ocho planetas Los planetas realizan dos movimientos fundamentales: Traslación: es el giro alrededor del Sol que determina la duración del año del planeta. Las órbitas de todos los planetas están situadas prácticamente en un mismo plano, y son elípticas. Los planetas giran alrededor del Sol en sentido antihorario. Rotación: es un movimiento de giro sobre sí mismo alrededor de un eje imaginario que determina la duración del día. Casi todos los planetas tienen su eje perpendicular al plano de traslación. La única excepción la constituye Urano cuyo eje de rotación es paralelo a este plano. La rotación es también antihoraria para casi todos los planetas menos para Venus y Urano. Planeta Mercurio Venus La Tierra Marte Júpiter Saturno Urano Neptuno Satélites Distancia al Sol (UA) 0,39 0,72 1 1,52 5,2 9,54 19,2 30,1 Diámetro (km) Temperatura media (ºC) -170 a Masa (*) 0,055 0, , ,7 95,15 14,53 17,15 Rotación (*) 58,6 dias 243 dias 23,93 horas 24,62 horas 9,84 horas 10,23 horas 17,9 horas 16,11 horas Traslación (*) Atmósfera 87,97 dias 224,7 dias No tiene (*) Relativa a los valores terrestres Dióxido de carbono, nitrógeno y agua 365,22 dias Dióxido de carbono, nitrógeno, oxígeno y agua 686,98 dias Dióxido de carbono, nitrógeno y agua 11,86 años Hidrógeno, helio, metano y amoniaco 29,46 años Hidrógeno, helio, metano y amoniaco 84,01 años Hidrógeno, helio y metano 164,8 años Hidrógeno, helio y metano

5 3.1. Movimiento de rotación terrestre La rotación es el movimiento que realiza la Tierra al girar sobre su propio eje, de oeste a este, en sentido contrario a las agujas del reloj si lo observáramos desde un globo aerostático que sobrevolara el Polo Norte. El planeta da una vuelta completa cada 24 horas, lo que constituye un día terrestre completo. El eje de rotación terrestre es una línea imaginaria que pasa por los polos y que atraviesa el planeta por su centro. Este eje está inclinado, lo que determina que la duración de los días y las noches sea distinta a lo largo del recorrido por la órbita. Durante la rotación, la mitad de la Tierra permanece iluminada por el sol y la otra mitad permanece a la sombra. De esta forma se suceden períodos de iluminación y de sombra llamados días y noches. La duración de los días y las noches tampoco es la misma en distintas latitudes. Si trazamos un plano imaginario perpendicular al eje de rotación, el plano ecuatorial, que dividiera al planeta en dos mitades iguales, obtenemos los dos hemisferios (norte y sur), los cuáles están separados por una línea imaginaria llamada ecuador. La velocidad de rotación no es la misma en todos los puntos. Así, mientas en el ecuador es de 1700 km/h en los polos es nula. Aunque la rotación no se percibe de forma directa, ya que la atmósfera acompaña al planeta en su movimiento, sí se puede notar el movimiento observando el movimiento aparente de Sol y estrellas. La rotación terrestre causa la alternancia de los días y noches [RECUERDA QUE Las coordenadas geográficas permiten ubicar con precisión un punto cualquiera de la superficie terrestre. Estas dos coordenadas se miden en grados y reciben el nombre de: - Latitud: es la distancia que existe entre un punto cualquiera y el Ecuador, medida sobre el meridiano que pasa por dicho punto. Puede ser norte o sur. - Longitud: es la distancia que existe entre un punto cualquiera y el meridiano de Greenwich, medida sobre el paralelo que pasa por dicho punto. Puede ser este u oeste. Almeria Cadiz Cordoba Granada Huelva Jaén Málaga Sevilla Latitud N N N N N N N N Longitud 2.28 O 6.18 O 4.47 O 3.35 O 6.57 O 3.47 O 4.25 O 5.59 O Coordenadas geográficas de las capitales de provincia de Andalucía]

6 3.2. Movimiento de traslación terrestre La traslación es el movimiento que realiza la Tierra girando alrededor del Sol a una velocidad es de km/h. Una vuelta completa dura 365 días y 6 horas, y se llama año terrestre. Cada cuatro años se suman las 6 horas formando un día completo que se agrega al mes de febrero, obteniéndose un año bisiesto. La órbita alrededor del Sol no es una circunferencia perfecta, sino una elipse. El plano imaginario correspondiente a la órbita recibe el nombre de plano de eclíptica. La combinación de la traslación de la tierra alrededor del sol y de la inclinación del eje terrestre produce las estaciones del año. Estas estaciones son contrarias en los dos hemisferios y comienzan o finalizan en posiciones características de la órbita terrestre: Solsticio de invierno (21-22 diciembre): El hemisferio sur está inclinado hacia el Sol, lo cual hace que una mayor cantidad de rayos solares incidan sobre él (verano). Sin embargo, el hemisferio norte recibe menos cantidad de radiación solar y los días son más cortos que las noches (invierno). Es característica la permanencia de la noche constante en el Polo Norte y del día en el Polo Sur. Equinoccio de primavera (20-21 de marzo): el día dura las mismas horas que la noche. Es primavera en el hemisferio norte y otoño en el sur. Solsticio de verano (20-21 junio): El hemisferio norte está ahora inclinado hacia el Sol y recibe mayor radiación solar (verano). El día es más largo que la noche. Se produce el día constante en el Polo Norte y la noche permanente en el Polo Sur. Equinoccio de otoño (22-23 de septiembre): la duración del día es igual a la de la noche. Es otoño en el norte y primavera en el hemisferio sur. La traslación terrestre causa la alternancia de las estaciones

7 4. La Luna La Luna es el satélite de la Tierra y el único cuerpo del Sistema Solar visible en detalle a simple vista. No tiene luz propia, y es visible gracias a que en ella se refleja la luz del Sol. Su superficie es de rocas y polvo. No tiene atmosfera, ni agua líquida, aunque si se ha descubierto agua congelada en su superficie. Al igual que el resto de cuerpos celestes, la Luna tiene dos tipos de movimientos distintos: Rotación: la Luna completa una vuelta alrededor de su eje en un periodo de tiempo de 27 dias, 7 horas y 43 minutos (periodo lunar). Traslación: describe un giro alrededor de la Tierra a una distancia media de km y a una velocidad de 3700 km/h. Tarda en cubrir la órbita aproximadamente 28 días (órbita lunar). La Luna al orbitar alrededor de la tierra lo hace también describiendo una elipse, por ello habrá momentos en que estará más cerca (perigeo) y momentos en que estará más lejos (apogeo). Dado que los periodos de rotación y traslación son casi idénticos, la cara de visible desde la Tierra es siempre la misma. La cara no observable desde nuestro planeta se llama cara oculta de la Luna. Tanto los telescopios como las sondas espaciales, y sobre todo las misiones tripuladas, han permitido revelar numerosos detalles de la superficie lunar de ambas caras: cráteres, cadenas de montañas, valles y llanuras. Algunos cráteres pueden llegar a tener hasta 200 km de diámetro y 3 km de profundidad; algunas montañas alcanzan los 6000 m. La superficie de la Luna cambia por el deterioro con el tiempo debido a los múltiples impactos de meteoritos. Los distintos viajes a la Luna han permitido hacer su cartografía completa 4.1. Fases lunares

8 La Luna refleja la luz solar de manera diferente según donde se encuentre. Como a lo largo del movimiento de traslación, la posición respecto al Sol y la Tierra va variando, la imagen que tenemos de la Luna desde la Tierra varía según las posiciones en su órbita lunar. Cada una de estas posiciones se denomina fase lunar. Existen cuatro fases lunares fundamentales, cada una de las cuales tiene una duración aproximada de una semana. Las fases lunares son: Luna nueva: la Luna no es visible ya que el Sol está situado a su espalda, por lo que nos muestra la cara no iluminada. Cuarto creciente: cuando la Luna continúa su movimiento alrededor de la tierra, comienza a ser iluminada y progresivamente la parte iluminada empieza a crecer. Al principio se ve como una delgada cinta, pero al final de una semana se ve un cuarto de su superficie. Luna llena: se puede ver la Luna completamente iluminada. El disco brillante es visible desde que atardece hasta que amanece. Cuarto menguante: la porción iluminada de la Luna comienza a disminuir o menguar. En esta fase se ve oscuro un cuarto de cara de la Luna. A medida que continúa su traslación, la Luna disminuye la porción visible hasta quedar completamente a oscuras, entonces comienza nuevamente el ciclo. Fases lunares según la orbita alrededor de la Tierra (hemisferio norte) [ SABÍAS QUÉ? Para saber en qué fase está la Luna piensa que la luna "es mentirosa". Cuando tiene forma de "C" de "creciente", en realidad está menguando. Si su forma parece una D, no es que esté decreciendo, sino que está en cuarto creciente.]