1.1.- L UNIVERS. Introducció. Glossari de termes

Transcripción

1 1.1.- L UNIVERS Introducció És necessari dels nuclis urbans, de ciutats i pobles, per a poder observar al cel nocturn una quantitat d estrelles que molta gent mai ha vist. També per observar la franja blanca que deixa la Via Làctia. Hi podem distingir moltes estrelles, però algunes en realitat són galàxies que estan molt lluny, és a dir, immenses agrupacions d'estels acompanyades de d'enormes núvols de gas i pols còsmica, que es mouen juntes per l'espai. Les galàxies petites "només" contenen unes estrelles, mentre que les més grans poden tenir-ne més de 3 bilions ( ). La nostra estrella, el Sol, només és un estel més i el volum del nostre planeta, que a nosaltres ens sembla tan gran, és un milió de vegades més petit que el del Sol. Glossari de termes 1. Univers. És el conjunt de tota la matèria que existeix. S'ha comprovat que l'univers es troba en expansió contínua. Segons la teoria de "la gran explosió" (Big Bang), fa milions d'anys tot la matèria i energia es trobaven concentrats en un únic punt que va explotar. 2. Astre o cos celeste. És cadascuna de les masses de matèria que hi ha a l'univers. Hi ha molts tipus d'astres, els principals són les estrelles, els planetes i els satèl lits. 3. Estrella. És un astre amb llum pròpia. És de naturalesa gasosa i en el seu interior es produeixen reaccions atòmiques en les quals es desprèn molta energia calorífica i lluminosa. Un exemple d'estrella és el Sol. 4. Classificació de les estrelles. Les estrelles es classifiquen segons la seva temperatura i segons la seva grandària. Segons la temperatura de la seva superfície les estrelles es classifiquen en: vermelles(3.000ºc), grogues (6.000ºC), blanques (8.000ºC) i blaves (uns ºC). Segons la grandària les estrelles oscil len entre una grandària com el del nostre planeta (estrelles nanes) fins una grandària 1000 vegades major que el Sol (estrelles supergegants). 5. Evolució de les estrelles. Les estrelles joves es formen per condensació dels àtoms d'hidrogen i de la pols còsmica que formen les nebuloses. L'hidrogen reacciona entre si originant heli, que s'acumula en el nucli, i molta energia. L'hidrogen superficial es dilata i irradia llum vermella originant una estrella gegant vermella. En el seu nucli l'heli es transforma en altres elements químics i, finalment, segons que la seva massa sigui major o menor, es formarà una nana blanca, una estrella de neutrons o un forat negre. En ocasions l'estrella es col lapsa i explota originant-se una supernova. 6. Galàxia. És una agrupació d'estrelles, pols còsmica i gas que es mouen junts per l'espai. Es coneixen unes galàxies. Cadascuna pot contenir entre a 3 bilions d'estrelles. Un exemple de galàxia és la Via Làctia. 7. Tipus de galàxies. Segons la seva forma es denominen: el líptiques (1), espirals (2), embarrades(3), irregulars o esferoïdals. 8. Any llum. És la distància que recorre la llum en un any. Com la llum es mou a Km/s és una longitud enorme. S'utilitza per a expressar la distància entre les estrelles. Equival a quasi 9,5 bilions de km ( vegades la distància de la Terra al Sol, o 792 vegades el diàmetre de sistema solar). 9. Via Làctia. És la galàxia en la qual es troba el nostre sistema solar. Està formada per uns milions d'estrelles. És una galàxia de tipus espiral i presenta quatre braços. En un d'ells es troba el Sol. Per això a la nit s'observa una tènue taca lletosa i allargada (camí de llet). Presenta un diàmetre de anys llum i un 1

2 grossor en el centre de anys llum. Una de les galàxies més pròximes a ella és la galàxia de Andròmeda que està a 2 milions d'anys llum (quasi 19 trilions de km). A la imatge de l esquerra es pot veure un cercle. Un dels puntets de dins seria el Sol. La imatge de la dreta mostra la Via Làctia creuant el cel nocturn. Es veu en forma de franja perquè estem veient la nostra galàxia de perfil. 10. Nebulosa. És una massa de pols còsmica i gas que queda il luminada per les estrelles. 11. Planeta. És un astre opac, és a dir sense llum pròpia, que gira al voltant d'una estrella i que té una grandària suficient per generar una força de gravetat que atreu a tots els altres cossos de la seva òrbita. Un exemple de planeta és la Terra. 12. Planeta nan. És un astre opac que gira al voltant d'una estrella, amb un volum i gravetat suficient per a ser esfèric però no suficient per generar una força de gravetat capaç d'atreure a altres cossos de la seva mateixa òrbita (asteroides, etc). Fa una mida entre 700 i km de diàmetre. Un exemple de planeta nan és Plutó. 13. Satèl lit. És un astre opac que gira al voltant d'un planeta. Exemples de satèl lits són la Lluna que gira al voltant de la Terra, i Fobos i Deimos que giren al voltant de Mart. 14. Constel lació. Regió del cel delimitat per un grup d'estrelles que aparentment es mouen juntes. Les principals ja eren conegudes en les primeres civilitzacions i van rebre noms mitològics. Per exemple Óssa major, Óssa menor, Orió, etcètera. Les 12 constel lacions que s'observen prop de l'horitzó i que la Terra aparentment recorre en una volta al voltant del Sol es denominen constel lacions zodiacals. 15. Sistema Solar. És el conjunt d'astres opacs que giren al voltant d'una estrella. Un exemple és el nostre sistema solar, és a dir el sistema solar on es troba el planeta Terra. Està constituït per una estrella denominada Sol, per 8 planetes, 3 planetes nans, per 61 satèl lits i per nombrosos asteroides i meteoroides. Té un diàmetre aproximat de milions de kilòmetres. 16. Planetes del nostre Sistema Solar. De major a menor proximitat al Sol els 8 planetes són: Mercuri, Venus, Terra, Mart, Júpiter, Saturn, Urà i Neptú. Segons les seves característiques es pot distingir dos tipus: Els 4 planetes interns i densos. Són els més pròxims al Sol. Tenen una estructura interna semblada a la de la Terra, és a dir estan fets de roques i per això se'ls denomina planetes terrestres o tel lúrics. Son Mercuri, Venus, Terra i Mart. Els 4 planetes externs i lleugers. Són els més distants al Sol. Tenen una estructura interna semblant a Júpiter, que bàsicament està format d'hidrogen i heli, i per això se'ls denomina planetes jovians. Son Júpiter, Saturn, Urà i Neptú.

3 17. Planetes menors del nostre Sistema Solar. De major a menor proximitat al Sol els 3 planetes menors són: Ceres, que està en l'anomenat cinturó d'asteroides que hi ha entre Mart i Júpiter, Plutó, que està més allunyat que Neptú, i Eris que és l'últim astre del Sistema Solar. Plutó i Eris giren al voltant del Sol en plànols diferents al dels planetes. 18. Moviment dels planetes. Els nou planetes presenten dos tipus de moviments: Moviment de rotació. És el de gir sobre el seu propi eix. Cada volta es denomina dia. Moviment de translació. És el de gir al voltant del Sol. Cada volta es denomina any. 19. Meteoroide. Astre opac, generalment rocós, que gira al voltant del Sol i la dimensió del qual oscil la entre el de les molècules que formen la pols còsmica i els 50 km de diàmetre. Si es desvien i travessen l'atmosfera terrestre, el frec amb l'aire fa que es tornin incandescents i generen un rastre de vapor brillant que rep el nom d'estrella fugaç. Els més petits es desintegren abans d'arribar a la superfície terrestre, però els més grans arriben a impactar i reben el nom de meteorits. 20. Asteroide. Astre opac, generalment rocós, que gira al voltant del Sol i que té una dimensió superior a un meteoroide però inferior a un planeta menor, és a dir d'entre 50 i 700 km de diàmetre. El 94% d'ells es mouen en òrbites situades entre Mart i Júpiter, formant el denominat anell d'asteroides. Són restes de matèria del Sistema Solar que no van arribar a formar un planeta. 21. Cometa. Astre petit que segueix una òrbita molt excèntrica i allargada i que només és visible quan passa prop del Sol. La calor solar fa que s'evapori el gel superficial del cometa i que s'aixequi pols formant una llarga cabellera que queda il luminada, la denominada cua del cometa LA TERRA A L UNIVERS Introducció Tots sabem que a l'estiu fa calor i que a l'hivern fa fred, però si ens preguntem el motiu veurem que la resposta no és fàcil. Si mirem el primer dibuix d'aquest tema tindrem la temptació de pensar que simplement es tracta d'un tema de distància al Sol, però això voldria dir que, per exemple, quan la Terra està a prop del Sol hauria de ser l'estiu tan a l'hemisferi Nord com a l'hemisferi Sud i tots sabem que no és així, és a dir que quan nosaltres estem a l'estiu a l'argentina estan a l'hivern. La raó és una altre de molt diferent i que té a veure amb si els raigs solars cauen sobre la superfície terrestre perpendicularment, com passa a l'estiu en el qual el Sol està molt alt, o cauen de forma obliqua, com passa a l'hivern en el qual el Sol no està mai tant alt com a l'estiu. Pensem que si cauen verticals la seva energia calorífica es distribueix entre una superfície molt més petita que si cauen inclinats i, per tant, cada centímetre quadrat s'escalfa més. Però, per què els raigs solars incideixen de forma diferent a lo llarg de l'any? En aquest capítol trobaràs la resposta a esta i a altres preguntes sobre les estacions i sobre l'estructura del nostre planeta, per cert l'únic cos celeste que coneixem que té éssers vius. 3

4 La Terra i el Sol. Dia, nit i estacions. La Terra és un planeta de forma esfèrica lleugerament aplanat en els pols. El seu radi equatorial és km i el seu radi polar és 14 km inferior. Donat la seva distància al Sol presenta una temperatura superficial mitja de 20 ºC, la qual cosa el permet mantenir éssers vius, característica que no es dóna en cap altre astre conegut. Els moviments de la Terra. Dia i any. La Terra presenta un moviment de rotació sobre el seu eix fent una volta completa cada 23 hores i 56 minuts. A causa de aquest moviment hi ha nit i dia. També presenta un moviment de translació al voltant del Sol fent una volta completa cada 365,25 dies. Per això i per a evitar desfasaments, després de tres anys de 365 dies hi ha un any de traspàs, és a dir un any que té 366 dies (per acord aquest dia és el 29 de febrer). Es trasllada al voltant del Sol a una velocitat d'aproximadament 40 km/s descrivint una el lipse en un plànol anomenat plànol de l'eclíptica. Les estacions. La successió d'estacions (primavera, estiu, tardor i hivern) es produeix degut al fet que l'eix de rotació de la Terra no és perpendicular al plànol de l'eclíptica sinó que forma amb ell un angle d'uns 67º. A causa de aquesta inclinació, a mesura que la Terra es trasllada al voltant del Sol varia molt la inclinació de la radiació solar que incideix en una mateixa zona al llarg de l'any, originant-se èpoques de major calor (quan els raigs solars incideixen més perpendiculars sobre la superfície) i èpoques de menor calor (quan els raigs solars incideixen obliquament sobre la superfície). En el següent dibuix es pot observar com quan en l'hemisferi Nord és hivern en l'hemisferi Sud és estiu i viceversa.

5 Posició 1. Posició 2. Posició 3. Posició 4. Aquesta és la posició del cicle anual en la que a l'hemisferi Nord arriben més raigs solars i de forma més perpendicular i en la que a l'hemisferi Sud arriben menys raigs solars i de forma més obliqua. Per això a l'hemisferi Nord es donen les temperatures més altes de l'any, és l'estiu, i a l'hemisferi Sud, es donen les més baixes, és l'hivern. A l'hemisferi Nord el dia en el qual els raigs solars arriben més perpendiculars i hi ha més hores de llum és el 21 de juny. És el dia que comença l'estiu, que es denomina solstici d'estiu. A l'hemisferi Nord, després de l'estiu, el dia en el qual hi ha tantes hores de llum com de foscor és entre el 22 i el 23 de setembre. És el dia que comença la tardor, l'anomenat equinocci de tardor. Aquesta és la posició del cicle anual en la que a l'hemisferi Nord arriben menys raigs solars i de forma més obliqua i en la que a l'hemisferi Sud arriben més raigs solars i de forma més perpendicular. A causa d'això a l'hemisferi Nord es donen les temperatures més baixes de l'any, és l'hivern, i a l'hemisferi Sud es donen les més altes, és l'estiu. A l'hemisferi Nord, el dia de l'any en el qual els raigs solars arriben més obliquament i hi ha menys hores de llum és el 21 de desembre. És el dia que comença l'hivern, l'anomenat solstici d'hivern. A l'hemisferi Nord, després de l'hivern, el dia que hi ha tantes hores de llum com de foscor és entre el 20 i el 21 de març. És el dia que comença la primavera, l'anomenat equinocci de primavera. Estructura de la Terra A la Terra (en el seu conjunt) es distingeixen quatre zones que de fora a endins son: 1. Atmosfera. És la capa de gasos (bàsicament nitrogen i oxigen) que embolica la resta del planeta 2. Hidrosfera. És la capa d'aigua que recobreix el 75% de la superfície del planeta. Està formada pels oceans, els mars, els rius i els llacs. 3. Biosfera. És la zona de l'atmosfera, hidrosfera i de la superfície rocosa en la qual hi ha éssers vius. 4. Geosfera. És l'enorme massa de roques i magmes que forma el planeta. 5