Nuestro lugar en el universo

NUESTRO LUGAR EN EL UNIVERSO

Elcosmosestodoloqueesoloquefueoloqueserá(CarlSagan).

Laspalabras“cosmos”y“universo”lasusamoscomosinónimos,perohayunapequeñadiferencia:cosmosserefierealoselementosastronómicos,alamateriayelespacio;mientrasqueporuniverso,nosreferimosademásalaenergíayaltiempo,esdecir,asuorigenyevolución.

Eltamañoylaedaddeluniversosuperanlacomprensiónhumana.Eluniversosiemprehasidounmisterio.Lasmitologíasyreligionestratarondeexplicarlodesdelaantigüedad,perolaciencia,ysobretodolosavancescientíficosytécnicosproducidosdesdelasegundamitaddelSXX,handadolugaraunarevoluciónenelcampodelaastronomía.

Nuestromundo,laTierra,esminúsculocomparadoconelUniverso.FormamospartedelSistemaSolar,perdidoenunbrazodeunagalaxiaquetiene100.000millonesdeestrellas;perosóloesunaentreloscentenaresdemilesdemillonesdegalaxiasqueformanelUniverso.

CometaHale‐Boppconunanebulosaalfondo

GalaxiaAndrómeda(M31,segúnelcatálogoMessier)

NebulosadeOrión(M41)y,debajoenazul,laNebulosadelCorredor.

NebulosadelaCabezadecaballo,unanubedegasypolvo.

Nebulosaplanetaria,restodeunaestrellaalfinaldesuciclo,conunaenanablancaensucentro.

LasdoscarasdelaLuna.DesdelaTierrasiemprevemoslamismacaradelaLuna(dcha.)debidoaqueelperíododerotacióndelaLunaesigualaldetraslaciónalrededordelaTierra.Esdecirgiraalavezquerota,yalamismavelocidad.

LaVíaLáctea,nuestragalaxia.DesdelaTierrapodemosvernuestrapropiagalaxia,yenestaimagenseapreciaunazonamásbrillante,quecorrespondeconelcentrodelaespiral.

LaGranManchaRojayelÓvaloBlancodeJúpiter,sondosgigantescastormentasquecirculanenJúpiterdesdehacemuchotiempo.EstafotofuetomadaporlanaveVoyager1en1979,ensuviajealexteriordelSistemaSolar.

QUÉESELUNIVERSO

Eluniversoestáformadopormateriayenergía.Lamaterianoestádistribuídadeformahomogénea,sinoqueseaglutinaengalaxias,muyalejadasentresí.Dentrodecadagalaxiahayestrellas,planetas,nebulosas…Loselementosquímicosmásabundantesqueseencuentraneneluniversoson:

Peroesonoestodo:secreequeexisteotrotipodemateria,llamada“materiaoscura”,queconstituyeel90%delamasadeluniverso.Estamaterianosepuedeveryaúnnohasidodetectada,perohaypruebasindirectasdesuexistencia.

OBSERVACIÓNDELUNIVERSO

Antiguamenteeluniversoseobservabaasimplevista.Lasantiguascivilizacionesagrupabanlasestrellasformandodibujos(constelaciones)relacionadosconsusdiosesosusmitos.Secreíaqueestasfigurasinfluíanenlavidayeldestinodelaspersonas,dandoasíorigenalaASTROLOGÍA.

Enelaño1609,Galileoconstruyósuprimertelescopio,tomandocomoreferenciauncatalejoconstruidoporunartesanoholandés.Conélconsiguióunaumentode6x,quelepermitióobservarlasuperficielunar,lossatélitesdeJúpiterylosanillosdeSaturno.

Hoyendíalostelescopiosópticossonmássofisticados,suDiseñoincorporalentesyespejoscombinadosquealcanzanUnaresoluciónmuyalta.UnejemploeselVLT(VeryLargeTelescope)situadoeneldesiertodeAtacamaenChile,formadopor4telescopiossincronizadosquepuedentrabajarenconjunto(tomandoimágenesdeuncampomásamplio)oindividualmente.

Elmayorproblemaquetienenlostelescopioseslaatmósfera,quedistorsionayoscurecelasimágenes.Paraevitaresteproblema,en1990selanzóeltelescopioHubble,queorbitaalrededordelaTierra,sobrelaatmósfera.Desdeentonces,haenviadocientosdemilesdeimágenesalaTierra,permitiendocalcularlaedaddelUniverso,estudiarlanaturalezadelosquásaresylaexistenciadelaEnergíaOscura.

Hayotrostelescopiosquenocaptanimáginesvisiblessinoondaselectromagnéticasdefrecuenciasdiferentesaladelaluzvisible.Estosinstrumentossellamanradiotelescopiosysufuncionamientoesparecidoaunaantenaparabólica.Captanondasderadio,deinfrarrojo,deultravioleta,radio,microondas…yasínospermitendetectarobjetosinvisiblesanuestrosojos.ElmásconocidoeseldeArecibo,situadoenunvalleenPuertoRico.

Ejemplodeimágenestomadasporuntelescopioópticoyporradiotelescopios:

LanebulosadelCangrejo(M1)seencuentraenlaconstelacióndeTauro.Setratadelosrestosdeunaexplosióndesupernova,encuyocentrohaquedadounpúlsar(unaestrelladeneutronesquegiraemitiendorayosXdeforma“pulsante”,periódica).Enlaimagen1semuestralaimagenVisibletomadaporeltelescopioHubble.Enla2,laimagendeinfrarrojotomadaporeltelescopioSpitzer.Enla3,laimagenderayosXtomadaporeltelescopioChandra.Laimagen4muestralasuperposicióndelastresimágenesanteriores.SeobservaquelaestrelladeneutronesqueemiterayosXseencuentraenelcentrodelanebulosa,enellugardondeexplotólasupernova.

Imagen1:imagenvisible. Imagen3:imagendeRayosX.

Imagen2:imagendeinfrarrojo.

Imagen4:superposicióndelastres.

LasdimensionesdelCosmossontangrandesquenonossirvenlasunidadesqueutilizamosparamedirdistanciasenlaTierra.Launidadmásconocidaparamedirdistanciaseselaño‐luz.

1año‐luzesladistanciarecorrelaluzenunaño.

Comolavelocidaddelaluzesde300000km/s,enunañorecorre9,46billonesdekm.

LaluzdelSol,tarda8minutosenllegaralaTierra.Portanto,laimagenquepodemosobservardelSol,eslaqueteníahace8minutos,esdecir,lovemoscomoestabahaceminutos,nocomoestáahoramismo.SiobservamoslaestrellaPolar,comoseencuentraa431años‐luz,suluztardaenviajar431añosenllegarnos.Laestamosviendocomoestabahace431años.Portanto,cuantomáslejanossonlosobjetosqueobservamos,másantiguaeslaimagenquerecibimos,escomoviajareneltiempo.

MIRARLEJOSESMIRARALPASADO

LASLEYESDELUNIVERSO

1.LEYESDEKEPLER:SetratadetresleyesacercadelosmovimientosdelosplanetasformuladasporelastrónomoalemánJohannesKepleraprincipiosdelsigloXVII.

Primeraley:LosplanetasgiranalrededordelSolenórbitaselípticasenlasqueelSolocupaunodelosfocosdelaelipse.

Segundaley:LasáreasbarridasporelsegmentoqueunealSolconelplanetasonproporcionalesalostiemposempleadosparadescribirlas.Tambiénsepuedeenunciardiciendoqueunplanetaensurecorrridobarreáreasigualesentiemposiguales.Comoconsecuencia,cuantomáscercaestáelplanetadelSolconmásrapidezsemueve.

Terceraley:LoscuadradosdelosperiodosderevolucióndelosplanetasalrededordelSolsonproporcionalesaloscubosdesusdistanciasalsol.EstopermitededucirquelosplanetasmáslejanosalSolorbitanamenorvelocidadqueloscercanos.

EstaleysugierelaideadequehayunafuerzaejercidaporelSol,quehacequelosplanetassemuevan.CuandounplanetaestápróximoalSol,estafuerzaesmayoryhacequeelplanetagireamayorvelocidad.Amedidaquelosplantasestánmáslejos,lafuerzavadisminuyendoylosplanetassemuevenmásdespacio.Apartirdelaterceraleyyconsiderandoquelasórbitassonelípticas,Newtondedujomatemáticamentecómodebíaserlafuerzaqueprovocasetalmovimiento.YdedujolafamosaleydelaGravitaciónUniversal:

2.LEYDELAGRAVITACIÓNUNIVERSAL:estaleyenunciadaporNewtondicelaatraccióngravitatoriaentredoscuerposesdirectamenteproporcionalalproductosusmasaseinversamenteproporcionalalcuadradodeladistanciaentreellos.

€

F =G M1 ⋅ M2

r2

G = constan te de la gravitación universalM = masa de los objetos consideradosr = distancia que los separa

LaFuerzadelagravedadhacequetodosloscuerposseatraiganmutuamente.Estafuerzaesresponsabledequeloscuerposcaiganalsuelo,ytambiéndequeloscuerposcelestesorbitenunosalrededordeotros.

3.EFECTODOPPLER:

Cuandounaambulanciaseacerca,susirenaseoyemásagudaquecuandosealeja.EstefenómenoeselefectoDoppler.

Enelcasodelsonido,cuandolafuentedelsonidoseacerca,lasondassonorasseacumulan,aumentalafrecuenciayelsonidoseescuchamásagudo.Porelcontrario,alalejarse,lasondasquevaemitiendotrasdesíseestiran,sufrecuenciadisminuyeyportantoseescuchamásgrave.

Laluztambiénesunaonda,peroesunaondaelectromagnética,aligualquelasondasderadio,losRayosX,lasmicroondas…Laúnicadiferenciaqueexisteentreellaseslafrecuenciaconlaquevibran.Enlaimagenacontinuaciónsemuestraelespectroelectromagnético,enelquesepuedenverlostiposdeondasysufrecuencia:

Laluz,alserunaonda,tambiénsufreelefectoDoppler.Cuandolafuentedeluzseacerca,laondaluminosaseacumula,yalaumentarlafrecuenciasevemásazul;silafuentedeluzsealeja,lasondasseseparan,ysevemásrojiza.Porejemplo,siobservamosunaestrellaqueseacerca,suluzseverámáshaciaelrojodeloquedebiera;ysisealeja,severámáshaciaelazul.

Esteefectopermitiódecubrirqueeluniversoseestabaexpandiendo,yaqueseobservóquelasgalaxiaslejanasseveíanmásrojizasdeloquelescorrespondería,locualeradebidoaqueseestabanalejando.Esloquesellamó“corrimientohaciaelrojo”.

Desplazamientohaciaelrojo

Desplazamientohaciaelazul

NuestroSistemaSolarformapartedeunagalaxia,laúnicaquehemosvistodesdedentro:LaVíaLáctea.Desdesiemprehemosconocidosuexistenciaaunque,naturalmente,enlaantiguedadnadiesabíadequésetrataba.Aparececomounafranjablanquecinaquecruzaelcieloy,deahí,tomasunombredellatín:caminodeleche.

LamateriaenelUniverso,esdecir,lasestrellasylasnubesdegas,etc,seagrupanenGALAXIASdebidoalafuerzadegravedadqueexisteentreloscuerpos.Asuvez,lasgalaxiastiendenaagruparseenzonasdondehayunmayornúmerodecuerposcelestes,llamadosCÚMULOS.Nuestragalaxia,laVíaLáctea,perteneceauncúmulollamadoGrupoLocal,formadoporunas30galaxias.ElGrupoLocalestádentrodelllamadoSupercúmulodeVirgo,formadopormilesdegalaxias.

Lasgalaxiassonacumulacionesdeestrellas,gasesypolvointerestelar.Cadagalaxiapuedeestarformadaporcentenaresdemilesdemillonesdeestrellasyotrosastros.

Debidoalafuerzagravitatoriaelcentrodelasgalaxiasestámásconcentrado,ytodosloscuerpogiranentornoaesecentro.

Elcentrodelasgalaxiascontieneunagrancantidaddemateriaconcentradaenunvolumenrelativamentepequeño,porlocualsesuponequeenelcentrodelasgalaxiasexistenagujerosnegros.Enmuchasgalaxiassehanpodidodetectarestosagujerosnegroscentrales.EnlaVíaLácteahayuno,llamadoSagitarioA*

GalaxiadelRemolino(M51)

TIPOSDEGALAXIAS:En1930Hubbleclasificólasgalaxiasenelípticas,espiraleseirregulares,siendolasdosprimeraslasmásfrecuentes.LaVíaLácteaesunaespiralbarrada.

ELÍPTICA

ESPIRAL

ESPIRALBARRADA

IRREGULAR

astronomia.net

CÚMULOSDEESTRELLASDentrodeunagalaxiapuedehabervariasestrellasquepermanecencerca,debidoaqueseformaronsimultáneamente.Esosgruposdeestrellassellamancúmulos(noconfundirconloscúmulosdegalaxias).Segúnsu,formapuedenser:

a)Abiertos:comolasPléyadesolasHíadas,enlaconstelacióndeTauro.

b)Globulares:comoelGranCúmulodeHércules,enlaconstelacióndeHércules,elcúmuloglobularmásbrillantedelHemisferioNorte.

Híadas

Pléyades

NEBULOSAS

Lasnebulosassonestructurasdegasypolvointerestelar.

Lasnebulosassepuedeencontrarencualquierlugardelespaciointerestelar.Antesdelainvencióndeltelescopio,eltérminonebulosaseaplicabaatodoslosobjetoscelestesdeaparienciadifusa.Comoconsecuenciadeésto,amuchosobjetosqueahorasabemosquesoncúmulosdeestrellasogalaxiasselesllamabanebulosas.

Sepuedenclasificarendosgrandesgrupos:

a)Nebulosasdegasypolvo:sondensasnubesdepolvoquecontrastanconlaluzemitidaporestrellasocultasdetrásdeellas.Sesuelenllamar“guarderíasdeestrellas”yaqueenesasnubesdegassepuedenformarestrellasnuevas.Ejemplo:NebulosadelaCabezadeCaballo:

b)NebulosasPlanetarias:sellamaronasí,porqueconteescopiospocopotentesparecíanplanetaslejanos,aunquedespuéssedescubrióqueeranbrillantesnubesdegas.Seformantrasla“muerte”deunaestrella,ysondedostipos:

Lasqueprovienendelaexplosióndeunasupernova(estrellamuymasiva)yensuinteriortienenunpúlsar.NebulosadelCangrejo

(M1),enlaconstelacióndeTauro.

Lasqueprovienendeunaestrellapequeñaquealmorirseexpandedejandounaenanablancaensu

interior

UnplanisferioborealnospermitereconocerlasconstelacionesdelhemisferioNorte.

LabandamásclararepresentalaVíaLáctea,nuestrapropiagalaxiavistadeperfil.

LacircunferenciarojaeslaEclíptica,enlacualserepresentanlas12constelacionesdelzodíaco.

ElpoloNorteceleste,estáseñaladoporlaestrellaPolar,enlaconstelacióndelaOsaMenor.

QUÉSONLASESTRELLAS

Lasestrellassonlamayorpartedelosobjetosbrillantesquevemosporlanoche.Otrospuedenserplanetasosatélites,peroéstosnobrillanconluzpropia,sinoquereflejanlaluzdeotrasestrellascomoelSol.

SonmasasdegasformadasprincipalmenteporHidrógenoyHelio,quesonelcombustibledelaestrella.Tambiénpuedentenercantidadesvariablesdeotroselementospesados,comohierro,azufre,carbono,oxígeno…

LasestrellasemitenluzdebidoaqueensuinteriorseproducenreaccionesnuclearesdeFUSIÓN,enlasqueátomospequeñossefusionanparadarlugaraátomosmayores.Enestasreaccionesseliberaunacantidadenormedeenergíaqueeslaresponsibledelbrillodelaestrella.

Porejemplo,dosátomosdeHidrógenosefusionanformandounodeHelio:

H+HHe+energía

Lasestrellasseformanennubesdehidrógenopresentesenlasnebulosas,quepuedensermásomenosgrandes.Dependiendodesutamaño,sufinalserádistinto,perotodascomienzanigual.Alolargodelavidadeunaestrellatienenlugarcuatrooleadasdereaccionesnucleares,quesedescribenacontinuación:

• Lanubedehidrógenocomienzaacomprimirsehaciadentro,poraccióndelafuerzadelagravedad,hastaqueestátancomprimidaquesealcanzaunatemperaturadeunos10000000ºC,yseinicialareacciónnucleardefusióndehidrógenoparaformarHelio.Estareacciónliberaenormescantidadesdeenergía,queesemitidaenformaderadiación,poresoseven.Asíse“enciende”laestrella.

• Cuandoestasreaccionesterminan,ynoemiteenergía,sevuelveacomprimir,denuevosecalientay,cuandosealcanzalatemperaturasuficiente,seiniciaunanuevaoleadadereaccionesnucleares,peroahoraelHidrógenosefusionaconelLitioparaformarotroselementosmáspesados.Estasreaccionestambiénliberanmuchaenergía,enformaderadiación.

• Cuandoestasreaccionesnoliberanlasuficienteenergíacomoparacontrarrestarlaattraccióngravitatoriadelaestrella,éstasevuelveacomprimirysecalienta.SeiniciaasílaúltimaetapaenlaqueelHidrógenosefusionaparaformarHelio,ayudadoporelCarbonoyelNitrógenopresentesenlaestrella.

• CuandoelHidrógenoseagotacompletamente,seconvierteenunaGiganteRoja,unaestrellaenormequesemantienegraciasalasreaccionesdeelementosmáspesadoscomoelhierro,etc.Cuandoestosseagotan,laGiganteRojasecolapsa.

Estosprocesospuedendurarunos10000millonesdeaños.Apartirdeaquí,elfinalesdistintodependiendodelamasadelaestrella.

1.SilaestrellaessimilaralSol,laGiganteRojaseexpandiráhastaformarunaNebulosaconunaEnanaBlancaensuinterior,quenoesmásquelosrestosdelaestrellaquebrillanconluzdébil,hastaquepocoapocoseapaga,convirtiéndoseenunaenananegraoencenizas.

2.Siesde1a8veceseltamañodelSol,sufriráunaexplosiónllamadaNovaoSupernova,dandolugaraunanebulosaconunaEstrelladeNeutrones(púlsar)ensuinterior,queemiteunaradiacióndeRayosXfácilmentedetectable.

3.Siesmayor,despuésdelaSupernovapuedellegaraconvertirseenunAgujeroNegro.

Lasestrellassonlas“fábricas”dondesesintetizantodosloselementosquímicosdelUniverso.Todoslosátomosdenuestrocuerpo,denuestroplaneta…seformaronenalgunaestrellahacemillonesdeaños.

CONSTELACIONES

LasestrellasquevemosenelcielosonlasmáspróximasalaTierrayestánenlaVíaLáctea.LaestrellamáspróximaanuestroSistemaSolaresPróximaCentauri(dentrodealfacentauri),enlaconstelacióndeCentauro

Desdelaantigüedad,lasdistintascivilizacionesagruparonlasestrellasvisiblesenfigurasrelcionadasconlavidacotidiana,oconsusmitologíasydioses.Esasfigurasimaginariassonlasconstelaciones.

Haydescritas88constelaciones:lamitadvisiblesenelhemisferionorte,yotrastantasenelSur.

EntrelasconstelacionesmásconocidassehallanlasqueseencuentranenelplanodelaórbitadelaTierrasobreelfondodelasestrellasfijas.SonlasconstelacionesdelZodíaco.Ademasdeestas,algunasmuyconocidassonCruzdelSur,visibledesdeelhemisferiosur,yOsaMayor,visibledesdeelhemisferioNorte.Estasyotrasconstelacionespermitenubicarlaposicióndeimportantespuntosdereferenciacomo,porejemplo,lospoloscelestes.

Enelsiguienteenlacepuedesdescargarunplanisferioparareconocerysituarlasconstelacionesdurantelanoche,enlosdistintosmesesdelaño.http://www.eurocosmos.net/planisferios/comprar_planisferio.htm

ESTRELLASDOBLESLasestrellasdoblesobinariassonsistemasformadospordosestrellasquegiranunaentornoalaotra.Lamayoríadelasestrellasquevemosenelcielosondobles,einclusomúltiples,perohastahacepoconoseconocíaestehecho.

NOVASYSUPERNOVAS

Sonestrellasmasivas(de1a8vecesmayoresqueelSol)queexplotanliberandoenelespaciopartedesumaterial.Duranteuntiempovariable,subrilloaumentadeformaespectacular.

Unanovaesunaestrellaqueaumentaenormementesubrillodeformasúbitaydespuéspalidecelentamente,peropuedecontinuarexistiendoduranteciertotiempo.Unasupernovatambién,perolaexplosióndestruyeoalteraalaestrella.

Lassupernovassonmuchomásrarasquelasnovas,queseobservanconbastantefrecuenciaenlasfotos.

LasnovasylassupernovasaportanmaterialesalUniversoqueserviránparaformarnuevasestrellas.

Laexplosióndeunasupernovaesmásdestructivayespectacularqueladeunanova,ymuchomásrara.Estoespocofrecuenteennuestragalaxia,yapesardesuincreíbleaumentodebrillo,pocassepuedenobservarasimplevista.

Desdequeexistenregistrosescritos,sehanidentificadovariasalolargodelahistoria.Lamásconocidaeslaquesurgióen1054ycuyosrestosseconocencomolanebulosadelCangrejo.

Lade1987ocurrióenlaGranNubedeMagallanes,unagalaxiapequeña,próximaalaVíaLáctea.

CUÁSARES

LosCuásaressonobjetoslejanosqueemitengrandescantidadesdeenergía,conradiacionessimilaresalasdelasestrellas.Loscuásaressoncentenaresdemilesdemillonesdevecesmásbrillantesquelasestrellas.Posiblemente,sonagujerosnegrosqueemitenintensaradiacióncuandocapturanestrellasogasinterestelar.

LosCuásaresemitenondasderadioyporesonosonvisibles,sinoquesedetectanmedianteradiotelescopios

LapalabraCuásaresunacrónimodequasistellarradiosource(fuentesderadiocasiestelares).

PÚLSARESOESTRELLASDENEUTRONES

LapalabraPúlsaresunacrónimode"pulsatingradiosource",fuentederadiopulsante.LosPúlsaressonfuentesdeondasderadioquevibranconperiodosregulares.Sedetectanmedianteradiotelescopios.

Losestudiosindicanqueunpúlsaresunaestrelladeneutronespequeñaquegiraagranvelocidad.ElmásconocidoestáenlanebulosadeCangrejo.

Sudensidadestangrandeque,enellos,lamateriadelamedidadeunaboladebolígrafotieneunamasadecercade100.000toneladas.Emitenunagrancantidaddeenergía.EngenerallospúlsaresnacenenlasexplosionesdelasSupernovas,peropuedentenerotrosorígenes

VistadelosrayosXemitidosporelpúlsar

Imágenesconsecutivasquemuestrancómovaríalaemisióndelpúlsar

AGUJEROSNEGROSSoncuerposconuncampogravitatorioextraordinariamentegrande,tanto,quenopuedeescaparningunaradiaciónelectromagnéticaniluminosa,poresosonnegros.

Estánrodeadosdeuna"frontera"esféricaquepermitequelaluzentreperonosalga.

Sedetectangraciasaquelamateria,alacelerarantesdeser“tragada”porelagujeronegro,emiteRayosX.

Haydostiposdeagujerosnegros:•cuerposdealtadensidadypocamasaconcentradaenunespaciomuypequeño.SeformancuandounaestrellamuchomásmasivaqueelSol,alfinaldesuciclosecolapsaynitansiquieralosneutronespuedensoportarlagravedad,transformándoseenunagujeronegro.•cuerposdedensidadbajaperomasamuygrande,comopasaEnloscentrosdelasgalaxias.EnelcentrodelaVíaLácteahayUnagujeronegrollamadoSagitarioA*ytieneunamasade3millonesdesoles.

ELUNIVEROSEEXPANDE

En1912unastrónomonorteamericano,VestoM.Slipher,observóquelaluzemitidaporlamayoríadelasgalaxiasestabadesplazadahaciaelcolorrojo.Estedesplazamientoeramayorcuantomáslejosestabalagalaxia.

En1929,EdwinHubbleanalizólosresultadosdeSlipheryatribuyóel“corrimientohaciaelrojo”alEfectoDoppler.Esdecir,cuandolagalaxiasealeja,lasondasluminosasqueemitese“estiran”ysufrecuenciadisminuye,poresosevenmáshacialazonadelrojo.

Estedescubrimientoteníaunaconsecuenciaclara:eluniversoestabaenexpansión.

Sirebobinamoslapelículasecomprendequehuboalgúnmomentoenelcualtodalamateriaestabacomprimida,enelorigendeluniverso.

TEORÍADELBIGBANG

HayvariasteoríasquetratandeexplicarelorigendelUniverso,yladelBig‐Bangeslamásconocida.EstateoríafueplanteadaporGeorgeGamow.Puestoquelamateriaseexpande,estateoríaproponequetodalamateriaylaenergíaestabaninicialmenteconcentradasenunpuntosindimensiones,dedensidadinfinita(parecidoaunagujeronegro)yunagranexplosión(“BigBang”)provocósuexpansión.

Segúnestateoría,antesdelagranexplosiónno existíanada,nielespacionieltiempo.La materiafuéapareciendoapartirdelaenergíainicial.

Lamateriaalsalirimpulsadaentodaslasdirecciones,pudoagruparseendeterminadaszonas,venciendosuseparacióngraciaslalagravedad,dandolugaralasestrellasygalaxias.

ElUniversosurgióhace13700millonesdeaños.Desdeentonces,continúaexpandiéndose.

CONFIRMACIÓNDELBIGBANG

LateoríadelBigBangpredicequelagranexplosióninicialdebióprovocarunaintensaradiacióndeMicroondas,queaúndeberíaserdetectablehoyendíaentodaslaspartesdelUniverso.Seríacomoelecodeuntrueno,elecodelagranexplosióninicial.

En1964,PenziasyWilson,trabajandoconunradiotelescopiodemicroondasdescubrieronunaradiacióndemicroondasmuydébilqueparecíaprocederdetodoslospuntosdelUniverso.Enunprincipiocreyeronqueeraelruidodefondodeldetectormalajustado,peropocodespuéssedieroncuentadequesetratabadelaradiacióndemicoondaspredichaporlafísica.Aestaradiaciónselellamó“RadiaciónCósmicadeFondo”yeselecodelBigBangquehallegadohastaelpresente.Estaeslapruebadequelagranexplosiónocurrió.

Imagenenfalsocolor,delaradiacióncósmicadefondo.

EVOLUCIÓNDELUNIVERSO

Desdelosprimerosprimerosinstantes,laspartículaselementalesdelamateriacomenzaronaexpandirse,formandopartedeuna“sopa”departículassubatómicasrodeadadegrancantidaddeenergía.

•Alos10‐10segundos,seformanlosprotonesyneutrones(loselectronesyaexistían)

•Alos30minutos,elUniversoesdeltamañodelsolyestáa300millonesdegradosenestadodeplasma

•Alos300000años,elUniversoestransparenteyexistenlosprimerosátomos.

•Alos100millonesdeaños,seformanlasprimerasgalaxias

•Alos1000millonesdeañosseformanlasestrellasyelrestoseenfría

•Alos5000millonesdeaños,seformalaVíaLáctea

•Alos10000millonesdeaños,seformaelSistemaSolarylaTierra

Calendariocósmico(CarlSagan):representalahistoriadeluniversoenunaño(1sequivalea500añosreales)

ELFUTURODELUNIVERSO

SesabequeelUniversoenlaactualidadcontinúaexpandiéndose,yalparecer,cadavezmásrápido.Hayvariashipótesisacercadesufuturo:

•Quelafuerzadegravedadfrenelaexpansión,ycomienceacomprimirsehastaimplosionar(“BigCrunch”)

• Quecontinúeexpandiéndose,perocadavezmásdespaciohastaenfriarsecompletamente,aunquesinllegaradetenerse(“BigFreeze”)

•Queseexpandacadavezmásrápido,hastaquelaspartículaselementalessedisgregen(“BigRip”)

Segúnlasúltimasobservacionespareceserqueeluniversoseestáexpandiendoaceleradamente,asíquepodríamosestareneltercercaso.SecreequelaresponsibledelaexpansiónaceleradaeslaEnergíaOscura.

SITUACIÓNDELSISTEMASOLAR

ElSistemaSolarseencuentraenunodelosbrazosexterioresdelaVíaLáctea,a30000años‐luzdelcentrodelamisma.NuestroSistemaestáformadoporunaestrellacentral,elSol,yochoplanetasqueorbitanasualrededor:Mercurio,Venus,Tierra,Marte,Júpiter,Saturno,UranoyNeptuno.Plutóndejódeserconsiderado“planeta”recientementedebidoasumenortamañoyaanomalíasensuórbita,yhapasadoaconsiderarseunplanetaenano.

Tambiénformanpartedeeste sistemaotroscuerposcomo planetesimales,planetasenanos, asteroidesycometas.

ELSOL

•EslaestrellacentraldelSistemaSolar.

•Esdetamañomediano‐pequeño.

•Sutemperaturasuperficialesdeunos6000ºC,aunqueensuinteriorsepuedenalcanzartemperaturasdeunos15000000ºC.

•ObtienesuenergíadelafusióndelHidrógenoparaformarHelio.

•SeestimaqueelSolseformóhaceunos4500millonesdeaños,yaúnlequedanotros4500millonesmásestable.ApartirdeahícomenzaránvariasoleadasdecompresionesyexpansioneshastatransformarseenunaGiganteRoja.

•EstaGiganteRojaterminaráperdiendolosgasesdesucortezaformandounaNebulosa,yenelcentroquedaráunaEnanaBlanca,queterminaráextinquiéndose.

(enmilesdemillonesdeaños)

FORMACIÓNDELSISTEMASOLAR

HayunateoríaqueexplicaqueprobablementeelSistemaSolarseformóapartirdeunanebulosadegasypolvo,ricaentodotipodeelementos,procedentedelaexplosióndeunaSupernova.

Laondadechoqueprovocadaporlaexplosióndelasupernova,provocólacontraccióndelanebulosa.EnlapartecentralcomenzóaformarseelSol.

AlrededordelSolquedaronelrestodematerialesformandoundiscoplano.LosmáspesadosquedaroncercadelSolylosmásligeros(gases)enelexterior.

Encadazonadeldiscocomienzaaagregarselamateriaformandoplanetesimalesqueposteriormenteformaránplanetas.

Losplanetasinteriores(Mercurio,Venus,Tierra,Marte)sonsólidosformadosporlosmaterialesmáspesadosqueibanchocandoyaglutinándose.Losplanetasexteriores(Júpiter,Saturno,UranoyNeptuno)sonmásgrandesyestánformadosporgases.

LossatélitesseformaronapartirdelmaterialquesobrabaalrededordecadaPlanetamedianteelmismomecanismo,esdecir,poragregación.

LaformacióndelaLunasecreequefuediferente.DebióformarsetraslacolisióndeungranasteroideconlaTierra,cuandoestaaúneraunamasaderocafundida.EstahipótesissebasaenquelacomposicióndelaLunaessimilaralacortezaTerrestre.

Eselmenordelosplanetas.Tancercanoalsolquesustemperaturasentreeldíaylanochesonextremas.Sumovimientoderotaciónesmuylento:eldíaenMercuriodura58díasterrestres.

TieneuntamañoparecidoalaTierra.SuatmósferaesdeCO2yesresponsabledelfuerteefectoinvernaderoquemantienetemperaturasdeunos500ºC.Sucoloresamarillo,debidoalasgotasdeácidosulfúricoquehayensuatmósfera.

Eselplanetarojo.Secreequetuvoaguahacemillonesdeaños,envistadeloslechosderíosylagos.Enambospolossehandescubiertocasquetesdehielo.

Ehh!!LOSPLANETAS

Mercurio

Venus

Marte

Saturno

Urano

Neptuno

Júpiter

EselplanetamásgrandedelSistema.Estáformadoporgasesaunquesecreequepuedetenerunnúcleorocoso.LamayorpartedelosgasessonHidrógenoyHelio,porloquesecreequeesunaestrellafallida.Tieneanillos,peropequeños.

Eselsegundomásgrande.Tambiénestáformadoporgases,ensumayoríaHidrógeno.Esfamosoporsusanillos.Losanillosestáformadosporpartíaculasdehielodemenosdemediometrodediámetro.Losanillostienenunespesorde1Kmaporximadamente.

Esunplanetaazulverdoso,debidoasuatmósferadeHidrógeno,Helioymetano.Tieneanillos,peromuypequeños.

Suestructuraessimilaralosotrosplanetasexteriores:núcleometálicoyunagranatmósferadehidrógeno,Helioymetano.Tambiéntieneanillos.

LATIERRAENMOVIMIENTO

NuestroplanetaeseltercerodelSistemaSolar,a150millonesdekmdelSol.OrbitaalrededordelSolenórbitaselípticas,enunodecuyosfocosestáelSol,aunavelocidadde29,5km/s.EstemovimientodeTraslacióndura1año(365días,5horasy27minutos)ytieneunalongituddeunos930millonesdekm.

LaTierraesunelipsoideirregular,estáachatadaporlospolos,porloscualespasaunejealrededordelcualefectúaunmovimientoderotación.Estemovimientodura24h.Porotraparte,suejenoestáfijo,sinoquesemueveenunmovimientodeprecesión,segúnelcualelejedescribeunacircunferenciaconunperíodode25767años.

JulioEnero

CAPASDELATIERRASihacemosuncortetransversalalaTierra,podemosdistinguirvariascapasconunaspectoycomposicióndiferenciado.Principalmetesontres:

•Corteza:eslacapamásexternaypuedesercontinentaluoceánica.Lacontinentalesmásgruesaymásantigua.

•Manto:estacapaestáformadaporsilicatosfundidos,quealcanzahastalos2900kmdeprofundidad.Estádivididoenelmantosuperioryelmantoinferior.Enelmantosuperior,losmineralesfundidosproducenunascorrientesdeconvecciónquemuevenlasplacaslitosféricasdelasuperficie.

•Núcleo:esunaesferaformadaporHierroyNíquel,muydensa.Tambiénsepuedendistinguirdoscapas:elnúcleoexterno(líquido)yelnúcleointerno(sólido).Secreequelarotacióndelnúcleointernoeslaresponsabledelcampomagnéticoterrestre.

LaLitosferaestáformadaporlacortezaypartedelmantosuperior.Estádivididaenplacaslitosféricas,queflotansobreelmantoysedesplazansobreél.

Lascorrientesdeconveccióndelmantomuevenlascapasdelalitosfera:

LaTierrasecomportacomoungigantescoimán,debidoalcomportamientodelnúcleointerno,ricoenHierro.ElpoloNortedeesteimán,estáhaciaelSur,yelPoloSurdelimán,haciaelNortegeográfico.Sinembargo,cotidianamente,alpoloSurmagnéticolellamamosPoloNortemagnéticodebidoalusodelasbrújulas,queseempleanparaorientarseeindicanlaposiciónaproximadadelpoloNorteGeográfico.ElPoloNgeográficonocoincideconelmagnético.

PLACASDELACORTEZATERRESTRELaLitosferaestáformadaporlacortezaterrestreylapartesuperiordelmanto.Estádivididaenplacasquesemuevensobrelapartelíquidadelmanto,graciasalascorrientesdeconvección.Hay7grandesplacasquepuedensercontinentales,oceánicasomixtas.Semuevenconunavelocidaddeestre2a20cmporaño.

Estemovimientonoesapreciable,peroelprimeroquelopropusofueAlfredWegener,en1915,basándoseenlasimilituddelosrestosfósileshalladosenpartesmuyalejadasdelplaneta.Estoparecíasugerirqueenalgúnmomentodelpasadoloscontinentesestuvieronunidos.Apartirdeahísededujoqueloscontinentesdebíanestarencontínuomovimiento.Esloquesehallamadola“TeoríadelaDerivaContinental”

Elmovimientodelasplacassedebealascorrientesdeconveccióndelmanto.Estohacequehayzonasdondelasplacasseseparan(Dorsalesoceánicas)yotrasdondeconvergen(Zonasdesubducción).

LaTectónicadePlacasesunateoríaqueexplicaelmovimientodelasplacas.Elmovimientodeplasplacassedebeprincipalmenteadosfenómenos:

•Lasdorsalesoceánicas:sonzonasdondedosplacasseseparan.Lagrietaqueapareceentreellassevarellenandoconelmagmafundidoquefluyedelmanto.

DorsalAtlántica

• Las zonas de subducción: son zonas donde dos placas chocan, y una se desliza bajo la otra. Debido a las rocas que se hunden y se funden y que pueden volver a aflorar a la superficie, son zonas con actividad volcánica y sísmica. Un ejemplo es el cinturón de fuego que recorre el archipiélago de Japón y Filipinas

ZonadesubducciónenlacostaoestedeSudamérica

CinturóndeFuego

BREVEHISTORIADELATIERRALahistoriageológicadelaTierrasedivideendosgrandesperíodos:

•Precámbrico(desdehace4000millonesdeañoshasta600millonesdeaños):deesteperíodoapenasseconservanfósiles,yaquefuelaépocaenquelaTierra,queeraunamasafundida,comenzóaenfriarseyconsolidarse.

•Fanerozoico(desdehace600millonesdeañoshastahoy):ésteasuvezsedivideentreseras,ycadaeraenvariosperíodos.

SecreequeenelPrecámbricoexistíaungransupercontinente,denominadoPangeaIqueafinalesdeesteperiodo(haceunos570millonesdeaños)comienzaafragmentarseenvarioscontinentesseparadosporgrandesocéanos.AlfinaldelPaleozoicoloscontinentesvuelvenaestarunidosenunsupercontinentedenominadoPangeaII.EnelTriásicoseproducelafragmentacióndePangeaIIiniciándoseelprocesoquedaráalasuperficiedelplanetasuactualaspecto

PangeaIenelPrecámbrico

PangeaIIafinalesdelPaleozoicoysuevoluciónhacialaformaactual.

…ysilasplacassemuevencomohastaahora,enelfuturovolveremosaencontrarnos!Esteesunmodelodelnuevosupercontinentequeseformarádentrodeunos250millonesdeaños,llamadoNovopangea.

FIN

Españayanoserádestinoturístico

Education

Nuestro lugar en el universo