CC NATURALES- TEMA 1. EL UNIVERSO.

1. La evolución de las ideas sobre el universo.

Universo: conjunto formado por todo el espacio, la materia y la energía que existe.

Astronomía: ciencia que estudia el origen y la evolución del universo, los fenómenos que suceden en él

Modelos astronómicos (separados entre sí catorce siglos):

- M. Geocéntrico (s.II d.C.Ptolomeo): La Tierra es esférica y está inmóvil en el centro del universo. El Sol, la Luna y los planetas giran en torno a la Tierra en trayectorias circulares. Las estrellas están fijas en una esfera muy alejada que gira alrededor de la Tierra.

- M. Heliocéntrico (Copérnico s.XVI d.C.): El Sol está inmóvil en el centro del universo. La Tierra gira sobre sí misma y la Luna lo hace a su alrededor. La Tierra y los demás planetas giran alrededor del Sol a distintas velocidades y en círculos concéntricos. La esfera de las estrellas que rodea este sistema no se mueve.

Ambos estaban equivocados, hoy en día se acepta:

La Tierra gira alrededor del Sol, que es una estrella más entre los miles de millones que forman el universo.

2. El origen del universo.

2.1. Teoría del big bang.

Hace unos 13700 m.a., toda la materia y la energía del universo estaban concentradas en un punto pequeño y caliente. Después de una gran explosión que originó el universo (el big bang), la materia salió impulsada con gran energía en todas las direcciones; después de mucho tiempo, se fue agrupando y concentrando en algunos lugares del espacio, originando las primeras estrellas y galacias.

2.2. Escalas y medidas en el universo.

Año luz (a.l.): Es la distancia que recorre la luz en un año (la luz recorre 300.000 km cada segundo).

Unidad astronómica (UA). Equivale a 150.000.000 km, aprox la distancia media entre la Tierra y el Sol.

2.3. Medios de observación del universo.

Nos permiten observar y explorar el espacio.

Observatorios astronómicos .Sus telescopios son capaces de localizar objetos que no pueden captar nuestros ojos. En España está el GTC (Gran Telescopio Canarias), ya que en estas islas se dan unas condiciones de climatología y cielo limpio inmejorables.

Telescopios en el espacio .Para evitar la interferencia de la atmósfera, se instalan telescopios en satélites artificiales que giran alrededor de la Tierra, como el Hubble, o en estaciones espaciales, como la ISS.

También se lanzan al espacio sondas así como vehículos robotizados (exploran la superficie de otros planetas).

3. Las galaxias.

3.1. Qué son las galaxias.

Las galaxias son enormes agrupaciones de estrellas, entre ellas hay gas y polvo.

- Cada galaxia puede contener miles de millones de estrellas y, en muchas ocasiones, sistemas planetarios (estrella + diferentes cuerpos celestes que orbitan a su alrededor)

- Las galaxias se pueden agrupar en cúmulos de galaxias (cientos o miles de ellas) y se conocen unas 7000.

3.2. Nuestra galaxia: la Vía Lactea.

- Formada por unos cien mil millones de estrellas (entre las que está el Sol, que es nuestra estrella).

- Forma parte del cúmulo de galaxias llamado “Grupo Local”. Junto con la galaxia de Andrómeda y la del Triángulo.

- Las distancias dentro de nuestra galaxia son enormes.

- Es de tipo espiral: núcleo central del que salen diferentes brazos o prolongaciones girando.

Se compone de:

- Núcleo central: denso cúmulo de estrellas viejas en el centro.

- Brazos espirales o disco galáctico: con las estrellas más jóvenes. El Sol está en el Brazo de Orión.

- Halo: Rodea a los anteriores y está compuesto por estrellas aisladas y materia interestelar.

4. Las estrellas.

Las estrellas son cuerpos celestes esféricos formados por enormes cantidades de gases y que emiten luz propia.

En el interior de las estrellas se da un proceso muy complejo llamado reacción de fusión nuclear, en el que se consume su hidrógeno y se genera una gran cantidad de energía que se emite al espacio en forma de luz y de calor.

4.1. Características de las estrellas.

- Color. Depende de la temperatura superficial de la estrella, y va desde el azul de las que tienen unos 30.000 ºC, hasta el rojo de las que tienen 3000ºC. Los núcleos de las estrellas tienen temperatura mucho más alta.

- Tamaño. Comparando el tamaño de las estrellas con el del Sol, se clasifican en gigantes, mucho mayores que el Sol, medianas, como el Sol, y enanas, mucho más pequeñas.

- Brillo. Depende de la distancia a la que se encuentre la estrella de la Tierra (a mayor distancia, menos brillo), de su tamaño (las gigantes brillan más que las enanas) y de la energía que libere.

4.2. Origen y muerte de las estrellas.

- Las estrellas se forman a partir de nebulosas (grandes nubes de gas y polvo), al compactarse y concentrarse en ciertas zonas y aumentar de temperatura.

- A lo largo de millones de años, la temperatura de la superficie de las estrellas y su color van cambiando, conforme se consume su hidrógeno. Cuando se agota el hidrógeno, la estrella muere.

- El final de la estrella depende de su masa:

- Las de mayor masa, mueren en una gran explosión (supernova).

- Las de menor masa, como el Sol, no explotan. Éstas pasan por diversas fases: primero se convierten en una gigante roja, luego se contraen formando una enana blanca la cual se va enfriando hasta apagarse.

4.3. Nuestra estrella: el Sol.

- El Sol es una estrella amarilla de tamaño mediano, con una masa 300.000 veces superior a la Tierra.

- La temperatura es de unos 5000 ºC.

- Se encuentra, aprox. en la mitad de su vida.

- Tarda 25 días en girar sobre sí mismo, “un día sola”.

5. Los planetas y los astros menores

- Fuerza gravitatoria : La fuerza de atracción que todos los cuerpos ejercen entre sí.

- Es la causante de que los planetas y los demás astros de un sistema planetario giren alrededor de su estrella y de la forma esférica del sistema.

Condiciones que debe cumplir un planeta:

- Su masa debe ser lo suficientemente grande para que su forma sea casi esférica.

- Debe haber barrido su órbita, e.d., atraer hacia sí los cuerpos de menor masa que hay en su movimiento.

5.1. Los movimientos de los planetas.

Los planetas realizan al mismo tiempo (simultáneamente) dos movimientos, uno de traslación y otro de rotación.

- Traslación: movimiento de un planeta alrededor de su estrella. Su trayectoria se llama órbita y suele ser elíptica. El tiempo que tarda en recorrer su órbita es el periodo de traslación o año planetario. El movimiento siempre es antihorario.

- Rotación: movimiento alrededor de una línea imaginaria que se llama eje de rotación . El tiempo que tarda un planeta en dar una vuelta completa sobre su eje es el periodo de rotación o día. El movimiento a veces es horario.

(Ver dibujo del libro y estudiar)

5.2. Los astros menores.

- Planetas enanos. Son los cuerpos celestes que cumplen la primera condición de planeta, pero no la segunda. (P. ej. Plutón).

- Satélites. Son cuerpos que giran alrededor de los planetas. Tienen su propio movimiento de rotación y de traslación alrededor del planeta sobre el cual giran y se trasladan con él alrededor de la estrella.

- Cometas. Son cuerpos formados por hielo, partículas de polvo y gases. Describen órbitas muy alargadas, que cruzan las órbitas de los planetas. Tienen un núcleo, de hielo y roca, rodeado de una nube llamada caballera o coma.

- Asteroides. Son pequeños cuerpos rocosos que se encuentran a miles y forman cinturones que giran alrededor de una estrella. Su tamaño es muy variable, desde metros hasta miles de kilómetros.

6. El sistema solar.

6.1. Origen del sistema solar. Sus componentes. (Ver esquema y entender)

Los componentes del sistema solar:

- Planetas: Son ocho. Excepto Mercurio, tienen una capa gaseosa o atmósfera que los envuelve. Se clasifican en dos grupos:

- Interiores o terrestres. Son Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Tienen la superficie rocosa.

- Exteriores, gigantes o gaseosos. Son Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Son líquidos y gaseosos y más grandes. La temperatura en su superficie es muy baja y están rodeados de anillos de hielo, rocas y polvo.

- Planetas enanos . Son Ceres, Plutón, Eris, Makemake y Haumea.

- Satélites . Excepto Mercurio y Venus, todos los demás planetas tienen satélites. La Tierra tiene un satélite: la Luna.

- Asteroides . La mayoría están en el cinturón de asteroides .

- Cometas . En su mayor parte proceden del cinturón de Kuiper.