GEOGRAFA

Profesor: Mg. Jorge Orlando Larios Miano

EL UNIVERSO

1

Aprendizajes esperados

Identifica, reconoce y valora las teoras que explican el origen del universo.

Lectura

Es cientficamente correcto hablar de un universo que tuvo un principio y posiblemente tendr un final, pues los actuales conocimientos de Fsica espacial as lo avalan. Actualmente, y quitando algunos sectores del mbito cientfico, la teora comnmente aceptada y que mejor se ajusta a la comprensin y evolucin del universo es la teora del Big Bang, teora que, por otra parte, dificulta notablemente la comprensin racional ms pura: sera ms lgico decir que todo ha estado siempre como lo conocemos, o que Dios cre el universo con su soplo divino, a admitir que somos el resultado de una incomprensiva explosin en

un vaco de alta energa. El sistema solar con la nube de cometas

tiene unos 0,1 aos luz de dimetro.

Esquema

(10) (Educando para un mejor estilo de vida.)

(1) (Formamos Personas con Espritu de Seperacin.)

Marco terico

I.DEFINICIN

Se entiende por universo la totalidad de cosas fsicas relevantes, representada por toda la materia, toda la radiacin (luz, calor, rayos x, etc.) y todo el espacio-tiempo en proceso de expansin. El universo presenta una organizacin y es activo y evolutivo.

Otra definicin de universo es toda la materia y su orden actual; la materia es constante: no se crea ni se destruye, no tiene inicio ni final; sin embargo, el universo s tiene un origen y tendr un fin; el universo es una expresin de la materia.

El universo tiene por caractersticas:

(GEOGRAFANivel Preuniversitario)

(Profesor: Mg. JorgeOrlando Larios Miano)

ser igual en todas las direcciones,

ser finito, pero sin fronteras,

ser indeterminado (no sabemos hasta dnde llega),

estar en expansin,

ser curvo (segn teoras),

ser organizado (por la gravedad), y

ser ilimitado (en cuanto que no limita).

II.TEORAS SOBRE EL ORIGEN DEL UNIVERSO

La Va Lctea tiene unos 100 000 aos luz de dimetro

Todo tiene un comienzo. Esta proposicin tan simple resulta muy embarazosa. Si le pedimos a alguien que nos d un ejemplo de un fenmeno que no haya tenido un comienzo, ese alguien slo podr intentar darle la vuelta a la dificultad (acaso nos obsequiara un largo discurso sobre el comienzo de un crculo?).

Lgicamente, este universo ha debido tambin ser creado: forzosamente ha debido tener un comienzo, cmo podra ser de otro modo?

Cuando se trata de la creacin del conjunto de nuestro mundo, nos sentimos impulsados a afirmar: Antes no exista nada, era la nada; despus de la creacin, existi todo: nuestro mundo. El espritu humano est enamorado de la lgica, por ello, esta idea de crear algo a partir de la nada lo desconcierta.

Entonces, cmo justificar la creacin a partir de la nada?... La ciencia rechaza de modo general esta hiptesis.

1. Universo cclico u oscilante

Tiene sus orgenes en la teora cosmolgica relativista, publicada por Albert Einstein en 1917. El autor es el astrnomo ruso A. Friedman (1888-1925), quien plante soluciones a una serie de cuestiones dejadas por Einstein. Considera que el universo est en proceso de expansin y posterior contraccin (BIG BANG y BIG CRUNCH). Considera que el universo es curvo, algo parecido a un globo, que al irse inflando se va expandiendo. En el tiempo presente, las galaxias estaran en expansin, la cual fue precedida por una contraccin, y as ha sido por mucho tiempo. Considera, adems, que las galaxias que ahora se distancian unas de otras (recesin) volvern a agruparse para estar en su fase inicial, dando origen a una gran explosin, y con ello ser el fin del espacio y el tiempo.

(4) (Educando para un mejor estilo de vida.)

(11) (Formamos Personas con Espritu de Superacin.)

2. Universo estacionario (Steady State)

Fue planteado por H. Bondi y Thoms Gold y desarrollado por F. Hoyle en 1948. Postula que el universo nunca tuvo un principio, sino que, por lo contrario, ha estado en permanente creacin. Es decir, el hidrgeno existente en el universo estara permitiendo la constante formacin de galaxias y estrellas, las que estaran ocupando los espacios dejados por el alejamiento de galaxias. La presencia de dichos astros originara presin, y esto sera lo que ocasionara el alejamiento de las galaxias.

3. De la gran explosin

Es conocida tambin como Big Bang gran explosin. Tiene por autor a G. Lematre, pero posteriormente fue complementada por G. Gamow (fue l quien acu el nombre Big Bang). Segn la teora, el universo, en sus inicios, era pequeo y muy denso; a este universo le dieron el nombre de YLEM.

El YLEM tendra una composicin de neutrones, electrones, protones y fotones. Debido a la densidad considerable, el YLEM explosion. Dicha explosin se produjo hace 18109 aos, y dio origen al concepto de espacio y tiempo. El componente inicial del universo permiti la formacin de hidrgeno, el cual, por efectos de gravedad, se fue agrupando para crear las galaxias y, dentro de ellas, los primeros astros (estrellas), as como a los dems del universo.

El universo tiene ms de 10 mil millones de aos luz de dimetro.

Cmulo de galaxias de Virgo. Estas galaxias estn a unos 50 millones de aos luz de distancia. Virgo es uno de los ms cercanos al grupo de galaxias de la Va Lctea.

Una de las razones principales para que la mayora de la comunidad cientfica acepte la teora del Big Bang es, sin duda, la capacidad predictiva de la teora y el hecho de que sus predicciones hayan sido verificadas espectacularmente por las observaciones.

A. Alejamiento de galaxias

En los aos veinte, el astrnomo norteamericano Edwin Hubble descubri que la luz de las galaxias alejadas presentaba un corrimiento hacia el rojo, y que este era proporcional a la distancia de la galaxia. Gracias a los resultados de los trabajos del fsico alemn Christian Doopler, Hubble interpret inmediatamente que el corrimiento hacia el rojo de la luz de las galaxias se deba a un alejamiento de estas.

En efecto, este descubri en Praga, en 1842, que la luz emitida por todo objeto cambia de color, se vuelve ms rojo o ms azul segn el objeto se aleje del observador, y que el cambio de color es tanto ms intenso cuanto mayor es la

velocidad de alejamiento o de acercamiento del objeto.

B. Radiacin csmica de fondo

Es lo que se llama al momento de desacople (porque la luz y materia se desacoplan); el universo se vuelve transparente. En este momento, cantidades fabulosas de fotones quedan sueltos y conforman una especie de estallido de radiacin, producida 180 000 aos despus del Big Bang y de muy alta temperatura inicial, pero que desde entonces fue enfrindose hasta los 270C bajo cero de hoy.

La radiacin fue descubierta solo en el ao de 1964 por Arno Penzias y Robert Wilson, quienes trabajaban en los laboratorios BELL cuando trataban de ajustar una antena pero no lo conseguan porque haba un ruido de fondo que molestaba permanentemente y que pareca venir de todas partes. Finalmente, result que ese ruido molesto no era otra cosa ms que la esperada y hasta entonces elusiva radiacin de fondo, la prueba ms firme

de que el universo se origin a partir de una fuerte explosin el Big Bang.

C. Oscurecimiento del espacio, paradoja de Olbers

Por qu el cielo es oscuro por la noche? El astrnomo alemn Olbers, al igual que Newton lo haba hecho, supuso que hay un nmero infinito de estrellas, distribuidas por todo el espacio en todas direcciones y a todas las distancias con una densidad ms o menos uniforme. Pens que el flujo de luz de todas las estrellas sera intenso, y que cualquier parte de la superficie de nuestro planeta sera tocada por la luz. Dedujeron de ello que no debera haber partes oscuras en el cielo nocturno: todas las partes del cielo deberan brillar con la intensidad del Sol, y por lo tanto, la Tierra debera quedar vaporizada. Con los inicios de la cosmologa moderna

Imagen captada por el telescopio espacial Hubble, que observ una diminuta porcin de cielo durante 10 horas. Muchas de las manchas pequeas son galaxias que se encuentran a una distancia entre 12 000 y 14 000 millones de aos luz. Las vemos como galaxias recin formadas ya que su luz demor mucho en llegar a nosotros.

y el descubrimiento de la expansin del universo (Hubble 1929), se resolvi la paradoja de Olbers. Como las galaxias se estn alejando, su luz queda debilitada por el corrimiento hacia el rojo; las galaxias muy lejanas se estn alejando tan de prisa que incluso dejan de ser visibles. Por lo tanto, la luz acumulada de todas las estrellas de estas galaxias que se alejan es relativamente pequea para ser detectada como un brillo de fondo, incluso por los instrumentos de mayor sensibilidad.

III. LA GRAVEDAD Y EL UNIVERSO

Al igual que las estrellas, las galaxias se encuentran en cmulos que permanecen unidos, ya que las galaxias se atraen entre s por efecto de la gravedad. Incluso los cmulos se agrupan. En vastas extensiones del espacio, se aglomeran en trenzas y muros en torno a regiones vacas cual burbujas de espuma.

La gravedad de un cmulo de galaxias es tan intensa que incluso puede curvar la ruta de un rayo de luz que la atraviesa. Un cmulo puede distorsionar y magnificar la luz de galaxias ms distantes actuando como lente.

La gravedad est haciendo ms lenta la expansin del universo porque las galaxias se atraen. Sin embargo, observaciones de galaxias distantes muestran que una fuerza misteriosa denominada energa oscura est actuando contra la gravedad.

Esto significa que es probable que el universo contine expandindose indefinidamente. Hasta el momento, nadie sabe con certeza por qu

est ocurriendo.

EDWIN HUBBLE

El cientfico norteamericano Edwin Hubble (1889-1953) hizo algunos de los descubrimientos astronmicos ms importantes del siglo XX. Fue el primer astrnomo en notar que algunas nebulosas en el cielo eran, en realidad, galaxias ms all de la Va Lctea. Hubble midi las velocidades y distancias de algunas galaxias y descubri que las ms distantes se desplazaban ms rpido. As, demostr que el univeso estaba en expansin. Invent el sistema de clasificacin de galaxias segn su forma. Los astrnomos lo usan hasta el da de hoy. El telescopio espacial Hubble fue bautizado as en su honor.

Ejercicios resueltos

1.La teora que sustenta que el universo es ilimitado en el tiempo y en el espacio que ha sido y seguir siendo igual y que las estrellas no tuvieron un origen nico y comn se denomina: (UNMSM 2004)

A) retroceso.B) de la gran explosin. C) universo oscilante.D) estacionario.

E) de la deriva de placas.

C) teora del universo cclico

D) teora del Big Bang

E) teora del universo oscilante

Sustentacin:

La teora del Big Bang entiende que el universo se origin en un punto tamao de un tomo de hidrgeno altamente denso.

Sustentacin:

La teora del universo estacionario propone que el universo siempre ha existido y siempre existir; fue sustentada por Fred Moyle.

Rpta.: D

2.Qu teora sostiene que la materia del universo estaba aglomerada en un ncleo de enorme densidad? (UNAC 2004)

A) teora creacionista

B) teora del universo estacionario

Rpta.: D

3.Qu tipo de energa permite a las estrellas poseer luz? (UNMSM 2004)

A) magnticas B) nuclear C) solar

D) cintica E) electrotatis

Sustentacin:

La energa solar as como la de todas las estrellas se deben a reacciones termonucleares en su ncleo de hidrgeno y helio.

Rpta.: B

Ejercicios propuestos

I.Contesta correctamente las siguientes preguntas.

1.De los siguientes enunciados, sobre la teora del Big Bang, escribe (V) si es verdadero o (F) si es falso, segn corresponde.

() Tambin es denominada teora del caos de la materia.

() Esta teora fue elaborada a partir del modelo cosmolgico propuesto por Einstein.

() Friedman demostr que las propias ecuaciones de Einstein permitan la descripcin de un universo que evolucionaba.

() Al principio se llam teora del tomo primigenio.

2.A continuacin presentamos los nombres de algunos personajes relacionados con propuestas cosmolgicas. Indica con un aspa () si se relaciona con una propuesta evolutiva marcando en (E) o si se relaciona con una propuesta estacionaria marcando con un aspa () en (e).

A) Hoyle (E) (e) B) Friedman (E) (e) C) Bondi (E) (e) D) Gamow (E) (e)

3.Relaciona segn corresponde.

Teora Autor

1. Big Bang ( ) Alan Guth

2. Universo oscilante ( ) Alexander Friedman

3. Universo estacionario( ) Fred Hoyle

4. Universo inflacionario( ) George Gamow

4.Coloca los nmeros segn corresponde:

Columna A Columna B

1. Es considerado el

padre del Big Bang.() George Gamow

2. Descubre a travs del

espectroscopio que las() George Lematre galaxias se encuentran

en expansin.

3. Escribe y publica el primer

artculo sobre el Big Bang. () Penzias y Wilson

4. Descubre la radiacin

csmica de fondo.() Edwin Hubble

5.De la siguiente relacin:

I. universo oscilanteII. universo pulsante

III. universo retornoIV. universo estable

V. universo estacionario

Cules corresponden a la teora del universo cclico?

A) I, II, III B) I, II, IV C) I, II, V D) II, III, IV E) II, III, V

II.De las siguientes preguntas, marca la alternativa correcta.

6.El universo en expansin se fundamenta principalmente en el corrimiento hacia el rojo del espectro de la luz de las galaxias. Esto se denomina:

A) el efecto Doopler.

B) la paradoja de Olbers.

C) la constante cosmolgica.

D) el descubrimiento de galaxias. E) la radiacin csmica de fondo.

7.Las galaxias se alejan unas de otras a velocidades proporcionales a la distancia entre ellas dice la:

A) paradoja de Olbers.

B) relatividad de Einstein. C) ley de Hubble.

D) propuesta de Gamow. E) ley de Lematre.

8.Descubri en Praga, en 1842, que la luz emitida por todo objeto en movimiento respecto de un observador cambia de color, se vuelve ms roja o ms azul segn el objeto se aleje o se acerque al observador:

A) Albert Einstein

B) George Lematre C) Christian Doopler D) Edwin Hubble

E) George Gamow

9.La teora del universo estable plantea:

A) la existencia de un universo finito.

B) que el universo dejar de expandirse y se volver esttico.

C) el origen de las galaxias debido a una explosin inicial.

D) formacin de nuevas galaxias a partir de nueva materia creada en forma continua.

E) el colapso de las galaxias como consecuencia de la dilatacin del universo.

10. Qu es un parsec?

A) Distancia desde la cual el semidimetro de la rbita de la Tierra se ve bajo un ngulo de del arco.

B) Distancia media entre el Sol y la Tierra. C) Distancia recorrida por la luz en un ao.

D) Distancia promedio entre el afelio y el perihelio. E) Distancia Tierra-Luna.

11. Descubrieron en 1965 la radiacin csmica de fondo: A) Hubble y EinstenB) Penzias y WIlson

C) Doopler y HubbleD) Doopler y Lematre

E) Hoyle y Bondi

12. La teora del universo constante fue expuesta por:

A) Hubble.B) Hoyle.C) Doople. D) Gamow.E) Friedman.

13. La estrella ms cercana a la Tierra es:

A) Sirio.B) Vega.C) Andrmeda. D) Sol.E) Alfa Centauro.

14. Expuso en 1981 la teora del universo infraccionario:

A) G. Gamow

B) Lamatre

C) Alpher

D) Alan Guth

E) R. Hernan

15. El universo en expansin se fundamenta principalmente en:

A) el corrimiento hacia el rojo del espectro de la luz de las galaxias.

B) el efecto Doopler.

C) la paradoja de Olbers.

D) la constante cosmolgica.

(16.La velocidad de la luz es:A) 200 000 km/seg C) 300 000 km/seg E) 150 000 km/segB) 100 000 km/segD) 3000 000 km/seg)E) el descubrimiento de galaxias.

Autoevaluacin

I.Respondecorrectamentelassiguientes preguntas.

1.Cules son las teoras que tratan de explicar el origen del universo?

A) B) C) D) universo inflacionario

2.Segn las principales teoras, cules son las edades del universo?

A) B) C)

3.Cul es el planteamiento de la teora de la gran explosin?

4.Enumera las principales pruebas de la teora de la gran explosin.

I. II. III.

5.Cul es el planteamiento de la teora del universo oscilante?

II.De las siguientes preguntas, marca la alternativa correcta.

9.El efecto Doopler permiti:

A) identificar agujeros negros.

B) descubrir la recesin galctica.

C) conocer las leyes que se rigen en el YIem. D) predecir los fenmenos astrofsicos.

E) explicar la oscuridad del cielo en la noche.

10. El trmino Big Bang se refiere a una ,

6.La cosmologa es una rama de la Astronoma que estudia el cosmos en su conjunto; en cambio, la Astronoma estudia:

A) el cosmos, pero como universo. B) los astros en particular.

C) los fenmenos astrolgicos.

D) las teoras que dieron origen al cosmos y los astros.

E) la interrelacin hombre y astro.

mientras que el Big Crunch a una universo.

A) implosin - explosin B) explosin - implosin C) explosin - expansin

D) implosin - contraccin

E) contraccin - expansin

del

7.Es comn en el universo, excepto:

A) la mayor abundancia de hidrgeno.

B) sistemas de estrellas binarias en mayor cantidad. C) armona de acuerdo con la gravedad.

D) el consumo de hidrgeno.

E) la formacin de estados ms sencillos de materia.

8.Es considerada como una prueba del Big Bang: A) la emisin relicta

B) la edad de las estrellas binarias C) la unidad del tiempo-espacio D) las reacciones termonucleares

E) la presencia de pulsares

11. Propuso bases tericas para la teora del Big Bang:

A) Pitgoras

B) Kepler

C) Freidman

D) Guth

E) Einsten

12. Satlite telescopio que es de suma importancia en el estudio actual del universo:

A) Voyager

B) Estacin espacial Mir

C) Hubble

D) Mir

E) Sputnik

El cometa Hyakutake posea la cola ms larga jams registrada. La cola se estir a ms de 570 millones de kilmetros del Sol. La nave Ulysses de la ESA lo detect el 1 de mayo de 1996.

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Otros Mundos

A medida que las observaciones astronmicas progresan es de suponer que se descubrirn ms galaxias. Esto refuerza la posibilidad de que exista vida en otros lugares del universo, lo que ya tiene sustento en una base estadstica. Solo en nuestra galaxia existen

100 mil millones de estrellas. Si nicamente el uno por ciento de ellas tuviera planetas, tendramos mil millones de sistemas solares. An si ninguno de estos tuviera planetas a la distancia adecuada y con los elementos qumicos necesarios para sostener la vida, existen millones de galaxias, por ello, las probabilidades favorecen abrumadoramente la existencia de alguna forma de vida en ms de un sitio del universo.

Si bien esas posibilidades son abrumadoras, las distancias estn en contra de llegar a conocer esas formas de vida. Las leyes de la fsica como las conocemos hoy imponen un lmite a la velocidad de las comunicaciones, y las distancias del universo, lo convierten en un lmite infranqueable, al menos en trminos de la vida humana. Un mensaje enviado a la galaxia ms cercana demorara en llegar ms tiempo del que tiene el hombre en la Tierra. De haber respuesta, esta probablemente ya no encontrara a nadie para recibirla.

I.Segn la lectura contesta.

1.El texto argumenta a favor de:

A) el gran avance experimentado por la observacin astronmica.

B) el gran nmero de galaxias que existiran en el universo.

C) la imposibilidad de enviarmensaje a otras galaxias.

D) el lmite a las distancias que imponen las leyes fsicas.

E) la posibilidad de que exista vida en otros planetas.

2.El descubrimiento de un nmero mayor de galaxias en el universo:

A) tiene sustento en una extensa base estadstica.

B) depender del progreso de las observaciones astronmicas.

C) permitir comprobar la existencia de vida en otros planetas.

D) hace ms difcil la comunicacin con seres de otros planetas.

E) impone un lmite a la velocidad de las comunicaciones.

3.Las posibilidades de que exista vida en ms de un sitio del universo son abrumadoras porque:

A) el progreso de la observacin astronmica es abrumador.

B) en nuestra galaxia hay mil millones de sistemas solares.

C) algunos planetas se hallan a distancia adecuada. D) el desarrollode las comunicaciones lo hace

posible.

E) existe un nmero muy grande de galaxias en el universo.

4.No podramos comprobar la existencia de vida en otros lugares del universo porque:

A) cada galaxia tiene mil millones de sistemas solares.

B) el hombre est desde hace muy poco sobre la

Tierra.

C) un mensaje enviado a otra galaxia no tendra respuesta.

D) no sabemos qu condiciones reinan en otros planetas.

E) las leyes fsicasimponen un lmite a las comunicaciones.

5.De acuerdo con el texto, cul de las siguientes afirmaciones es incorrecta?

A) Las distancias del universo son un lmite infranqueable.

B) En nuestra galaxia no hay planeta con condiciones para la vida.

C) Las leyes de la fsica impiden la comunicacin intergalctica.

D) El progreso de la observacin permite descubrir nuevas galaxias.

E) La distancia que nos separa de la galaxia ms cercana es enorme.

II.Sobre el tema estudiado responde.

6.Menciona las tres teoras sobre el origen del universo.

A)

7.Fred Hoyle propuso la teora del:

8.Alan Goth propuso la teora del:

9.Einsten es un terico de la teora de:

10. El universo siempre ha existido es un enunciado de la teora:

B)

C)

Sabias qu?

PANGEA

En 1920 el alemn Alfred Wegener propuso la teora de la deriva continental, segn la cual las masas continentales no estn estticas, sino que se mueven lentamente y en forma independiente sobre el manto terres- tre. De hecho, se cree que hace unos 200 millones de aos haba un slo supercontinente llamado Pangea, que se dividi en placas tectnicas. Se cree tambin que dentro de 100 millones de aos se revertir el movimiento que ha separado a Amrica de frica de modo que dentro de 250 millones de aos se reunirn los continentes en una Nueva Pangea distinta a la anterior, en la que ser Norteamrica y no Sudamrica la que chocar con frica.

ESTRUCTURA DEL UNIVERSO

2

Aprendizajes esperados

Identifica la estructura del universo y valora su importancia para la Tierra.

Lectura

El universo es un inmenso espacio vaco (en constante expansin, segn Hubble), en el cual gravitan miradas de galaxias. Este espacio sea quiz positivamente curvo: las grandes masas de los cuerpos celestes engendran, segn el fsico alemn Einstein, creador de esta teora, un campo electromagntico curvo; en este campo, los objetos en movimiento solo pueden describir una trayectoria curva.

Las direcciones del universo a pesar de contar con medidas astronmicas modernas escapan a nuestra imaginacin mental.

Se afirma que el dimetro del universo se expande y aumenta a razn de 300 km por segundo. Segn clculos de algunos astrnomos, hace 1 300 millones de aos, la dimensin del universo era la mitad de la actual.

Todo en el universo es movimiento y su aparente quietud se debe a las enormes distancias que separan a los astros entre s y a que tambin participamos de ese movimiento. El ingls Paul Birch concluye que el universo tambin se desplaza a razn de una revolucin cada 61030 aos.

El universo se form posiblemente hace 18 mil millones de aos atrs.

Cmulos de galaxias

La palabra cosmos en griego significa orden. Hoy sa- bemos que es catico, no percibible pero cuantificable.

(GEOGRAFANivel Preuniversitario)

(Profesor: Mg. JorgeOrlando Larios Miano)

Esquema

Marco terico

I.ELEMENTOS DEL COSMOS

Son tres:

Astros: cuerpos con luz propia o brillantes (estrellas) y sin luz propia (cometas, satlites, meteoritos, planetas y otros).

Polvo csmico: al agruparse forma nebulosas.

Espacio (vaco): es positivo, curvo y infinito (mayor parte). Todo el cosmos est formado por 99% de H y He.

II.GALAXIAS

Son sistemas interestelares distribuidos irregularmente en el espacio, constituidos fundamentalmente de estrellas, polvo csmico, gas interestelar y agujeros negros. Se presume que alrededor de las estrellas orbitan sistemas planetarios similares al nuestro.

Las galaxias se alejan unas de otras con velocidades proporcionales a las de la luz, pero la atraccin gravitacional de todo el universo retarda este movimiento.

Se calculan que existen aproximadamente de galaxias y en cada galaxia unos de estrellas. Las galaxias se encuentran agrupadas en cmulos y estos, a su vez, agrupados forman el cosmos.

Las galaxias tienen tres partes: ncleo, disco y halo.

Tipos de galaxias

A. Galaxias espirales. Tienen ncleo definido del cual se proyectan hacia el exterior brazos espirales. Son las ms abundantes y jvenes. Ejemplo: Va Lctea, Andrmeda, Girndola y Tringulo.

B. Galaxias espirales en barra. Tienen dos brazos espirales que se

proyectan al exterior a partir de una concentracin de materia en forma de barra. Ejemplo: Markarian 348 y NGC 1365.

C. Galaxias elpticas. Tienen la forma de una elipsoide o son casi esfricas.

Son las ms densas, oscuras y viejas. Ejemplos: Satlite de Andrmeda, Maffei I y NGC 5128.

D. Galaxias irregulares. No tiene forma definida en formacin y carecen de

ncleo. Ejemplo: Nubes de Magallanes.

III. LA VA LCTEA

Es una galaxia espiral que forma parte del sistema solar. Fue denominada as por su aspecto blanquecino. En los pueblos de habla espaola se le llama tambin Camino de Santiago y sirve para la orientacin.

En su ncleo, la densidad de las estrellas es mxima, pues all se concentra el 80% de ellas; el resto se distribuye en los brazos Orin, Perseo y Sagitario. (Orin es el brazo local). La distancia que separa al Sol del centro de la galaxia es de 32 mil aos luz (supera dos mil millones de veces la distancia Tierra- Sol).

Las estrellas de la Va Lctea giran alrededor de su ncleo. La velocidad del movimiento orbital de nuestro sistema es 250 km/s (esta velocidad del movimiento galctico es casi 10 veces el de la Tierra con respecto del Sol). El ao galctico tiene una duracin de 225 millones de aos. La masa de nuestra galaxia se ha calculado en una magnitud de 31041 kg, la cual constituye ms de 1011 masas del Sol, precisamente alrededor de tal nmero de estrellas (cien mil millones) entran en la Va Lctea. El dimetro de la Va Lctea es de cien mil aos luz y su espesor es de diez mil aos luz.

La galaxia invisible

Todas las estrellas se desplazan en sus propias rbitas en torno al centro de la galaxia. Su velocidad muestra que estn siendo atradas por la gravedad del material que no podemos ver y tambin por otras estrellas y nebulosas. No sabemos bien de qu est compuesta la misteriosa materia oscura, pero, al parecer, en la Va Lctea es 10 veces ms la materia oscura que la masa de todas las estrellas alrededor de la galaxia.

El esquema recoge la clasificacin de las galaxias de Hubble de acuerdo con su forma. Se pueden apreciar diversos ejemplos de galaxias elpticas y las espirales, tanto barradas como no.

Mirando hacia el centro de nuestra Va Lctea, las estrellas se aprietan ms entre s, pero muchas estn ocultas detrs de nubes de polvo.

(GEOGRAFANivel Preuniversitario)

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(14) (Educando para un mejor estilo de vida.)

(13) (Formamos Personas con Espritu de Superacin.)

Mapas de nuestra galaxia de frente, con los brazos espirales hacia fuera desde la protuberancia central. Si se observa de lado, los brazos crean un disco delgado en torno a la protuberancia central.

Grupo local

Nombre de la galaxia

Tipo

Dimetro

Distancia

(aos luz)

(millones de aos luz)

Va lctea

Espiral

100 000

Andrmeda

Espiral

140 000

2,65

Tringulo

Espiral

55 000

2,85

Gran nube de Magallanes

Irregular

30 000

0,18

Pequea nube de Magallanes

Irregular

16 000

0,21

IV.LAS ESTRELLAS (FUNDAMENTO DEL COSMOS)

Son los astros ms grandes que pueblan el universo y los componentes fundamentales de las galaxias. Brillan con luz propia por las transmutaciones que experimentan en su ncleo. Poseen movimiento de rotacin y traslacin. Estos astros se formaron por la condensacin del hidrgeno y del polvo csmico. Se encuentran a grandes distancias de la Tierra y el valor caracterstico de sus velocidades es de 100 km/s. Se agrupan en galaxias y constelaciones.

Supergigantes

1. Por su tamao

a. E. enanas: Taulis, Palomar, Sol, etc.

b. E. medianas: Alfa, Sirio, etc.

c. E. gigantes: Antares.

d. E. supergigantes: Canope.

2. Por su edad

a.Estrellas jvenes.Estn localizadas generalmente en los brazos de las galaxias; son de color azulino y las ms calientes.

b. Estrellas viejas. Estn localizadas generalmente en el ncleo de las galaxias; son de color rojizo y las ms

fras. Ejemplo: Betelgeuse.

3. Estrellas y equilibrio

La estabilidad de las estrellas se debe a que en su interior se establece un equilibrio entre dos fuerzas. Por un lado, la produccin de calor, el gas de su atmsfera, que tiende a expandirse, es decir, a hacer que la estrella se haga mayor. Por otro lado, el propio peso de la estrella tiende a comprimirla, intentando reducir su tamao bajo la accin de su propia gravedad.

Existe un tamao determinado para el cual estas dos fuerzas alcanzan una situacin de equilibrio. Esta es la situacin en la que estn las estrellas de la secuencia principal.

Un pedazo de una estrella de neutrones del tamao de una cabeza de alfiler pesara un milln de toneladas. Una estrella de neutrones cuyo dimetro fuese de 15 millas (24,1 km) pesara ms que el Sol. Son tan densas que una sola cucharadita sera ms pesada que toda la poblacin terrestre.

4. Masa y evolucin de las estrellas

La evolucin de una estrella est determinada por su masa. Durante la mayor parte de su vida, la estrella quema hidrgeno y se mantiene estable, pero cuando se ha consumido el hidrgeno, se produce una serie de cambios en su interior. Si la estrella tiene una masa inferior a 1,4 veces la masa del sol, se acaba convirtiendo en una enana blanca. En cambio, si la masa es superior al lmite de 1,4 masas solares, la estrella acabar por convertirse en una estrella de neutrones o en un agujero negro.

La evolucin de las estrellas puede tomar diferentes formas segn la masa de la misma. La muerte de una estrella

puede ser muy violenta.

5. Otros cuerpos celestres

Novas. Son estrellas que aumentan su brillo por las explosiones que experimentan.

Supernovas. Son estrellas que al explosionar y desintegrarse forman

nebulosas y estrellas de neutrones.

Pulsar. Es una estrella de neutrones (es el residuo de una supernova) que concentra una masa mayor a la del Sol en un dimetro menor a 20 km, de increble densidad. El pulsar gira hasta dos veces por segundo, emitiendo haces de radiacin, como un faro; este efecto de dnamo origina tambin

una potencia elctrica de 10 mil billones de voltios.Algunas estrellas supernovas se producen por la cesin de materia de una estrella gigante a una

estrella enana. Este material se acumula en forma de lo que se denomina disco de acrecin.

Una lluvia de estrellas no es exactamente la cada de estos cuerpos celestes. Este fenmeno se produce a partir del polvo estelar que deja un cometa a su paso.

(16) (Educando para un mejor estilo de vida.)

(15) (Formamos Personas con Espritu de Superacin.)

eje de rotacin

emisin de radioondas

Un pulsar no es ms que una estrella de neutrones en rotacin. El perodo de giro es muy pequeo y se va modificando con el tiempo. La pulsacin solo es captada cuando el pulsar est orientado hacia la

Tierra.

campo mag- ntico

estrella de neutrones

radioondas

eje magntico

Agujero negro (antimateria). Es el nombre que los astrnomos han dado al objeto celeste invisible que, segn ellos, se forma tras el derrumbe de una gigantesca estrella. Con una masa millones de veces mayor que la del Sol, la materia de dicha estrella se comprime y termina por ser tan densa que su fuerza de gravitacin no permite nada, ni siquiera el paso de la luz (cuando la densidad de un cuerpo aumenta, eleva tambin su velocidad de escape).

Principales : Sagitario A y Cisne X-1 (ms cercano).

Este esquema recoge la distribucin de las diferentes regiones del espacio situadas alrededor de un agujero negro.

V.LAS CONSTELACIONES

Histricamente estn relacionadas con grupos de estrellas visibles a simple vista. Sus nombres corresponden a figuras que se obtienen al unirlas mentalmente. Comprenden 89 sectores aislados de la esfera celeste. Se clasifican en:

A. Constelaciones boreales (28): observables desde el hemisferio norte. Ejemplos: Andrmeda guila, Cochero, Boyero, Jirafa, Lebreles, Casiopea, Cefeo, Cabellera de Berence, Corno Boreal Cisne, Delfn, Dragn, Hrcules, Lagarto, Len Menor, Lince, La Lira, Ofiuco, Pegaso, Perseo, Flecha, Serpiente, Tringulo, Osa Mayor, Osa Menor, Zorro Menor, Zorro Mayor.

B. Constelaciones zodiacales (13): observables desde las zonas ecuatoriales y que comprende el lmite de los trpicos.

Ejemplos: Carnero, Toro, Gemelos, Cangrejo, Len, Virgen, Balanza, Escorpin, Sagitario, Capricornio, Acuario, Peces, Cobra.

C. Constelaciones australes (48): observables desde el hemisferio sur. Ejemplos: Mquina Neumtica, Pjaro del Paraso, Altar, Buril, Can Mayor, Can Menor, Quilla, Centauro, Ballena, Camalen, Comps, Paloma, Corona Austral, Cuervo, Copa, Cruz del Sur, Donado, Eridino, Horno Qumico, Grulla, Reloj, Hidra Hembra, Hidra Macho, Indio, Liebre, Lobo, Mesa, Microscopio, Mosca, Unicornio, Escuadra, Octante, Orin, Pavo, Fnix, Caballete del Pintor, Pez Austral, Copa, Brjula, Retculo, Taller de Escultor, Escudo de Sobieski, Sextante Telescopio, Tringulo Austral, Tucn, Velas, Pez Volador

VI.LAS NEBULOSAS

Son la masa gaseosa (H y He) y el polvo csmico que dan origen a estrellas y planetas. Las nebulosas pueden ser:

A. Brillantes: Orin, Roseta, Trfida, Dumbell.

B. Oscuras: Cabeza de Caballo, Saco de Carbn.

La nica visible al ojo humano es la nebulosa de Orin.

VII. LOS QUASARES

En 1963 se descubrieron objetos metagalcticos de un nuevo tipo (es decir, situados fuera de los lmites de nuestra galaxia). Este descubrimiento pertenece al astrnomo holands M. Schmidt.

Estos objetos tienen el aspecto de estrellas, por eso la denominacin de cuasiestrellas o, como los llaman ahora, cuasares.

Se ha sealado que todos los cuasares se alejan de nuestra galaxia a gigantescas velocidades que alcanzan los 200 mil km/s, es decir, comparables con la velocidad de la luz.

Por la enorme magnitud de los corrimientos hacia el rojo de los cuasares, se deduce que estn alejados a distancias inverosmiles, mayores, incluso, que la distancia hasta las galaxias ms alejadas.

Si a pesar de estar tan alejados los podemos observar, esto quiere decir que su luminosidad supera muchas decenas de veces la luminosidad de las galaxias ms gigantescas.

Se ha sugerido que los cuasares son algo parecido (e incluso idnticos) a los ncleos galcticos superpotentes, debido a que estos pequeos objetos emanan cada segundo hasta 1040 ergios en forma de rayos csmicos. Esta cantidad de

energa supera en un milln de veces la potencia de radiacin solar!

Ejercicios resueltos

1.El Sol se encuentra estructuralmente dividido en partes. En cul de ellas se observa las manchas solares? (UNMSM 2004)

A) en la fotsferaB) en la cromsfera

C) en la coronaD) en el ncleo

E) en el estrato inversor

Sustentacin:

Las manchas solares se forman en la corteza del Sol, que es llamada fotsfera.

Rpta.: A

2.Las fculas solares se encuentra en: (CEPRE- UNMSM)

A) el ncleo.B) la fotsfera.

C) la corona.D) el estrato inversor. E) la corola.

Sustentacin:

Las fculas son zonas brillantes en la corteza del Sol alrededor de las manchas solares.

Rpta.: B

3.El Sol produce luz y calor funcionando como: (UNMSM

2004)

A) un cuerpo radioactivo. B) un reactor atmico.

C) una bomba atmica de hidrgeno. D) una bomba atmica de fisin.

E) un cuerpo de combustin.

Sustentacin:

El Sol utiliza el hidrgeno como combustible para generar su energa y luz propia.

Rpta.: C

Ejercicios propuestos

1.Completa los espacios en blanco con la alternativa correcta.

5.Cmo son las estrellas viejas?

Un pulsar es una estrella de

dimetro mucho que el del Sol.

con un

A) nova menorB) supernova mayor

C) neutrones menorD) nova mayor

E) neutrones mayor

2.Completa los espacios en blanco.

El brazo de la Va Lctea donde se encuentra en el

Sol es

6.Cmo son las nebulosas oscuras?

Una supernova es

3.Cmo nacen las galaxias?

7.Cules son las galaxias ms conocidas del grupo

local?

4.Explica la evolucin de las estrellas.

8.Seala los tipos de galaxias:

A. B. C. D.

9.Completa los siguientes caractersticas de la galaxia

Va Lctea.

A) Dimetro:

B) Distancia al Sol desde el centro:

12. El cmulo donde se encuentra la Va Lactea es:

A) Virgo.

B) Sagitario.

C) Local.

D) Magallanes.

E) Cosme.

13. El elemento ms abundante de las estrellas es:

(A) oxgeno.B) nitrgeno.C) helio.D) hidrgeno.E) N. A.)C) Cantidad aproximada de estrellas:

D) Espesor de la protuberancia central:

10. Cmo se forman los agujeros negros?

14. Cuerpos celestes que orbitan a planetas:

A) cometasB) asteroidesC) siderolitos

D) meteoritosE) satlites

15. Cruz del Sur es una constelacin:

A) septrional.

B) austral.

C) marina.

D) boreal.

E) americana.

11. El centro de la Va Lactea en la actualidad es considerado como:

A) pulsar.B) cmulo.C) cometa. D) agujero negro. E) T. A.

16. El Cinturn de Orin aparece en el hemisferio austral:

A) invierno.B) verano.

C) otoo.D) primavera. E) durante todo el ao.

Autoevaluacin

1.Los quasares son los astros ms alejados del universo. Para hacer tal afirmacin nos apoyamos bsicamente en:

A) que dichos astros estn formados de hidrgeno. B) se considerara la unidad espacio-tiempo.

C) lasondaselectromagnticascaptadaspor radiotelescopios.

D) la temperatura.

E) que en los ncleos de estos astros todava no hay duterio.

2.Segn los cientficos, en el centro de la Va Lctea se encuentra:

A) un sistema planetario en formacin. B) un pulsar.

C) un agujero negro. D) un quasar.

E) una estrella de neutrones.

3.Son los nicos astros del universo que brillan con luz propias:

A) cometasB) satlites

C) estrellasD) asteroides

E) meteoritos

4.Es una constelacin boreal:

A) Cruz del Sur B) Orin C) Hidra D) Lobo E) Osa Menor

5.Al grupo de galaxia dentro del cosmos se le denomina:

A) mundos.B) universos islas. C) cmulos.D) cosmos.

E) sistemas.

6.Qu tipo de energa permite a las estrellas poseer la luz? (UNMSM 2004I)

A) magntica B) nuclear C) solar D) cintica E) electrosttica

7.No corresponde a una nebula brillante: A) OrinB) Roseta

C) Trfida D) Dumbell

E) Cabeza de Caballo

8.En qu constelacin se ubica la Estrella Polar?

A) Osa Mayor B) Osa Menor C) Can Mayor D) Can Menor E) Casiopea

9.Las constelaciones se clasifican en:

A)

10. El universo o cosmos est compuesto mayormente por:

A) hidrgeno y helio.

B) hidrgeno y oxgeno. C) helio y oxgeno.

D) nitrgeno y hidrgeno. E) nitrgeno y helio.

(A) OrinB) BeltegeuseC) SagitarioD) LinceE) Sirio)11. Pertenece a las constelaciones zodiacales:

B) C)

12. Es una constelacin austral:

A) Andrmeda guilaB) Osa mayor

C) del CarneroD) Can Menor

E) Osa menor

El radiotelescopio de Arecibo est situado en Arecibo, Puerto Rico, al norte de la isla. Est administrado por la universidad Cornell con un acuerdo de cooperacin con la National Science Foundation. El observatorio funciona bajo el nombre de National Astronomy and Ionosphere Center (NAIC), aunque se utilizan oficialmente ambos nombres. El radiotelescopio fue el mayor telescopio jams construido gracias a sus 305 metros de dimetro, hasta la construccin del RATAN-600 (Rusia) con su antena circular de 576 metros de dimetro. Recolecta datos radioastronmicos, aeronoma terrestre y radar planetarios para los cientficos mundiales. Aunque ha sido empleado para diversos usos, principalmente se usa para la observacin de objetos estelares.

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La energa de las estrellas

Las estrellas producen su energa a partir de fusin nuclear. Para la mayora de las estrellas, este proceso est dominado por una sucesin de reacciones nucleares denominada la cadena p-p, en la cual cuatro tomos de hidrgeno se transforman en uno de helio. La cadena protn-protn proporciona la energa que las estrellas necesitan para soportar sus enormes masas contra la fuerza de la gravedad durante la mayor parte de su vida; es, en realidad, de donde proviene la energa de nuestro Sol.

Las estrellas de mayor tamao, cuyo tremendo peso da lugar a temperaturas incluso ms altas en sus ncleos, utilizan un proceso de fusin ms complejo, llamado el ciclo CNO. En esta reaccin, trazas de carbono, nitrgeno y oxgeno sirven como catalizadores para fusionar cuatro ncleos de hidrgeno y formar uno de helio. Mientras que este mtodo produce ms energa, las temperaturas que se necesitan para que sea posible se dan nicamente en estrellas ms masivas que el Sol. Dichas estrellas estn condenadas a una corta vida, a consumir su combustible extremadamente rpido.

I.Sobre la lectura, contesta.

1.Las estrellas producen su energa a travs de: A) fisin nuclear.

B) fisin atmica. C) fusin nuclear.

D) desintegracin atmica. E) chorros de energa.

2.La reaccin nuclear denominada la cadena p-p, en la cual:

A) 2 tomos de hidrgeno se transforman en 1 de helio.

B) 4 tomos de hidrgeno se transforman en 2 de helio.

C) 4 tomos de helio se transforman en 1 de hidrgeno.

D) 4 tomos se hidrgeno se transforman en 1 de helio. E) 2 tomos de helio se transforman en 1 de

hidrgeno.

3.La cadena p-p, que proporciona la energa de las estrellas, significa:

A) protn-protn.B) partcula-partcula. C) electrn-electrn.D) tomo-tomo.

E) hidrgeno-hidrgeno.

4.Las estrellas de gran masa consumen su combustible extremadamente , por ello, son de .

5.En las estrellas gigantes, qu elementos actan como catalizadores para fusionar 4 ncleos de H y formar uno de He?

A) H y HeB) H, C y NC) C, N y He

D) C, N y OE) C y N

II.Sobre el captulo estudiado, responde.

6.Los gases ms abundantes del universo son:

y

7.Qu es una estrella de neutrones?

8.Qu es un cmulo?

9.Cul es nuestra galaxia ms cercana?

10. Estado de la materia propio de las estrellas:

A) rpido - corta vidaB) rpido - larga vida

C) lento - corta vidaD) lento - larga vida

E) rpido - vida normal

EL SISTEMA PLANETARIO SOLAR

3

Aprendizajes esperados

Reconoce las caractersticas del sistema planetario solar y su importancia para la Tierra.

Lectura

El Sol y los planetas se formaron hace unos 4 mil millones y medio de aos a partir de una nube masiva de hidrgeno, helio y pequeas cantidades de otros elementos como oxgeno, carbono, nitrgeno, hierro y silicona. Al aglomerarse el material de la nube, su fuerza de gravedad atrajo todava ms material, con lo que los bultos crecieron cada vez ms. En el centro de esta nube, el grumo ms grande se convirti en una protoestrella, una nube brillante que todava no es una autntica estrella. La fuerza de gravedad comprimi el ncleo de esta bola de gas que estaba colapsndose,

hasta que su temperatura y presin fueron lo bastante altas para empezar a fusionar en su ncleo hidrgeno en helio, haciendo que el Sol liberara energa. As, naci nuestra estrella.

El material restante de la formacin del Sol exista en forma de gases y diminutos granos minerales (polvo) por la nube, mientras que los gases congelados estaban en otras partes ms fras de la nube. En las regiones interiores y ms calientes, los granos de polvo de los materiales ms pesados

se unieron para formar Mercurio, Venus, la Tierra y Marte (los planetas terrestres). En regiones ms fras y ms alejadas del Sol, agua congelada, metanol y amonaco aportaron sus materiales a los planetas en formacin. Estos planetas exteriores crecieron tanto y tan rpidamente que sus fuerzas de gravedad atrajeron tambin los gases de hidrgeno y helio cercanos. Estos gases son ahora los ingredientes principales de Jpiter, Saturno, Urano y Neptuno, planetas gigantescos que pueden tener ncleos pequeos y rocosos debajo de miles de millas de nubes. Plutn est formado de hielo (agua congelada, metanol y amonaco) mezclado con roca.

Esquema

Marco terico

El sistema planetario presenta:

el Sol, que es el centro del sistema por su gravedad (es el principal),

8 planetas que giran en torno al Sol y una variedad de cuerpos enanos,

135 satlites, que giran actualmente en torno a los planetas,

40 000 asteroides o planetoides (aproximadamente),

10 000 cometas aproximadamente,

miles de meteoritos,

finas nubes de polvo sideral,

n anillos de algunos planetas exteriores, y

un cinturn de Kuiper final del sistema.

A.Origen del sistema planetario

Las hiptesis que lo sustentan son:

1. Hiptesis nebular

Una nebulosa redonda y caliente giraba cada vez ms rpida y se desprendieron anillos de gases (formaron los planetas y los satlites), y la masa central form el Sol.

2. Hiptesis de las mareas

Pas cerca del Sol otra estrella mayor que provoc una marea. Esta desprendi gases del Sol y, a partir de ellos, se formaron los planetas y satlites.

3. Hiptesis de la nube de polvo

En una nube de polvo en rotacin, el Sol se form en el centro, mientras el resto de la nube de polvo se rompa en remolinos, chocando entre s. As, los planetas y satlites se formaron por acrecin o condensacin gradual de la materia.

4. Hiptesis de la gota fusiforme

Sostiene que una estrella pas cerca del Sol desprendiendo una gota de su materia, la cual posteriormente se fragment dando origen a los astros que gravitaban alrededor del Sol.

(Mercurio (4 878 km)) (Venus (12 104 km)) (Tierra (12 756 km)) (Marte (6 794 km)) (Jpiter (142 984 km)) (Saturno (120 536 km)) (Urano (51 118 km)) (Neptuno (49 532 km))B.Componentes del sistema planetario

(Sol (1 400 00 km))Comparacin del tamao de los planetas (su dimetro) de nuestro propio Sistema Solar en relacin al Sol. Los planetas aparecen en orden correcto desde el Sol, pero la distancia entre ellos no est a escala.

I. Los planetas Los planetas del sistema pertenecen a dos grupos: cuatro pequeos planetas rocosos cercanos al Sol (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) y cuatro planetas ms distantes, los gigantes de gas (Jpiter, Saturno, Urano y Neptuno). Plutn no pertenece a ningn grupo, es muy pequeo, slido y helado.

El movimiento de revolucin de todos estos planetas tiene lugar en un mismo sentido (Oeste-Este), mas no es as en el movimiento de rotacin, dado que Venus y Urano rotan en forma retrgrada (Este-Oeste).

1.Planetas interiores a. Mercurio

Ms prximo al Sol

Metlico

Del ao ms corto (88 das)

Mercurio

b. Venus

Gemelo de la Tierra por tamao

Lucero del alba

Tercero ms brillante

Ms prximo a la Tierra (42' km)

c. Tierra

Quinto en tamao

Ms denso

Sntesis qumica del sistema planetario

nico satlite: la Luna

d. Marte

Ms parecido a la Tierra por su relieve

Del volcn ms elevado (Monte Olimpo)

Planeta rojo

(DistanciaDimetroPerodoDensidadPerodomedia al SolNmeroecuatorialorbitalmedia (g/cm3)rotacional(millones dede satlites(km)(das)km)Mercurio4 8755,488,0058,65 d57,90Venus12 1035,2224,70243,00 d108,20Tierra12 7565,5365,2523,93 h149,61Marte6 7943,9686,9824,62 h227,92) De dos satlites muy pequeos (Fobos y Deimos) Planetas terrestres

Venus

Tierra

2.Planetas exteriores

a. Jpiter

Coloso del sistema planetario

De 63 satlites

De mayor gravedad

Del da ms corto (9 horas, 5 minutos y 30 segundos)

b. Saturno

De n anillos

La Joya

De 31 satlites

Menos denso que el agua

c. Urano

Del eje ms inclinado

Tercer planeta ms grande

De rotacin rizado o retrgrada

Verde y de 15 satlites

Marte

Saturno

d. Neptuno

Ms opaco

Cuarto planeta ms grande

Segundo planeta ms fro

De 8 satlites

Planetas gaseosos

Dimetro ecuatorial (km)

Densidad media (g/cm3)

Perodo orbital (aos)

Perodo rotacional (horas)

Distancia media al Sol (Millones de km)

Nmero de satlites

Neptuno

Jpiter142 9841,3011,869,80778,463

Saturno120 5360,6929,4610,661429,431

Urano51 1181,284,0117,242875,025

Neptuno 49 5721,7164,7916,004504,313

Dos caractersticas importantes de los gigantes gaseosos son sus sistemas de anillos y la gran cantidad de satlites que los pueblan. Los anillos estn formados por un conjunto de rocas, fragmentos de hielo y gases helados, que forman una superficie muy amplia, pero, al mismo tiempo, muy delgada. Los sistemas de anillos planetarios estn constituidos por diversos anillos separados por regiones prcticamente vacas. En cuanto a los satlites, existe una enorme variedad, desde asteroides capturados hasta satlites que son mayores que el propio planeta Mercurio.

Plutn an no ha sido visitado por ninguna sonda espacial. En 2006, los astrnomos determinaron que no debe de ser considerado como un autntico planeta.

Los gigantesgaseosos del sistema solar son

Jpiter, Saturno, Urano y Neptuno.

Se caracterizan por su baja densidad en comparacin con los planetas terrestres: Mercurio, Venus, la Tierra y Marte.

Todos ellos disponen de sistemas de anillos formados por pequeas partculas oscuras mantenidas juntas por los llamados satlites pastores.

El nmero de satlites que orbitan entorno a los gigantes gaseosos es muy grande.

3.El cinturn de Kuiper

El cinturn de Kuiper es una zona del sistema solar situada ms all de Neptuno, a una distancia comprendida entre 30 y 100 UA del Sol. Se considera que este cinturn es el origen de los cometas de perodo corto. En el cinturn de Kuiper se han localizados diversos objetos de gran tamao, algunos de ellos de dimensiones comparables a las de Plutn. Por este motivo, muchos astrnomos consideran que Plutn no es ms que un objeto del cinturn de Kuiper de gran tamao y que, por lo tanto, han determinado no considerarlo un planeta verdadero.

En esta regin del espacio se encuentran cuerpos tales como Quaoar,

descubierto en 2002, y Sedna, en 2003.

(Nombre del objeto celesteSemieje mayor (UA)Excentricidad orbitalInclinacin1994 TB39,840,3212,101995 HM539,370,254,801996 TQ6639,650,1314,60Plutn39,610,2517,17)Plutinos

Los plutinos son objetos del cinturn de Kuiper que ocupan rbitas muy similares a las de Plutn. Estas rbitas presentan una resonancia de 3,2 con Neptuno, es decir, por cada tres rbitas que completa Neptuno, los plutinos completan dos. Esta resonancia parece tener efectos estabilizadores frente a las

perturbaciones producidas por Neptuno. Plutn es el mayor de todos ellos.

Edmond Halley

(1656-1742)

Fue el primero en calcular la ruta de un cometa y anticip cundo se volvera a ver. El cometa Halley recibi ese nombre en su honor aunque l no lo descubri. Registros histricos muestran que el cometa Halley ha sido observado durante ms de 2 000 aos.

II.El Sol

Estrella enana amarillenta y de mediana vida.

Es el astro ms importante para el hombre.

De estado plasmtico, su luz tarda en llegar a la Tierra 8,3 minutos (8 minutos, 15 segundos)

A. Composicin

70% H (hidrgeno) es el gas ms comn del universo y el ms ligero.

27% He (helio)

3% C, O, N, Mg, Fe

B. Caractersticas

Volumen (tamao): 1 300 000 veces > que la Tierra.

Masa: 333 000 veces > que la Tierra.

Gravedad: 274 m/seg2 (28 veces > Tierra).

Naturaleza: plasmtico (4. estado).

Densidad: 1,41 g/cm3 (menor que la Tierra).

Dimetro (espesor): 1 392 530 km (109 veces > Tierra).

Radio solar: 696 269 km (109 veces > Tierra).

Clase de estrella: enana amarilla (G).

Magnitud estelar: 27 m.

Distancia al centro de la Va Lctea: 32 mil A. L.

Origen: 5 mil millones de aos (aproximadamente).

Vida futura: 5 mil a 10 mil millones de aos (aproximadamente).

Se da la fusin de 4 hidrgenos en un helio en su ncleo, lo que lo hace brillante o ardiente.

Los cuatro satlites mayores de Jpiter reciben el nombre de satlites mediceos, el nombre que les dio su descubridor, el fsico italiano Galileo Galilei, para homenajear a su protector Cosme I de Medici, duque de Toscana. Galileo pudo descubrir la existencia de estos cuerpos gracias al uso del telescopio.

C.Movimientos del Sol

1. Rotacin

Lo realiza sobre su eje de Oeste a Este, da una vuelta en un perodo de 25 das en el ecuador y 30 das en los polos. La rotacin se puede medir por las manchas solares que se mueven en torno al eje.

2. Traslacin

Lo realiza alrededor de la Va Lctea, junto con los planetas, y se dirige a la estrella Vega (Lira), a una velocidad de 250 km/s. Da una vuelta alrededor de la Va Lctea en un perodo de 225 millones de aos (ao galctico o csmico).

D.Importancia de la energa solar

El asteroide 951 Gaspra fue explorado por la misin de la sonda Galileo que iba camino de Jpiter el 29 de octubre de 1991.

Hace posible la vida en la Tierra (calrica, luminosa, trmica, cromtica, qumica, fotosntesis).

Origina casi todos los fenmenos de la Tierra.

Determina la existencia de la atmsfera.

Es un potencial energtico incalculable.

Almacenamiento de energa en los combustibles (petrleo, carbn, gas).

En la industria (reloj solar, motores solares, heliofrigorficos).

En Nazca se encuentra la primera planta de energa solar del Per llamada Nido de Cndor.

E.Estructura o partes del Sol

Disco solar

En determinadas ocasiones, pequeos cuerpos slidos, llamados blidos, entran en la atmsfera de la Tierra. Al hacerlo se calientan y evaporan por causa de la friccin con el aire, dejando tras de s un rastro muy visible. Se trata de los denominados meteoros.

1. Ncleo. Es un quinto de su dimetro (T = 15 millones C estado plasmtico).

2. Fotsfera. Es la superficie solar y es la parte ms extensa (T: 1 milln C).

Atmsfera solar

3. Cromsfera. Es de color rosado (T = 100 000C).

4. Corona o aurela. Halo de gases (T = 2 millones C, resplandor gaseoso).

III. Los satlites

Son astros opacos de menor tamao que los planetas (aunque Ganmedes, satlite de Jpiter, y Titn, satlite de Saturno, son ms grandes que Mercurio) y que giran alrededor de estos. Todos los planetas a excepcin de Mercurio y Venus poseen satlites. Su significado etimolgico es acompaante.

Conocemos hoy 135 satlites: 1 de la Tierra, 2 de Marte, 63 de Jpiter, 31 de Saturno, 25 de Urano, 13 de Neptuno. El ms grande es Ganmedes, en rbita alrededor de Jpiter, mide 5 260 km de dimetro. El ms cercano a su planeta es Fobos que dista 9 380 km de Marte; el ms alejado de ellos es Sinope, que orbita Jpiter a una distancia media de 27 725 000 km. Nereida tiene la rbita ms alargada. En Io, satlite de Jpiter, hay numerosos volcanes. Miranda, satlite de Urano, es el que muestra un relieve ms accidentado.

Cmulo de galaxias de Virgo. Estas galaxias estn a unos 50 millones de aos luz de distancia. Virgo es uno de los ms cercanos al grupo de galaxias de la Va Lctea.

IV.Otros astros del sistema solar

1. Los planetoides o asteroides

Son astros de reducidas dimensiones, opacos e irregulares. La mayora de asteroides (el 95%) se mueve en la regin comprendida entre Marte y Jpiter.

Datos sobre los planetoides

Ceres: el primero descubierto y el ms grande.

Vesta: nico visible desde la Tierra por ser el ms brillante.

Atn: tiene la rbita ms pequea.

Apolo y Amor: merodeadores de la Tierra.

1989 FC: pas a slo 700 mil km de la Tierra, con un dimetro de entre 200 y 500 metros en marzo de

1989.

caro: ms cercano al Sol.

2. Los meteoritos

Son cuerpos pequeos de naturaleza rocosa o metlica que describe una rbita alrededor del Sol. Algunos de ellos caen sobre la Tierra atrados por su campo gravitatorio, pero en general son demasiado pequeos y frgiles, y no alcanzan el suelo intactos.

3. Los cometas

Son los astros ms errantes de nuestro sistema. Tienen aspecto brillante, pero su brillo no es propio, dado que es el calor del Sol el que derrite el hielo y provoca la incandescencia del gas y el polvo del cometa. Estn formados por gases congelados (metano, amonaco, gas carbnico, vapor de agua) y fragmentos rocosos. Exceptuando el ncleo, tiene poco material slido. Su significado etimolgico es estrella cabelluda.

Se originan en la nube de pik-Oort. Luego, por la influencia de la gravedad solar se acercan describiendo rbitas

elpticas parablicas o hiperblicas.

Datos de cometas:

Donati: considerado el ms bello de todos (1858).

Lexell: pas ms cerca a la Tierra (1770).

Halley: el ms conocido, cada 76 aos completa su rbita (1986).

Shoemaker: se desintegr sobre Jpiter (1994).

HaleBopp: el ms espectacular de fin de siglo (1997).

Partes de un cometa

Cuando el Sol calienta un cometa, de su ncleo central se libera una gran nube de gas y polvo, denominada cola o cabellera, que puede extenderse por un milln de kilmetros. La luz y el gas provenientes del Sol dispersan el polvo y el gas del cometa en dos colas separadas. Estas pueden crecer y alcanzar cientos de millones de kilmetros de largo. La cola de polvo brilla por efecto del reflejo de la luz del Sol.

El cometa Halley traza una rbita larga y elptica en torno al Sol y se demora alrededor de 76 aos en completar una rbita. La ltima vez que se acerc al Sol y a la Tierra fue en 1986, ocasin en que se enviaron muchas sondas a estudiarlo.

Ejercicios resueltos

1.Cules son los dos planetas del sistema solar que tienen mayor nmero de satlites? (UNMSM 2004)

A) Neptuno B) Saturno y Jpiter C) Urano y Marte D) Mercurio y Urano E) Venus y Tierra

Sustentacin:

Saturno, como planeta, posee 23 satlites o lunas y

Jpiter 16 lunas o satlites.

Rpta.: B

2.Cules son los planetas ms alejados de la tierra? (UNMSM 1996)

A) Plutn y Venus B) Plutn y Neptuno

C) Marte y Venus D) Urano y Marte

E) Merucio y Venus

Sustentacin:

Neptuno y el planeta enano Plutn se encuentran ms alejados de la Tierra. Recordemos que hasta el 2006 a Plutn se le consideraba como planeta; para el 2008 ya no es planeta sino planeta enano.

3.La principal forma de energa que retiene la Tierra para realizar sus procesos naturales es la energa: (UNMSM 2004)

A) elica. B) solar. C) geotrmica. D) potencial. E) hidralica.

Sustentacin:

La energa que nos llega del Sol permite la formacin de zonas climticas, la formacin del viento y la fotosntesis en las plantas, los cuales son el alimento de muchas formas de vida en el planeta.

Rpta.: B

Rpta.: B

Ejercicios propuestos

1.Presentamos varias afirmaciones respecto al sistema solar. Marca con V si es verdadera o F si es falsa.

A) ( ) Est conformado por galaxias, estrellas, planetas, planetoides, satlites, meteoritos y cometas.

B) () Se ubica en la galaxia llamada Va

Lctea.

C) () Su planeta ms alejado se ubica a 30 UA

del Sol.

D) ( ) El Sol es una estrella enana de la secuencia principal.

(A) Neptuno(I)(E)B) Mercurio(I)(E)C) Tierra(I)(E)D) Jpiter(I)(E)E) SaturnoF) Marte(I) (I)(E) (E))2.A continuacin presentamos los nombres de algunos planetas del sistema solar. Indica con un aspa () si es interior marcando en (I) o si es exterior marque con un aspa () en (E).

3.Relaciona segn corresponde.

TeorasAutores

1. Hiptesis nebular ( ) Kant y Laplace

2. Planetesimal ( ) Jeans y Jeffreys

3. Gota fusiforme ( ) Weizaker

4. Remolinos ( ) Moulton y Chamberlin

4.Descubri el planeta Urano:

A) Gamow B) Galileo C) Kepler

D) Herschel E) Lamblack

5.Completa los espacios en blanco con la alternativa correcta.

El planeta cuyo eje tiene mayor inclinacin es

, mientras que el que posee mayor densidad es .

A) Venus Saturno B) Mercurio - Venus C) Urano Tierra D) Tierra Neptuno E) Jpiter Mercurio

6.Seala cuatro caractersticas para los:

Planetas interiores

A. B. C. D.

11. Planetas entre el Cinturn de Asteroides:

A) Jpiter y SaturnoB) Saturno y Urano C) Urano y NeptunoD) Marte y Jpiter E) Marte y Tierra

(A) VenusB) JpiterC) MarteD) UranoE) Mercurio)12. Planeta muy parecido en tamao a la Tierra:

Planetas exteriores

A. B. C. D.

7.El planeta ms alejado de la tierra es:

.

8.LosplanetasqueNOtienensatlitesson

y .

9.Explica qu son las fculas y protuberancias.

13. La carencia de atmsfera de Mercurio se debe bsicamente a:

A) la baja temperatura del planeta. B) la rotacin de Mercurio.

C) su cercana al Sol.

D) la carencia de O .

2

E) T. A.

14. El ms grande asteroide del sistema solar:

A) VestaB) AtenC) Ceres

D) ErosE) Orin

15. No es un satlite de Urano:

A) Crsida

B) Selene

C) Bianca

D) Julieta

E) Cupido

10. Explica la importancia de la energa solar.

16. Es un plantea joviano:

A) Venus

B) Saturno

C) Tierra

D) Mercurio

E) Marte

Autoevaluacin

1.Cul fue el primer planeta descubierto con telescopio?

2.Cul es el estado del Sol?

3.Los planetoides se ubican entre las rbitas de:

A) Marte y Tierra.B) Jpiter y Marte.

C) Mercurio y Venus.D) Saturno y Neptuno. E) Urano y Saturno.

4.La Tierra ocupa el quinto lugar en tamao despus de

Jpiter, Saturno, Urano y .

A) MercurioB) VenusC) Marte

D) PlutnE) Neptuno

5.Planetas que tienen efecto invernadero:

A) Venus y MercurioB) Mercurio y Tierra

C) Marte y TierraD) Venus y Tierra

E) Marte y Jpiter

6.La hiptesis nebular, propuesta que explica el origen del sistema solar, fue desarrollada por:

A) Jorge Luis Leclerc.B) Jeans y Jeffreys. C) Carel Von Weizaker.D) Gerard Kuiper. E) Kant y Laplace.

7.Es el tiempo que tarda la luz en venir del Sol y regresar:

A) 498 segundosB) 996 segundos C) 520 segundosD) 1 192 segundos E) 800 segundos

8.Ganmedes, el satlite de mayor tamao del sistema solar le pertenece a:

A) Marte.B) Tierra.C) Jpiter. D) Saturno.E) Urano.

9.Qu planetas del sistema solar tienen movimiento de rotacin retrgrado?

A) Jpiter y NeptunoB) Venus y Urano

C) Saturno y VenusD) Neptuno y Plutn

E) Tierra y Plutn

10. Qu tipo de reaccin ocurre en el ncleo solar?

A) fisin nuclearB) fusin nuclear

C) electromagnticaD) ptica

E) magntica

11. Los planetas rocosos se caracterizan por: A) estar lejos del sol.

B) tener satlites.

C) no tener atmsfera.

D) ser de reciente formacin. E) tener mayor densidad.

12. Es conocido como lucero de la maana:

A) JpiterB) SaturnoC) Urano

D) TierraE) Venus

Sabias qu?

En un estudio realizado por cientficos suecos y hngaros se descubri que la piel rayada de las cebras

resulta poco atractiva , por lo tanto mantiene alejadas a las moscas.

La profesora Susanne Akesson, de la Universidad de Lund (Suecia) expilco: -Comenzamos estudiando caballos negros, marrones y blancos, y descubrimos que obtenamos luz polarizada horizontalmente de los de piel oscura, un efecto muy atractivo para las moscas .

Alumno(a) :

Curso:

Aula :

Profesor:

Las manchas solares

Las manchas solares son regiones de la superficie visible del Sol, o fotsfera, donde hay gases atrapados por los campos magnticos. El material ms caliente que sube del interior del Sol no puede penetrar los fuertes campos magnticos (unas 10 000 veces ms fuertes que el de la Tierra), y, por eso, no puede alcanzar la superficie. Estas reas magnticas se enfran (de 5 500 a 3 750C), as que no brillan tanto como el resto de la fotsfera. En realidad, las manchas solares son bastante brillantes, pero aparecen como manchas oscuras en contraste con el entorno, que es mucho ms brillante.

Las manchas solares tienen estructuras complejas causadas por la geometra de los campos magnticos. La zona ms oscura, la umbra, es donde el campo magntico es ms fuerte. Alrededor de los bordes de la mancha solar, el campo se debilita, por ello, esta penumbra es un poco ms brillante y tiene vetas radiales. A veces, hay puentes ligeros que cruzan la umbra, como las chispas que saltan de una buja.

El nmero de manchas solares visibles en la superficie del Sol vara de un mximo a un mnimo, consecutivamente, durante unos

11 aos, lo que se llama ciclo de manchas solares. El ciclo actual culmin en 2001.

I.Sobre la lectura, contesta.

1.Las manchas solares son regiones que se ubican en la:

A) cromsfera.B) fotsfera.C) ncleo. D) protuberancia. E) corona.

2.A la superficie visible del Sol se le denomina: A) fcula.B) aureola.

C) mancha solar.D) filamento. E) fotsfera.

3.El ciclo de manchas solares vara durante unos

. El ciclo actual culmin

5.Las manchas solares son reas magnticas, cuyas temperaturas oscilan entre:

A) 5500 3750C B) 5000 3000C C) 6000 5000C D) 4500 3500C E) 5750 3750C

II.Sobre el captulo, contesta.

6.El sistema solar est compuesto por:

el.

A) 9 aos 2000B) 11 aos 2001

C) 10 aos 2002D) 12 aos 2003

E) 13 aos 2004

4.Las manchas solares tienen estructuras complejas causadas por:

A) fusin nuclear. B) fisin nuclear.

C) campos brillantes.

D) campos magnticos. E) campos oscuros.

7.El Cinturn de Asteroides se encuentra entre:

y .

8.La Luna es llamada: .

9.La Tierra en promedio se encuentra a una distancia del Sol de: .

10. La estrellas ms cercana al sistema solar es:

.

SOLUCIONARIO - CLAVESCAP. 1

SOLUCIONARIO - CLAVESCAP. 2

1.V / V / V / V

PREGUNTAS

1.C

PREGUNTAS

2.A. e B. E C. e D. E

3.4 / 2 / 3 / 1

4.3 / 1 / 4 / 2

5

6

7

8

A

A

C

C

9

10

11

12

D

C

B

B

13

14

15

16

D

D

A

C

AUTOEVALUACIN

1.A. Universo oscilante

B. Big Bang

C. Universo estacionario

2.A. 15 000 000 000 de aos B. 20 000 000 000 de aos C. 18 000 000 000 de aos

3.La teora de la gran explosin es llamada tambin Big Bang. Esta nos dice que a partir de una gran explosin se origina el universo.

4.I. El alejamiento mutuo de las galaxias

II. La radiacin csmica de fondo

III. El corrimiento al rojo

5.La teora del universo oscilante nos dice que el universo se expande y se contrae.

2.- el Brazo Orin

- una gigantesca explosin

3.De la aglomeracin de gigantescas masas gaseosas en el espacio.

4.Nacen de enormes masas gaseosas de hidrgeno y helio llamadas nebulosas.

5.Son aquellas que estn en su fase de extincin, generalmente en la fase gigante rojo. Consumen sus energas y se convierten en enanas blancas o marrones.

6.Son masas de gases de hidrgeno y helio con gran acumulacin de polvo csmico.

7.Andrmeda, Pegaso y Va Lctea.

8.A. Espiral normal B. Espiral barrada C. Elpticas

D. Irregulares

9.A. 100 000 aos luz

B. 32 mil aos luz

C. 100 000 millones de estrellas

D.

10. Por el colapso de una gigantesca estrella cuya masa sea mayor a 8 masas solares.

11

12

13

14

D

C

D

E

15

16

B

B

(1234CCCE5678CB---B)AUTOEVALUACIN

6

7

8

9

B

E

A

B

10

11

12

B

E

C

9.A. Constelaciones boreales

B. Constelaciones zodiacales

(101112ACD)C. Constelaciones australes

1.Saturno

2.Plasmtico

AUTOEVALUACIN

(3456BEDE78910BCBA1112EE)SOLUCIONARIO - CLAVESCAP. 3

PREGUNTAS

1.F / V / V / F

2.A. E B. I C. I D. E E. E F. I

3.1 / 3 / 4 / 2

45

DC

6.Planetas interiores

A. Mercurio

B. Venus C. Tierra D. Marte

Planetas exteriores

A. Jpiter B. Saturno C. Urano

D. Neptuno

7.Neptuno

8.Venus y Mercurio

9.Zonas de la estructura solar

10. Para la vida y fotosntesis

11

12

13

14

D

B

C

C

15

16

B

B