L’Univers i el Sistema Solar

Què és l’UniversL'Univers és tot, sense excepcions.Matèria, energia, espai i temps, tot el que existeix forma part de l'Univers.

És molt gran, però no infinit. L'univers és, sobre tot, espai buit . La matèria no es distribueix de manera uniforme, sinó que es concentra en llocs concrets.

Les mides i les distàncies a l’UniversLa unitat astronòmica : és la distància que hi ha entre la Terra i el Sol, uns 150 milions de kilòmetres

Un kiloparsec (abreujat kpc ) és una unitat de longitud usada en astronomia. Equival a 1000 parsecs. 1 parsec (pc) = 3,26 anys-llum.

Un any-llum equival a la distància que la llum recorre en un any que és d'aproximadament 9,46 bilions de quilòmetres (velocitat de la llum = 300.000 km/s.

La llum del Sol triga 8 minuts i 20 segons en recórrer els 150 milions de km que ens separen

Idees antigues i actuals sobre l’UniversTeoria geocèntrica:• Proposada pels antics grecs. Es

remunta al segle III aC. Posteriorment, en el segle II dC, el grec Ptolomeu (90-168 dC) va observar que en determinades èpoques de l'any els planetes es veien més brillants i el Sol semblava veien més brillants i el Sol semblava més gran.

• Afirmava que la Terra es manté quieta al centre de l’Univers i que la resta d’astres giraven al seu voltant.

• Permet explicar la successió dies/nits

• No explica, per exemple, perquè el recorregut del Sol és més llar a l’estiu que a l’hivern

.

Teoria heliocèntrica:

• La va enunciar fa cinc-cents anys Nicolau Copèrnic.

• Anys més tard, Galileo Galilei va donar la raó a Copèrnic gràcies a les seves observacions amb el telescopi.

• Proposava que el Sol es manté quiet i • Proposava que el Sol es manté quiet i que els planetes giraven al seu voltant seguint òrbites ciruclars.

• Els estels es troben fixos en una llunyana esfera celeste.

• La lluna gira al voltant del Sol.• La Terra té un moviment de rotació

sobre el seu eix i un altre de translació al voltant de del Sol

L’origen de l’Univers: la teoria del Big Bang

Diu que fa uns 15.000 milions d'anys tota l’energia existent a l’Univers estava concentrada en un punt més petit que un àtom.

La temperatura era molt alta i per això no existia la matèria com la això no existia la matèria com la coneixem avui.

Hi va haver una explosió violenta i, des d'aleshores, l'univers va perdent densitat i temperatura, permetent la formació d’àtoms, estrelles, galàxies y planetes a partir de partícules elementals.

Els components de l’Univers

• L’Univers està format per galàxies .• Les galàxies formen grups anomenats grups de galàxies, cúmuls i

supercúmuls.• Les galàxies estan formades per Astres o Cossos celestes, que són

cadascuna de les masses de matèria que hi ha a l'Univers. Hi ha molts tipus d'astres, els principals són les estrelles , els planetes i els satèl·lits .

La nostra galàxia: La Via Làctia

És gran, té forma d'espiral i pot tenir uns 100.000 milions d'estels , entre ells, el Sol.

En total fa uns 100.000 anys llum de diàmetre i té una massa de més de dos bilions de vegades la del Sol

El Sistema Solar és en un dels braços de l'espiral, a uns 30.000 anys llum del centre i uns 20.000 de l'extrem .l'extrem .

Cada 225 milions d'anys el Sistema Solar completa un gir al voltant del centre de la galàxia. Es desplaça a uns

270 km. per segon.

Les NEBULOSES són enormes extensions núvols de pols i gas iluminats per les estrelles

Nebulosa Hèlix

La nebulosa del Cranc està a uns 2.000 anys-llum de la Terra i és el resultat d’una explosió d’una estrella que es va veure a la Terra l’any 1.054

LES ESTRELLES Són uns astres amb llum pròpia. Són de naturalesa gasosa i en el seu interior es produeixen reaccions atòmiques en les quals es desprèn molta energia calorífica i lluminosa.

El Sistema SolarÉs una part de la galàxia Via Làctia dins de l’Univers

Està format pel Sol, el conjunt de cossos que orbiten al seu voltant i l’espai interplanetari comprès entre ells.

Els planetes, la majoria dels satèl·lits i tots els asteroides orbiten al voltant del Sol en la mateixa direcció seguint orbites el·líptiques en direcció antihoràriasi s’observa per damunt del pol nord del Sol.

El pla aproximat en el que giren tots aquests cossos s’anomena eclíptica .

Alguns objectes orbiten amb un grau d’inclinació especialment elevat, como Plutó, amb una inclinació amb respecte l’eix de l’eclíptica de 18º, així com una part important dels objectes del cinturó de Kuiper.

La formació del Sistema Solar i de la Terra

1.- Fa uns cinc mil milions d'anys, l'extensió de l'actual sistema solar era ocupada per una gran nebulosa aplanada, formada per gasos aplanada, formada per gasos i "pols còsmica", que girava a l'entorn d'un eix.

2.- Hi abundaven elements químics com l'heli i l'hidrogen, que actualment formen una gran part del Sol.

3.- Aquesta nebulosa es va anar contraient i alhora augmentava la velocitat i la temperatura.

4.- Diverses porcions en van restar aïllades en forma de remolins que giraven al de remolins que giraven al voltant d'un cos central que posseïa un 99,8 % de la massa total. Aquest nucli central va formar el Sol.

5.-Cadascun dels remolins individualitzats originà un planeta.

Els Cossos que formen el Sistema Solar

Sol: Estrella de grandària mitjana que defineix el Sistema Solar

Planetes: Són un astre opac, és a dir sense llum pròpia, que gira al voltant d'una estrella.

Planetes nans .

Plutó i Caront

Planetes nans . Cossos la massa dels quals els permet tenir forma esfèrica, però no la suficient per haver atret o expulsat a tots els cossos del seu voltant. Cossos com l’antic planeta Plutó, Ceres o (136199) Eris (Xena) estan dins d’aquesta categoria.

Satèl·lits . Cossos majors orbitant els planetes, alguns de gran mida, com La Lluna, en la Terra, Ganímedes, en Júpiter o Tità, en Saturn.

Eris

Asteroide . Astre opac, generalment rocós i de dimensions molt petites que gira al voltant del Sol. Concentrats majoritàriament en el cinturó d’asteroides entre les òrbites de Mart i Júpiter. La seva escassa massa no els permet tenir forma regular.

Cometa . Astre petit que segueix una òrbita molt excèntrica i allargada i que només és visible quan passa prop del Sol. La calor solar fa que s'evapori el gel superficial del cometa i que s'aixequi pols formant una llarga cabellera que queda il·luminada, la denominada cua del cometa

Meteorit . Astre que travessa l'atmosfera terrestre. Els de major grandària arriben a impactar en la seva superfície i els més petits es desintegren al fregar amb l'aire. El frec fa que es tornin incandescents i la resplendor origina un rastre lluminós fugaç que rep el nom d'estrella fugaç .

Situació dels asteroides del sistema Solar:

•Cinturó d’asteroides entre Mart i Júpiter

•Cinturó de Kuiper (els asteroides són més grans)

EL Sol•És una estrella mitjana de color groc .

•La seva temperatura superficial és de 5 500 ºC i la seva temperatura interna és de 15 000 000 ºC.

•El seu nucli està format bàsicament per àtoms d'hidrogen que al reaccionar entre àtoms d'hidrogen que al reaccionar entre si forma heli i desprenen molta energia, és l'anomenada energia atòmica o nuclear de fusió de l'hidrogen .

•Ocupa el 99% de la matèria del Sistema Solar

•El Sol té un moviment de rotació sobre el seu eix que triga 28 dies

Planetes interiors

també anomenats terrestres o tel·lúricsMercuri, Venus, la Terra i MartSuperfície rocosaMolt densos

Els Planetes

Molt densos

Planetes exteriors o gegants:

Júpiter, Saturn, Urà i Neptú

Superfície no rocosa, en estat líquid o gasós

Envoltats d’anells tot i que visibles sobre tot a Saturn

Carácterístiques principals dels planetes del Sistema Solar.

PlanetaDiámetroecuatorial

MasaRadio

orbital( UA)Periodo orbital

(años)

Periodode rotación

(días)Satélites naturales

Mercurio 0,382 0,06 0,38 0,241 58,6 0

Venus 0,949 0,82 0,72 0,615 -243 0

Tierra* 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1

Marte 0,53 0,11 1,52 1,88 1,03 2Marte 0,53 0,11 1,52 1,88 1,03 2

Júpiter 11,2 318 5,20 11,86 0,414 63

Saturno 9,41 95 9,54 29,46 0,426 59

Urano 3,98 14,6 19,22 84,01 0,718 27

Neptuno 3,81 17,2 30,06 164,79 0,671 13

LA TERRAEs troba a l'ecosfera, un espai que envolta el Sol i que té les condicions necessàries perquè existeixi vida. Això fa que pugui retenir sobre la superfície una capa de gasos, L’ATMOSFERAque dispersa la llum i absorbeix calor.De dia evita que la Terra s'escalfi massa i, de nit, que es refredi

Set de cada deu parts de la superfície Set de cada deu parts de la superfície terrestre són cobertes d'aigua, HIDROSFERA

Els mars i oceans també ajuden a regular la temperatura. L'aigua que s'evapora forma núvols i cau en forma de pluja o neu, formant rius i llacs

Als pols, que reben poca energia solar, l'aigua es gela i forma els casquets polars. El del sud és més gran i concentra la major reserva d'aigua dolça del planeta

La BIOSFERA està integrada pel conjunt d’éssers vius del planeta i el medi en el que viuen

GEOSFERAL‘escorça de la Terra està formada per plaques que suren sobre el mantell, una capa de materials calents i pastosos que, de vegades, surten per una esquerda formant volcans.

La densitat i la pressió augmenten cap al centre de la Terra.

Al nucli hi ha els materials més pesats, els metalls. El nucli extern :Les elevades temperatures els mantenen en estat líquid, amb forts moviments. El nucli intern és sòlid. El ràpid moviment rotatori i el nucli metàl·lic generen un camp magnètic que, amb l'atmosfera, ens protegeix de les radiacions nocives del Sol i les altres estrelles

Dades sobre la Terra

Tamany: radi equatorial 6.378 km.

Distància mitjana al Sol 149.600.000 km.

Dia: període de rotació sobre l'eix 23,93 hores

Any: òrbita al voltant del Sol 365,256 dies

Temperatura superficial mitjana 15 º C

Gravetat superficial a l'equador 9,78 m/s2

Les forces internes de la Terra tenen efectes a l'exterior. Quan els moviments són ràpids, originen terratrèmols. Si són lents, originen plegaments, com els que han creat les muntanyes.

Els moviments de la Terra .

Moviment de rotació sobre el seu eix fent una volta completa cada 23 hores i 56 minuts . A causa de aquest moviment hi ha nit i dia .

Moviment de translació al voltant del Sol fent una volta completa cada 365,25 dies .Per a evitar desfasaments, després de tres anys de 365 dies hi ha un any de traspàs , és a dir un any que té 366 dies (per acord aquest dia és el 29 de febrer).

La Terra es trasllada al voltant del Sol a una velocitat d'aproximadament 40 km/s descrivint una el·lipse en un plànol anomenat plànol de l'eclíptica .

La successió d'estacions (primavera , estiu , tardor i hivern ) es produeix degut a que

Els raigs solars, a l’hemisferi nord, cauen sobre la superfície terrestre perpendicularment a l’estiu, quan el Sol està molt alt, i cauen de forma obliqua a l'hivern quan el Sol no està mai tant alt com a l'estiu. Si els rajos solars cauen verticals la seva energia calorífica es distribueix entre una superfície molt més petita que si cauen inclinats i, per tant, cada centímetre quadrat s'escalfa més.

Els raigs solars incideixen de forma diferent al llarg de l'any degut al fet que l'eix de rotació de la Terra no és perpendicular al plànol de l'eclíptica sinó que forma amb ell un angle d'uns 67º.

A mesura que la Terra es trasllada al voltant del Sol varia molt la inclinació de la radiació solar que

Les estacions

A mesura que la Terra es trasllada al voltant del Sol varia molt la inclinació de la radiació solar que incideix en una mateixa zona al llarg de l'any, originant-se :èpoques de major calor (quan els raigs solars incideixen més perpendiculars sobre la superfície) èpoques de menor calor (quan els raigs solars incideixen obliquament sobre la superfície).

La Lluna. És l'únic satèl·lit de la Terra . Es creu que prové d'un planeta que va quedar girant al voltant d'ella atrapat per la seva atracció. És un dels satèl·lits més grans del sistema solar, té un diàmetre de 3476 km, és a dir una mica més d'una quarta part del diàmetre terrestre.

Aquestes petites dimensions fan que presenti una força de gravetat 6 vegades inferior a la de la Terra i per això és incapaç de retenir el gasos. En no tenir atmosfera, la temperatura mitjana de la seva superfície varia molt entre el dia (107ºC) i la nit (-173 ºC). Aquestes condicions fan impossible l'existència de vida. impossible l'existència de vida.

Al no haver-hi atmosfera cada vegada que cau un meteorit el xoc és molt violent i es produeix un petit terratrèmol i com a conseqüència a la seva superfície es poden observar grans cràters .

La Lluna presenta un moviment de translació al voltant de la Terra, en el qual fa una volta completa cada 27 dies i 7 hores i un moviment de rotació sobre si mateixa en el qual fa una volta completa en aquest mateix temps. A causa de això la Lluna sempre mostra a la Terra la mateixa cara. L'altra cara s'anomena "la cara oculta de la Lluna".

A causa del moviment de translació es produeixen els següents fenòmens: les fases lunars , els

eclipses i les marees .

Les fases de la Lluna .

Són les successives parts de la cara de la Lluna il·luminada pel Sol que es pot veure des de la Terra en una volta completa

Lluna plena . És quan la Lluna està en una posició tal que de nit es pot veu tota ella il·luminada pel SolLluna en quart minvant . És quan la Lluna està en una posició tal que de nit només podem veure la meitat esquerra de la part que il·lumina el Sol. La Lluna comença a tenir forma de C. Lluna nova . És quan la Lluna està en una posició tal que de nit no la podem veure.Lluna en quart creixent . És quan la Lluna està en una posició tal que de nit només podem veure la meitat dreta de la part que il·lumina el Sol. La Lluna en els dies anterior ha presentat forma de D

Els eclipsis .

És l'ocultació total o parcial d'un astre respecte a l'espectador a causa de la interposició d'altre astre. Segons l'astre ocultat es distingeixen el eclipsis de Soli eclipsis de Lluna .

Eclipsi de Lluna . Es diu eclipsi de Lluna quan és la Lluna l'astre que queda eclipsat, és a dir que queda tapat. Aquest eclipsi es produeix quan la Terra s'interposa entre el Sol i la Lluna i impedeix que els raigs solars il·luminin la Lluna. Òbviament només es pot donar quan hi ha Lluna plena. Segons que la Lluna. Òbviament només es pot donar quan hi ha Lluna plena. Segons que la Lluna quedi o no tapada completament es diferencien els eclipsis totals i els parcials.

Eclipsi de Sol . Es diu eclipsi de Sol quan és el Sol l'astre que queda eclipsat, és a dir que queda tapat. Aquest eclipsi es produeix quan la Lluna s'interposa entre el Sol i la Terra i impedeix que des de la Terra puguem veure el Sol. Òbviament només es pot donar quan hi ha Lluna nova. Segons que el Sol quedi o no tapat completament es diferencien els eclipsis totals i els parcials.

Les marees .

Són els ascensos i descensos del nivell del mar a causa de l'atracció gravitatòria que la Lluna i, en menor grau el Sol, exerceixen sobre l'aigua.

Aquests astres provoquen un apilament d'aigua a la zona oceànica més propera a la Lluna, i també a la zona oposada, perquè en ser mínima l'atracció gravitatòria, la força centrífuga origina un altre apilament. Això es tradueix en un ascens del nivell del mar, anomenat marea alta o plenamar . Simultàniament, en els dos llocs intermedis, i per la manca d'aigua, es produeix un descens del nivell del mar que rep el nom de marea baixa o baixamar . Degut al moviment de rotació de la Terra, a la majoria de les poblacions cada dia es produeixen dos ascensos (plenamars ) i dos descensos poblacions cada dia es produeixen dos ascensos (plenamars ) i dos descensos (baixamars ). Entre una plenamar i la següent generalment transcorren unes 12 hores..

En el Mediterrani són variacions de pocs centímetres però en l'Atlàntic i altres oceans poden ser de varis metres