“JORGE ISAACS” INSTITUCIÓN EDUCATIVA INEM ASIGNATURA GEOCIENCIAS “DISTANCIAS EN EL UNIVERSO”

INSTITUCIÓN EDUCATIVA INEM “JORGE ISAACS”
ASIGNATURA GEOCIENCIAS
GUÍA No. 3 “DISTANCIAS EN EL UNIVERSO”
REFLEXIONA: “Lo que más me asombró de todo; fue el silencio, un silencio inimaginable,
y en todo el cielo había más estrellas de las que yo esperaba; en el cielo absolutamente
negro, levemente alumbrado por el resplandor solar, la tierra era pequeña, azul y
patéticamente solitaria. Nuestro hogar al que hay que cuidar como lo más sagrado”
Alexei Leonov- Cosmonauta Soviético
Sobre el primer paseo espacial en la historia del Universo, Marzo 18 de 1.965.
1.4. DISTANCIAS EN EL UNIVERSO
UNIDADES DE MEDIDAS
Para medir las distancias entre los elementos universales se requiere de parámetros de
medida diferentes a los que se utilizan en la Tierra. No es lo mismo medir la distancia
entre dos ciudades y la existente entre dos galaxias; es decir, existen patrones de medida
proporcionales a las distancias a que se refieran. Así, las medidas terrestres se expresan
en kilómetros y las astronómicas en Unidades Astronómicas (UA), Año Luz (AL), y
Parsec (Pc), principalmente.
La UA (Unidad Astronómica) es la distancia media de la Tierra al sol y equivale a 150
millones de Km. Esta medida sólo se emplea dentro del Sistema Solar, resultando mínima
para expresar la distancia entre las galaxias. Para responder a esta necesidad surgió el
AL (Año Luz), que es la distancia recorrida por la luz a una velocidad de 300 mil Km/sg
durante un año terrestre.
El equivalente en kilómetros de un año luz es de 9.4 billones, y se obtiene de la forma
siguiente:
1 min = 60 seg, 1 hora = 3600 seg
1 día = 24 horas = 86400 seg
1 año = (31 557 600 seg) que multiplicado por la velocidad de la luz
(300 000 Km/seg ) resulta 9.4 billones de Km.
La equivalencia de un Año Luz en Unidades Astronómicas es de 63. 240.
Dato que se obtiene de la siguiente forma:
1 AL = 9.460747577000 Km = 9.46 X 1012 Km
1 AL = 31 557 600 seg = 3.2 X 107 seg.
1
9.46 x 1012 km
1 AL = ---------------------1 AL
1UA
x ------------------ = 63.240 UA
1.5 x 10 8 km
Dada la inmensidad de las galaxias, para su medición se emplean años luz y aún medidas
mayores como el Parsec (Pc), cuya equivalencia es de 3.26 AL. El parsec (Pc) o
Paralaje segundo, corresponde a la distancia desde la cual el radio medio de la órbita de
la Tierra se ve desde un ángulo de paralaje de un segundo, como se observa en la
siguiente figura y cuya equivalencia se obtiene principalmente a través de la trigonometría
o la geometría.
Antes de que Fiedrich W. Bessel realizara la primera medición directa por paralaje, en
1838, los astrónomos pensaban que se podría calcular la distancia de una estrella por
medio de su brillo aparente.
En conclusión, el paralaje es el ángulo bajo el cual aparece el radio medio de la órbita,
visto desde una estrella.
Parsec o paralaje segundo es la distancia correspondiente a un astro, cuyo paralaje anual
es de un segundo y equivale a:
1 Pc = 3.26 AL
1 Pc = 30.86 x 1012 Km
Kiloparsec = mil parsecs
= 30. 86 x 1015 Km
3.26AL x 63.240 UA = 206.265 UA
megaparsec = un millón de parsecs
= 30.86 x 1018 Km
Viajando a la velocidad de la luz tardaríamos 8 min 18 seg en llegar al Sol y 1.28 seg a
la Luna. Con igual velocidad, tardaríamos 4.3 años en llegar al sistema binario estelar
más cercano a la Tierra después del Sol, Alfa Centauri.
Estas distancias parecen pequeñas respecto de las intergalácticas del Universo, donde el
parsec resulta insuficiente, por lo cual se utilizan el Kiloparsec y el megaparsec, cuyas
2
magnitudes aparecen en el recuadro anterior. Para dar una idea más completa de estas
distancias, analice el siguiente ejemplo:
La galaxia más grande conocida es la Markarian 348, descubierta en 1987, cuyo diámetro
es de 400 kiloparsecs y está situada a unos 92 000 Kiloparsecs de la Tierra.
APLICACIÓN A LA LEY DE HUBBLE
Basado en sus observaciones, Edwin Hubble, en 1935, formuló la ley que lleva su nombre:
“LA VELOCIDAD DE UNA GALAXIA QUE SE ALEJA ES PROPORCIONAL A SU
DISTANCIA DE LA TIERRA”
A partir de esta ley se puede calcular la edad del Universo, si conocemos la distancia a la
que se encuentra una determinada galaxia y la velocidad a la que se desplaza.
TALLER
I.
Usa tu imaginación matemática para resolver los siguientes problemas:
1. El sol está a 150 millones de kilómetros de distancia respecto a la Tierra.
¿Cuánto tiempo demora la luz en recorrer esa distancia?
2. La estrella Alpha Centauri está a 4,3 años luz de la Tierra. Expresa esta distancia
en kilómetros.
3. La estrella más cercana al planeta Tierra después del sol es Alpha Centauri, que
está exactamente a 4,3 años luz. Si quisiéramos visitar esa estrella viajando en
una nave a la velocidad de la luz duraríamos 4 años y tres meses para llegar.
¿Qué edad tenías cuando Alpha Centauri envió la luz que ves ahora?
4. Plutón, planeta enano, se encuentra a una distancia media respecto al Sol de
cinco mil ochocientos
setenta millones de kilómetros. ¿En cuánto tiempo
recorre la luz está distancia?
5. Calcular la edad del Universo, conociendo que una galaxia está situada a 10 6 AL
y se aleja de nosotros a una velocidad constante de 25 Km/seg.
6. Alpha Centauri está a una distancia de 271.760 UA. ¿Cuál es la equivalencia de
este dato en Parsec y megaparsec?
II.
Consulta otras unidades y otros sistemas de medición utilizados para determinar
distancias y datos espaciales fuera de nuestra galaxia.
III.
Proponga uno o varios problemas resueltos y compártalos con sus compañeros.
3