Actividades 16 abril NUESTRO LUGAR EN EL UNIVERSO

BLOQUE 2: NUESTRO LUGAR EN EL UNIVERSO
1. Origen y composición del Universo
2. El sistema solar
3. Formación de la Tierra. Tectónica de placas
4. Origen de la vida en la Tierra. Teorías evolutivas
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Guarda este archivo en tu memoria USB y contesta a las actividades que se
proponen. Hazlo en la copia del archivo y utiliza un color o tipo de letra que
diferencie tus aportaciones.
Cada semana (como muy tarde el viernes al finalizar la clase) tendrás que
enviar un correo electrónico con el trabajo realizado a la dirección que se te ha
proporcionado en clase. En el apartado “Asunto” debes escribir tu nombre y
apellidos y el texto “ Actividades a fecha ……..”
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1. ORIGEN Y COMPOSICIÓN DEL UNIVERSO
1.1. Introducción . ¿De qué está hecho el Universo?
Actividad 1.
Después de observar detenidamente el vídeo “El Universo conocido” intenta describir la
organización del Universo. Fíjate en las leyendas que aparecen tanto en la parte superior
como en la inferior de la pantalla (si es necesario congela la imagen) Puedes utilizar la
siguiente ilustración como ayuda:
RESPUESTA:
La Tierra, nuestro planeta, tiene un radio aproximado (como sabes, no es perfectamente esférica) de 6500 km. Alrededor
de ella orbitan multitud de satélites artificiales, que son naves espaciales construidas por el ser humano y que son usadas
para muchos propósitos: transmitir señales de teléfono, radio o TV; para reunir y transmitir a la Tierra información
astronómica del espacio, incluyendo las condiciones atmosféricas que son de gran valor para la predicción del tiempo… etc
También orbita alrededor de la Tierra un único satélite natural: la Luna.
La Tierra forma parte de un sistema planetario constituido por el Sol (nuestra estrella), ocho planetas que orbitan
alrededor de él (Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) y sus satélites naturales. Además,
forman parte del sistema solar los asteroides, los cometas y los meteoritos. La distancia entre los dos puntos más alejados
entre sí del Sistema Solar es de aproximadamente 12000 millones de kilómetros
Visibles desde la Tierra existen grupos de estrellas conocidos como costelaciones, que forman figuras a las que cada
civilización ha asignado un nombre particular. El Sol es más brillante que otras estrellas de su entorno.
El Sistema solar forma parte de una galaxia espiral: la Vía Láctea, que contiene unos 100.000 millones de estrellas . La
luz procedente de las zonas más alejadas de la galaxia tarda en llegar a la Tierra aproximadamente 100.000 años.
La Vía Láctea no es más que una entre los miles de millones de galaxias que existen en el Universo. Las más cercanas a
nosotros están a un millón de años luz, mientras que las más alejadas detectadas por los científicos están a 100 millones de
años luz. Existen zonas todavía sin explorar, que para nosotros siguen siendo zonas oscuras.
Los objetos celestes más lejanos que podemos detectar (no a simple vista) son los quásares, que parecen fuentes puntuales
de luz.
Los científicos han detectado radiaciones de fondo que se cree que fueron emitidas en los instantes posteriores al Big Bang,
y que sitúan los límites del Universo conocido a 13700 millones de años luz (en la ilustración se cita como aproximación
15000 millones de años luz.
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Actividad 2.
Vamos a mejorar nuestro lenguaje científico y aclarar los conceptos. Busca el significado de
los siguientes términos, defínelos y cita ejemplos. También puedes incluir ilustraciones.
Debes citar las fuentes de información
1.
Astronomía.
2.
Astrología. Conjunto de creencias que pretende conocer y predecir el destino de las
Ciencia que se ocupa del estudio de los cuerpos celestes, sus
movimientos, los fenómenos ligados a ellos, su registro y la investigación de su
origen a partir de la información que llega de ellos a través de la radiación
electromagnética o de cualquier otro medio.
personas, y con ese conocimiento pronosticar los sucesos futuros. Supone el
llegar a ese conocimiento mediante la observación de la posición y el
movimiento de los astros. Las personas que practican la astrología sostienen
que las posiciones de estos ejercen influencia o tienen correlación con los rasgos
de la personalidad de la gente, los sucesos importantes de sus vidas, e incluso
sus características físicas.
3.
Universo.
4.
Galaxia. Es un conjunto de estrellas, nubes de gas, planetas, polvo, materia oscura,
Es generalmente definido como todo lo que existe físicamente: la
totalidad del espacio y del tiempo, de todas las formas de la materia, la energía
y el impulso, las leyes y constantes físicas que las gobiernan. Sin embargo, el
término "universo" puede ser utilizado en sentidos contextuales ligeramente
diferentes, para referirse a conceptos como el cosmos, el mundo o la naturaleza.
y quizá energía oscura, unidos gravitacionalmente. La cantidad de estrellas
que forman una galaxia es variable, desde las enanas, con 107, hasta las
gigantes, con 1012 estrellas. Formando parte de una galaxia existen
subestructuras como las nebulosas, los cúmulos estelares y los sistemas
estelares múltiples.
Ejemplo: Vía láctea
5.
Cúmulo de galaxias. Son agrupaciones de galaxias que se desplazan juntas.
Ejemplo: Cúmulo de Perseo
Cada una de esas manchas borrosas es una
galaxia
3
6.
Estrella:
Es todo cuerpo celeste que brilla con luz propia.
Una definición más completa:
Una estrella es una esfera de gas en un estado de equilibrio entre la gravedad que tiende a
comprimirla, y la presión del gas, que tiende a que se expanda. Las estrellas generan energía en
su interior mediante reacciones termonucleares (fusión nuclear). La energía generada se emite al
espacio en forma de radiación electromagnética (luz). Las estrellas se observan en el cielo
nocturno como puntos luminosos. Las estrellas más frías pueden tener temperaturas en su
superficie de aproximadamente 2.000 ºC mientras que las más calientes pueden llegar a unos
50.000 ºC. Hay algunas estrellas en estados de su vida muy avanzados que pueden ser aún más
calientes.
Ejemplo: El Sol es una estrella que al estar tan cerca no se observa
como un punto, sino como un disco luminoso. Su temperatura es de
6000ºC en la superficie y de 15 millones de grados en el núcleo
7.
Cúmulo de estrellas.
Grupo de estrellas atraídas entre sí por su gravedad
mutua.
Ejemplo: Cúmulo de las Pléyades
También conocido como las Siete Hermanas y M45 , las Pléyades es uno de los
cúmulos abiertos más brillantes y cercanos . Contiene más de 3000 estrellas y está a
unos 400 años luz de distancia
8.
Constelación.
Agrupación de estrellas cuya posición en el cielo nocturno es
aparentemente tan cercana que los astrónomos decidieron vincularlas
mediante líneas imaginarias, ideando así figuras sobre la esfera celeste. En la
inmensidad del espacio, en cambio, las estrellas de una constelación no están,
necesariamente, localmente asociadas; incluso pueden encontrarse a cientos de
años luz unas de otras. Además, dichos grupos son completamente arbitrarios,
ya que distintas culturas han ideado constelaciones diferentes, incluso
vinculando las mismas estrellas.
Ejemplo: Constelación de la Osa Mayor, también
conocida como “el Carro”
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9.
Sistema planetario.
Es el conjunto formado por una estrella y todos los
planetas y cuerpos menores que orbitan a su alrededor. Además de nuestro sistema
planetario, el Solar, recientemente se han descubierto más de 300 planetas
alrededor de otras estrellas (exoplanetas)
Ejemplo: Sistema Solar
10.
Planeta.
De una forma general, podemos definir planeta como un cuerpo
celeste sin luz propia, que gira alrededor del Sol o de una estrella.
La Unión Astronómica Internacional, en su asamblea plenaria de Praga, en agosto
de 2006, estableció la definición de planeta siguiente: “cuerpo celeste que: (a) orbita
alrededor del Sol, (b) posee suficiente masa como para que su propia gravedad domine
las fuerzas presentes como cuerpo rígido, lo que implica una forma aproximadamente
redondeada determinada por el equilibrio hidrostático, (c) es el objeto claramente
dominante en su vecindad, habiendo limpiado su órbita de cuerpos similares a él”.
Según esta definición, Plutón dejaba de ser considerado como un planeta del
Sistema Solar. para pasar a ser el prototipo de un nuevo tipo de objetos, los
planetas enanos.
Ejemplo: Los planetas del Sistema Solar son : Mercurio, Venus, Tierra, Marte,
Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno
11.
Satélites naturales y artificiales. Satélite es todo cuerpo, artificial o
natural, que gira alrededor de otro mayor atrapado por la atracción
gravitatoria que se ejerce entre ambos.
Los satélites naturales, giran entorno a los planetas y también reciben el
nombre de “lunas”. Aunque si hablamos de la Luna, en particular, nos
referimos al único satélite de nuestro planeta Tierra.
Los satélites artificiales son naves espaciales puestas en órbita alrededor de la
Tierra, la Luna u otro planeta. Tienen tamaños muy diversos y sus pesos
oscilan entre menos de un kilo de peso y más de una tonelada. Cumplen
funciones muy diversas: científicas, militares, meteorológicas, comunicaciones,
etc.
Ejemplos:
• El Sputnik, lanzado por la Unión Soviética en 1957 fue el primer satélite
artificial lanzado al espacio
5
•
El Hubble es uno de los satélites científicos más importantes de los
últimos años. Desde 1991 proporciona periódicamente imágenes de los
lugares más lejanos del Universo (galaxias, supernovas, cúmulos..)
además de recoger y analizar radiaciones de regiones del espectro distintas
a las del visible.
Sputnik
Hubble
12. Nebulosa. Las nebulosas son concentraciones de gas (principalmente hidrógeno y
helio) y polvo. Algunas son restos de estrellas que al final de su vida han explotado y
otras, por el contrario, son lugares de formación estelar. Por atracción gravitatoria,
las condensaciones de gas y polvo van comprimiéndose, dando lugar a las nuevas
estrellas
13. Polvo estelar. Formado por pequeñas partículas sólidas (del orden de la micra)
Su presencia y su composición han resultado uno de los problemas recurrentes de la
astronomía, porque este polvo absorbe parte de la energía de la luz y otras
radiaciones y dificulta enormemente sus medidas.
14.
Asteroides. Son fragmentos rocosos de tamaño muy variable, desde granos de
arena, hasta bloques de cientos de toneladas de peso, que se encuentran
principalmente orbitando entre Marte y Júpiter, Se suponía que eran los restos de un
planeta de tipo terrestre que estalló, pero en la actualidad ha cobrado más fuerza la
idea de que son restos de la nube de materia que formó el Sistema Solar. Muchos son
atraídos por la fuerza gravitatoria de los planetas y chocan contra su superficie,
convirtiéndose en meteoritos.
Asteroides
Cometa Halley
15. Cometas. Son fragmentos rocosos rodeados de una capa de gases helados que se
mueven en órbitas muy elípticas, lo que les lleva a alejarse enormemente del Sol. Serían
los restos de la nebulosa primigenia que sirvieron para formar el Sistema Solar, al igual
que los asteroides. Cuando un cuerpo se le acerca su temperatura aumenta, por lo que los
gases se descongelan, apareciendo la cola o cabellera que puede tener centenares de miles
de km. de longitud.
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16. Gigante roja. Una gigante roja es una estrella de tamaño medio, similar al del Sol,
que se encuentra en una etapa avanzada en su ciclo vital, cuando ya se ha agotado el
hidrógeno de su núcleo que se ha convertido en helio. Rodeando a esa bola de helio hay más
hidrógeno, que comienza a fusionarse desprendiendo mucha energía, lo que hace que la
estrella se expanda y se enfríe convirtiéndose en una estrella de gran tamaño y baja
densidad que brilla con luz rojiza.
17. Enana blanca. Es el producto final de la evolución de una estrella de masa
relativamente pequeña ( igual o menor que la del Sol). Cuando estas estrellas agotan su
combustible el núcleo se contrae, se enfría y la estrella se va apagando mientras aumenta su
densidad.
18. Agujero negro: región finita del espacio-tiempo provocada por una gran
concentración de masa en su interior, con enorme aumento de la densidad, lo que genera un
campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera los fotones de luz, puede
escapar de dicha región.
19. Supernova. Explosión que se produce al final de la vida de una estrella muy masiva
(con más de ocho veces la masa del Sol). En estas estrellas, cuando se agota el hidrógeno se
fusionan núcleos más pesados. En un proceso que consume energía, de modo que la presión
interna deja de sostener la estructura de la estrella y se produce un colapso violento. Este
colapso culmina con una expansión de las capas externas en una explosión colosal que
aumenta súbitamente la luminosidad de la estrella.
20. Materia oscura. Materia hipotética de composición desconocida que no emite o
refleja suficiente radiación electromagnética para ser observada directamente con los
medios técnicos actuales pero cuya existencia puede inferirse a partir de los efectos
gravitacionales que causa en la materia visible, tales como las estrellas o las galaxias.
Algunas páginas Web que pueden serte útiles:
http://astroverada.com/
http://www.astromia.com/index.htm
http://www.madrimasd.org/blogs/astrofisica/
http://www.elpais.com/especial/astronomia/glosario.html
http://www.almaobservatory.org/es/recursos/astronomia/glosario
http://www.spitzer.caltech.edu/espanol/edu/askkids/index.shtml
También debes consultar recursos bibliográficos (libros de texto de CMC y de Física y
Química de 4º de ESO, enciclopedias …).
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Actividad 3:
Teniendo en cuenta la información resumida en la siguiente tabla, clasifica la
astronomía y la astrología como ciencias o seudociencias.
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RESPUESTA:
Astronomia:
• Explica fenómenos astronómicos como el paso de los cometas cada determinado
tiempo. Es una característica de la ciencia
• Propone hipótesis defendibles, como por ejemplo la destrucción de las estrellas
cuando pasa un tiempo determinado ya que se agota su emergía interna
• Utiliza un lenguaje preciso con tecnicismos propios
• Lleva a conclusiones basadas en la observación de un determinado fenómenos
• Sus conclusiones pueden ser modificadas debido a nuevos descubrimientos que se
puedan realizar a lo largo del tiempo
En conclusión la astronomía es una ciencia, porque cumple todos los requisitos
propuestos en la tabla que debe de cumplir una materia para ser considerada ciencia.
Astrología:
• Interpreta los fenómenos estudiados por la astronomía como un campo donde
se puede visualizar el futuro de las personas, propone que el futuro de las
personas esta escrito en las estrellas. Actúa sobre un campo fuera de lo real
• Cada persona es libre de creer o no lo que dice la astrología pero no se puede
comprobar científicamente lo que propone
• El lenguaje utilizado es un lenguaje coloquial, no posee un lenguaje propio
para expresar sus conocimientos o descubrimientos, si no que deja una parte
de la interpretación al juicio del oyente
• Las conclusiones están basadas en creencias, pero no son demostrables, están
basadas en dogmas, que puedes creer o no pero que nunca se podrá
demostrar.
En conclusión la astrología es una pseudociencia, porque cumple los requisitos
propuestos para las pseudociencia.
Actividad 4: Las dimensiones del Universo
La unidad para medir la longitud en el sistema internacional, el metro, es demasiado
pequeña comparada con las distancias a las que se encuentran los objetos estelares para
poder hacernos una idea de la magnitud de estas distancias. Las unidades que utilizan
los astrónomos para medir distancias en el Universo son las siguientes:
Año luz: es la distancia recorrida por la luz en un año. Teniendo en cuenta que
la velocidad de la luz es de 300.000 km/s, un año luz se corresponde con la
distancia obtenida multiplicando esta cantidad por el número de segundos que
hay en un año:
1 año luz = 365 días ×
24horas 3600 segundos 300000km
×
×
= 9,46.1012 km
1día
1hora
1segundo
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a) La estrella más cercana al sol es Alfa Centauro, que está situada a 4,24 años luz.
¿Cuál es esta distancia expresada en metros?
4.1016 m
RESPUESTA:
4,24 años ×
365 días 24horas 3600 segundos 300000km 1000m
×
×
×
×
= 4.1016 m
1 año
1día
1hora
1segundo
1km
b) La Estrella Polar se encuentra a unos 300 años luz. Cuándo observamos esta estrella
en el cielo, ¿estamos observando cómo es en la actualidad? Razónalo
RESPUESTA: No, estamos observando la luz emitida por esta estrella hace 300 años, por lo
tanto vemos la estrella tal como era entonces.
El pársec es otra unidad utilizada por los astrónomos, que se corresponde con
3,26 años luz.
La Unidad Astronómica(U.A) es la distancia media de la Tierra al Sol, que
es de 149.600.000 km. Se utiliza únicamente para medir distancias en el Sistema
Solar, debido a que es demasiado pequeña para medir distancias entre las
estrellas. Equivale aproximadamente a 8,3 minutos luz.
c) La galaxia más próxima a la Vía Láctea es Andrómeda, que está a 2.200.000años luz.
¿Cuál es esta distancia expresada en pársec?
RESPUESTA: 674847 pársec
2200000añosluz ×
1 pár sec
= 674847 pár sec
3,26añosluz
d) ¿Cuál es la distancia de la Tierra al Sol expresada en años luz?
RESPUESTA: 1,58.10-5 años luz= 0,0000158 años luz
149600000km ×
1s
1h
1día 1añoluz
×
×
×
= 1,58.10 −5 añosluz
300000km 3600 s 24h 365días
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