Tema 1 - Catedu
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TEMA 1 .- EL UNIVERSO 1.- OBSERVACIÓN DEL CIELO .- LA CIENCIA A TRAVÉS DE LA HISTORIA 2.- EL SISTEMA SOLAR 3.- LAS ESTRELLAS 4.- LAS GALAXIAS Y EL UNIVERSO 5.- VOCABULARIO 6.- LECTURA Mª CARMEN MAGALLÓN LAHOZ 1.- LA OBSERVACIÓN DEL CIELO 1.1.- LAS PRIMERAS IDEAS SOBRE EL UNIVERSO Desde las más antiguas civilizaciones ha habido inquietud por conocer los misterios del cielo. EGIPTO. Vida en la Tierra, gracias al Sol BABILONIA. Ciclo Saros (242 meses lunares), se repiten eclipses lunares y solares. GRECIA. Ideas, observaciones y metodología similar a la actual … LOS MAYAS. Ciclo Saros, predecir eclipses, contenido en el Códice de Dresde. Siglo XVI … Renacimiento , se comienza a interpretar el universo 1.1.2.- Qué podemos ver en el cielo ASTROS: Sol, Luna, planetas, estrellas, meteorito, cometas, etc. FENÓMENOS: El movimiento de los astros, el día y la noche, las fases de la Luna, las constelaciones. LA CIENCIA A TRAVÉS DE LA HISTORIA Teoría geocèntrica. Esta teoría propone que la Tierra es el centro del Universo y que los planetas y el Sol giran alrededor de ella describiendo circunferencias. Se fundamentaba en la observación diaria de la salida y puesta del Sol . Se remonta al siglo III aC. Posteriormente, en el siglo II dC, el griego Ptolomeo (90-168 dC) observó que en determinadas épocas del año los planetas se veían más brillantes y el Sol parecía más grande. Para explicar todo ello sin contradecir que las órbitas eran circunferencias Ptolomeo propuso que el Sol y los planetas seguían pequeñas órbitas alrededor de un punto el cual a la vez describía una gran circunferencia alrededor de la Tierra. Cuanto más observaciones hacía más circunferencias subordinadas había de imaginar, y así llegó a proponer hasta 39 de estas circunferencias. Es el denominada modelo de Ptolomeo. Teoría heliocèntrica. En esta teoría se propone que el Sol está en el centro y que es la Tierra y los otras planetas los que giran alrededor de él. Se remonta al siglo III aC. y fue recuperada por Copèrnico (1473-1543 dC) en el siglo XVI, mejorada luego por Kepler (1571-1630) al demostrar que las órbitas no eran circulares sino elípticas y finalmente confirmada por Galileo (15641642) mediante observaciones con el telescopio que él inventó. 1.2.- EL SISTEMA SOLAR 1.2.1.- EL SISTEMA SOLAR ACTUAL.Sistema Solar. Es el conjunto de astros opacos que giran alrededor de una estrella. Un ejemplo de sistema solar es nuestro sistema solar, es decir el sistema solar dónde se encuentra el planeta Tierra. Está constituido por una estrella denominada Sol, por 9 (8) planetas y por 61 satélites 1.2.2.- EL SOL 1 . El Sol . El Sol es una estrella mediana de color amarillo. Su temperatura superficial es de 5500 ºC y su temperatura interna es de 15 000 000 ºC. Su núcleo está formato básicamente por átomos de hidrógeno que al reaccionar entre si forma helio y desprenden mucha energía, es la denominada energía atómica o nuclear de fusión del hidrógeno. Su diámetros 109 veces el terrestre, lo cual implica un volumen superior a un millón a veces el volumen de la Tierra. Dado que está constituido por gases su peso sólo es de unas 300000 veces el peso de la Tierra. El Sol presenta una estructura interna constituida por las siguientes tres capas: Núcleo. Es la parte central. Presenta una gran densidad (158 veces superior a la del agua), una elevada temperatura (15 000 000 ºC) y está sometido a una gran presión. En él se realizan las reacciones de fusión del hidrógeno. Zona de radiación. Es la zona intermedia. Por ella pasa la energía procedente del núcleo Zona de convección. Es la zona superior del Sol, la zona que hierve y que aporta energía a la fotosfera, que es su capa superficial. Se trata de una capa de sólo 400 km de espesor que está a 5500 ºC y que constituye el disco visible del Sol. Si el Sol se comparara con una manzana la fotosfera equivaldría a su piel. En la fotosfera se observan zonas más oscuras denominadas manchas solares, que son zonas de menor temperatura (unos 4000 ºC). Las pequeñas duran un o dos días pero la mayoría crecen y pueden durar entre unas semanas a un par de meses. Por encima el Sol presenta una atmósfera solar en la cual se pueden diferenciar dos capas. Cromosfera. Es la atmósfera inferior. Es rosada y casi transparenta. Presenta unos 10 000 km de espesor y una temperatura que oscila entre 5 500 ºC en su base y 1 000 000 ºC en su parte superior. Presenta una gran actividad. De una parte están las espícules que son eyecciones de hidrógeno que no sobrepasan la cromosfera, que duran unos diez minutos y que continuamente se producen muchas a la vez. Por otro lado están las protuberancias solares que son enormes surgencias de gas hidrógeno que pueden sobrepasar la corona. Unas vuelven a caer sobre la cromosfera formando un arco que dura unas horas, otras forman arcos más delgados que duran incluso años y un tercer tipo denominadas "*fulguraciones" son verticales y duran unos pocos minutos. Corona. Es la atmósfera superior. Consiste en un halo blancuzco que llega al millón de kilómetros de espesor y que presenta una temperatura que oscila entre 1 000 000 a 2 000 000 ºC . Sólo es visible en los momentos de eclipse, es decir cuando la Luna tapa el disco solar. En la corona también se originan protuberancias y la mayor parte de las radiaciones electromagnéticas solares de onda larga. El Sol se formó hace unos 4600 millones años por condensación de hidrógeno, helio y polvo cósmico (actualmente presenta un 75% de hidrógeno, un 23% de helio y un 2% de polvo cósmico) y se cree que se apagará dentro de otros 4500 millones de años, cuando se consuma todo su hidrógeno. El Sol -El Sol es una estrella amarilla, de tamaño mediano. Tiene una edad de unos 5.000 millones de años, y se calcula que continuará brillando durante otros 4.500 millones de años más. Nuestra estrella madre El Sol es la estrella del Sistema Solar. A su alrededor orbitan los planetas, asteroides y otros astros. Es una estrella de tamaño mediano, compuesta principalmente por hidrógeno (71 %), helio (27%) y otros elementos (2 %). Aunque, comparado con la Tierra, el volumen del Sol es enorme (aproximadamente 1.300.000 veces el volumen terrestre), su densidad media es de solo 1,41 g/cm3. Su masa, por tanto, es de «solo» 332.946 veces la de la Tierra. Como la Tierra, el Sol tiene un movimiento de rotación. Este tarda menos en completarse en la zona ecuatorial (período de 25,4 días) que en los polos (36 días). Esta rotación diferencial no se produce solo en el Sol, también los grandes planetas gaseosos la presentan. Las partes del Sol La actividad solar Manchas solares El Sol se ha considerado siempre símbolo de la perfección. Pero en el siglo XVII, el científico italiano Galileo Galilei observó el Sol con la ayuda de su telescopio rudimentario y observó que había en él pequeñas manchas oscuras: las manchas solares. Son zonas que tienen una temperatura menor que el resto de la superficie del Sol (se encuentran a unos 3.500 ºC, alrededor de 2.000 ºC menos que en las zonas adyacentes). Por eso, estas zonas se ven más oscuras que el resto del disco solar. Pueden ser muy extensas, de hasta 50.000 km de diámetro. El número de manchas visibles en el Sol va cambiando con el tiempo en un ciclo que se repite cada once años. Las protuberancias solares Además de las manchas solares, en el Sol se producen con frecuencia otros fenómenos mucho más violentos y energéticos. Las protuberancias solares que parten de su superficie son enormes lenguas de fuego de miles de kilómetros de longitud. Estas llamaradas emiten al espacio exterior muchas partículas que llegan hasta los confines del Sistema Solar. Algunas de estas partículas emitidas por el Sol llegan a la Tierra y pueden producir auroras boreales muy espectaculares cuando alcanzan el campo magnético de nuestro planeta. La emisión de energía La energía que emite el Sol se debe a una reacción de fusión nuclear que sucede en su interior, en condiciones de elevada temperatura y presión, por la cual dos átomos de hidrógeno se transforman en un átomo de helio. Cada segundo, 700.000.000 de toneladas de hidrógeno se convierten en 695.000.000 de toneladas de helio. La diferencia de masa, 5.000.000 de toneladas, se transforma en energía. La emisión de energía por el Sol es enorme: 3,86 · 1033 ergios/segundo. Emisión de energía solar La cantidad de energía que emite el Sol es inmensa. Tanto que, con la energía que nuestra estrella emite en solo un segundo, se podrían cubrir las necesidades energéticas de todo el planeta Tierra durante un millón de años. Interacción nuclear: reacción nuclear, fusión en el Sol El sol tiene unas fuerzas gravitatorias muy intensas. De esta manera se genera la enorme cantidad de energía que emite el Sol. 1.2.3- LOS CUERPOS PEQUEÑOS El grupo de los llamados objetos menores comprende todos aquellos astros que no son ni estrellas ni planetas ni satélites. Destacan los asteroides y los cometas.. Asteroide. Astro opaco, generalmente rocoso y de dimensiones muy pequeñas que gira alrededor del Sol. El 94% de ellos se mueven en órbitas situadas entre Marte y Júpiter, formando el denominado anillo de asteroides. Son restos de materia del Sistema Solar que no llegaron a formar un planeta. . Meteorito. Astro que atraviesa la atmósfera terrestre. Los de mayor tamaño llegan a impactar en su superficie y los más pequeños se desintegran al frotar con el aire. El roce hace que se vuelvan incandescentes y el resplandor origina un rastro luminoso fugaz que recibe el nombre de estrella fugaz. . Cometa. Astro pequeño que sigue una órbita muy excéntrica y alargada y que sólo es visible cuando pasa cerca del Sol. El calor solar hace que se evapore el hielo superficial del cometa y que se levante polvo formando una larga cabellera que queda iluminada, la denominada cola del cometa. Las partes son: núcleo, la coma y la cola. 1.2.4.- LOS PLANETAS DEL SISTEMA SOLAR Planetas de nuestro Sistema Solar. De mayor a menor proximidad al Sol los 9 planetas son: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y Plutón . Según sus características se puede distinguir tres tipos: Los 4 planetas internos y densos. Son los más próximos al Sol. Tienen una estructura interna parecida a la Tierra (planetas terrestres o telúricos) que está hechos de rocas. Son Mercurio, Venus, Tierra y Marte . TERRESTRES Los 4 planetas externos y ligeros. Son los más distantes al Sol. Tienen una estructura interna parecida a Júpiter (planetas jovians) que básicamente está formado de hidrógeno y helio. Son Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno .GASEOSOS Plutón. Es el planeta más alejado, el más pequeño y el único que gira en un plano diferente al resto de los planetas. Carece de atmósfera y su composición interna es distinta al resto. . Movimiento de los planetas. Los nueve planetas presentan dos tipos de movimientos: Movimiento de rotación . Es el de giro sobre su propio eje. Cada vuelta se denomina día. Movimiento de traslación. Es el de giro alrededor del Sol. Cada vuelta se denomina año. Qué es un planeta gaseoso Los planetas gaseosos, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, no tienen una superficie sólida: lo que se ve desde el exterior es la parte externa de una gruesa atmósfera. Se piensa que todos ellos tienen un núcleo rocoso. Júpiter tiene el núcleo rodeado de una gruesa capa de hidrógeno metálico líquido y, a su vez, esta capa está cubierta por una espesa atmósfera, formada por hidrógeno (90%) Mercurio es un planeta pequeño. Su diámetro es más o menos un tercio del terrestre. Su aspecto, en general, es similar al de nuestra Luna, en especial porque muestra su superficie sembrada de cráteres por el impacto de numerosos meteoritos. Un planeta tan pequeño como Mercurio tiene una gravedad muy débil, insuficiente para retener los gases y tener una atmósfera. La ausencia de atmósfera tiene dos efectos importantes: en primer lugar, al no existir agentes atmosféricos que alteren el paisaje, las huellas de los impactos de los meteoritos no se borran, de ahí la superficie cubierta de cráteres que presenta Mercurio (lo mismo sucede en la Luna). En segundo lugar, tampoco existe el efecto invernadero que suaviza las temperaturas, de forma que hay unos importantísimos contrastes entre la parte oscura y la iluminada por el Sol. De hecho, es el planeta del Sistema Solar con mayor diferencia entre las temperaturas máximas y las mínimas. Mercurio Mercurio y Venus. Estos planetas hay que localizarlos al este, inmediatamente antes de que el Sol salga, o al oeste, poco después de que el Sol se ponga. Por eso Venus, que es muy brillante y el más fácil de ver, se conoce como lucero del alba o de la tarde. El segundo planeta del Sistema Solar recibe el nombre de la diosa romana del amor. Pero, en realidad, es un infierno con temperaturas altísimas, una atmósfera muy tóxica y vientos de gran velocidad. Venus es el tercer objeto más brillante en el cielo, después del Sol y de la Luna. Esto se debe a su proximidad a la Tierra. Pero, a pesar de su cercanía, es un planeta difícil de estudiar, debido a su espesa atmósfera. Venus tiene una atmósfera muy densa, formada fundamentalmente por dióxido de carbono, en la que hay capas de nubes de ácido sulfúrico, de muchos kilómetros de espesor. Estas nubes oscurecen completamente la superficie, e impiden su visión desde el espacio. En las capas altas de la atmósfera de Venus se registran vientos de hasta 350 km/h, aunque en la superficie son mucho menos intensos y no alcanzan más que unos cuantos km/h. La espesa capa de nubes causa un intenso efecto invernadero, que eleva la temperatura de la superficie hasta los 500 ºC, superior incluso a la temperatura de Mercurio. Respecto al interior de Venus, es muy similar al de la Tierra, con un núcleo de unos 3.000 km de radio, corteza y manto. VENUS Venus desde la Tierra Paisaje de Venus Reconstrucción informática de una montaña del planeta más cercano a la Tierra, en dirección al Sol, en base a los datos obtenidos por la sonda espacial "Magallanes". La Tierra -El tercer planeta del Sistema Solar es único. Un cúmulo de circunstancias especiales (su distancia al Sol, la existencia de atmósfera, la presencia de agua líquida...) hacen que sea un planeta apto para la vida, tal como lo conocemos. El planeta de la vida ¿Qué es lo que hace diferente a la Tierra del resto de los planetas del Sistema Solar? Desde el punto de vista planetario, la Tierra es un planeta rocoso; de hecho, es el «prototipo» de planeta sólido, con varias capas: corteza, manto y núcleo. Por esta condición se diferencia de los planetas gaseosos. Y, entre los planetas interiores, la Tierra destaca por ser el único que alberga la vida. Que la Tierra sea un planeta adecuado para el desarrollo de vida depende de varios factores. En primer lugar, la distancia al Sol. Más cerca de la estrella, las temperaturas serían demasiado altas; más lejos, demasiado bajas para la vida. En segundo lugar, la existencia de la atmósfera, que suaviza las temperaturas, las eleva (efecto invernadero) y nos protege de radiaciones nocivas procedentes del Sol. Y, por último, la existencia de agua líquida. La vida se originó en el agua. El 71 % de la superficie del planeta está cubierta por agua. De hecho, la superficie de las tierras emergidas es más o menos similar a la superficie total de Marte, un planeta que es bastante más pequeño. Explorando la Tierra desde el espacio La Tierra también es un planeta que ha sido explorado desde el espacio. Desde los primeros vuelos realizados fuera de la atmósfera hacia mediados del siglo pasado hasta las estaciones espaciales, el estudio de nuestro planeta y la comprensión de muchos fenómenos planetarios se ha beneficiado de la tecnología aeroespacial. Los numerosos satélites que orbitan nuestro planeta nos envían, minuto a minuto, información meteorológica, geográfica, geodinámica... Nos permiten también conseguir la comunicación transcontinental, y emitir programas de televisión y radio hacia zonas muy lejanas. En nuestros cielos podemos encontrar una gran Estación Espacial Internacional que ya es una realidad, y un símbolo de la cooperación entre países en la odisea del espacio. Pero, de hecho, a nuestro alrededor orbitan tantas naves, muchas de ellas ya obsoletas y averiadas, que tenemos que preocuparnos por un nuevo concepto de residuo: la «basura espacial». Marte El planeta rojo, otro vecino cósmico de la Tierra, también ha despertado nuestra curiosidad desde épocas muy remotas. Las misiones a Marte han revelado que se trata de un mundo muy parecido al nuestro, donde podría existir vida microscópica. El planeta desértico Marte nos ha fascinado desde siempre, especialmente a partir de las observaciones de Percival Lowell (1855-1916), que creyó ver «canales» en la superficie marciana, y, por tanto, evidencias de vida y civilización. La exploración de Marte ha desterrado esta suposición. El planeta se ha revelado como un frío desierto, cuyo paisaje se parece mucho al de algunos desiertos de la Tierra, con una fina atmósfera compuesta mayoritariamente por dióxido de carbono. Se cree que tiene un núcleo de unos 1.700 km de radio, un manto similar al terrestre y una corteza de 35-70 km de espesor. Júpiter -El planeta gigante es el primero del reino de los planetas exteriores. Es tan grande que, a pesar de estar muy lejos de la Tierra, con solo unos prismáticos podemos observar su disco y descubrir cuatro de sus satélites. El rey de los planetas El nombre de Júpiter hace referencia al rey de los dioses en la mitología grecorromana. De alguna forma, se consideró con esta denominación que Júpiter era el rey de los planetas del Sistema Solar. No podemos afirmar que lo sea, pero sí que es el más grande de todos, seguido de cerca por Saturno. Observado por un telescopio pequeño o mediano, es posible apreciar que la superficie de Júpiter presenta bandas de color. Este bandeado se debe a las nubes de la espesa atmósfera. En su superficie se observa también una formación característica, la gran mancha roja, una región de altas presiones atmosféricas, con nubes más altas y frías que las circundantes, que abarca una superficie oval de 25.000 km de longitud y 12.000 de anchura. Se trata de una formación tormentosa que fue observada por primera vez hace 300 años y que, en la actualidad, según algunos astrónomos, se está haciendo menos visible. Júpiter es un planeta con anillos. De hecho, todos los planetas gaseosos tienen anillos, aunque son mucho menos brillantes que los de Saturno. Los de Júpiter son muy tenues y oscuros, y están formados por material rocoso. Observar Júpiter Ver las bandas del planeta gigante requiere de un telescopio, aunque basta con uno pequeño. La danza de sus cuatro satélites principales, los galileanos, es muy fácil de observar incluso con prismáticos. Júpiter es, además, fácilmente identificable en el cielo, ya que es el cuarto objeto más brillante (después del Sol, la Luna y Venus). La exploración de Júpiter La primera visita de una sonda espacial a Júpiter fue la del Pioneer 10 (1973), seguida por las del Pioneer 11 (1974), Voyager 1 y 2 (1979). La sonda Ulysses sobrevoló Júpiter en 1992, y utilizó el poderoso campo gravitatorio del planeta para impulsarse en su camino hacia el Sol. La sonda Galileo, lanzada en 1989, llegó a la órbita de Júpiter en 1995 y permaneció allí hasta 2003. La Cassini envió también impactantes imágenes en 2003, a su paso por el planeta gigante de camino a Saturno. Los satélites de Júpiter Júpiter tiene más de 60 satélites: cuatro de ellos son grandes (los llamados galileanos). Los ocho satélites más cercanos al planeta son los siguientes. METIS Distancia a Júpiter: 128.000 km. Radio: 20 km. ADRASTEA Distancia: 129.000 km. Radio: 10 km. AMALTEA Distancia: 181.000 km. Radio: 98 km. THEBE Distancia: 222.000 km. Radio: 50 km. IO (galileano) Distancia: 422.000 km. Radio: 1.815 km. EUROPA (galileano) Distancia: 671.000 km. Radio: 1.569 km. GANÍMEDES (galileano) Distancia: 1.070.000 km. Radio: 2.631 km. CALISTO (galileano Distancia: 1.883.000 km. Radio: 2.400 km. SATURNO Saturno es menos brillante que Júpiter. Con prismáticos no se ven sus anillos, pero se aprecia una forma discoidal. A veces se puede ver su principal satélite, Titán. Pero para ver Saturno en todo su esplendor, hay que usar un telescopio. Saturno -Si hay algo en lo que todos los observadores del cielo están de acuerdo es que Saturno ofrece la más bella imagen que se puede contemplar con un telescopio. El inmenso astro de los anillos es, para muchos, su planeta favorito. El sistema de anillos Los anillos de Saturno están formados por fragmentos de roca y de hielo. Aunque su nitidez y brillo podrían hacer pensar que contienen una gran cantidad de materia, no es así. Son muy finos: tienen un diámetro de 250.000 km y apenas miden 1 km de grosor. Desde la Tierra se observan solo tres grupos de anillos: A, B y C. A y B son los más visibles, y están separados por el espacio llamado división de Cassini. Pero la exploración del planeta ha revelado que, en realidad, el sistema está formado por un número muy superior de anillos. De hecho, son miles. Los anillos de Saturno fueron descubiertos por Christiaan Huygens (1659), aunque el primero en observar el planeta fue Galileo. El genial astrónomo italiano no pudo, sin embargo, explicar satisfactoriamente la peculiar forma elipsoidal que observaba con su primitivo telescopio. EL PLANETA Y SU COMPOSICIÓN.-Aunque no tuviera anillos, Saturno sería un planeta impresionante. Es casi tan grande como Júpiter y, aunque cuando se observa desde la Tierra aparece como una esfera uniforme, de color amarillento, las sondas espaciales han encontrado en su superficie nubes que dibujan patrones de bandeado similares a los de dicho planeta, aunque con mucho menos contraste. La sonda Cassini ha podido fotografiar numerosas evidencias de tormentas en su superficie. La estructura interna de Saturno es similar a la de Júpiter. Su atmósfera está compuesta por hidrógeno (75 %) y helio (25%). También tiene la capa interna de hidrógeno metálico líquido, como Júpiter, y un núcleo rocoso. Observando Saturno A simple vista es posible observar el planeta Saturno como un punto de luz no parpadeante en el cielo nocturno, algo menos brillante que Júpiter. Con unos prismáticos se aprecia su brillo anaranjado y, si el cielo está limpio, es posible intuir una forma elíptica debida a los anillos. Un pequeño telescopio revela el sistema de anillos, la división de Cassini y la sombra que el planeta proyecta sobre sus propios anillos. Pero no es fácil observar detalles en la superficie. Por eso las imágenes más interesantes tomadas desde la Tierra se deben al telescopio espacial Hubble Neptuno y Urano pueden localizarse utilizando la información disponible en Internet y en los programas de ordenador de tipo planetario. Pero observarlos es muy difícil sin telescopio Urano y Neptuno -Los dos planetas gaseosos más alejados son también gigantes comparados con los planetas interiores, aunque su tamaño es mucho más reducido que el de Júpiter y Saturno. Son mundos bastante enigmáticos, todavía sabemos poco de ellos. Explorando Urano En una noche de cielo limpio es posible ver Urano, pero nos costará mucho no confundirlo con una estrella de brillo débil. Sabiendo dónde se encuentra, se puede observar con un telescopio. Pero, incluso así, solo veremos un débil disco de luz. La única nave que se ha acercado a Urano ha sido la Voyager 2, en 1986. Explorando Neptuno Solo con binoculares se puede ver el débil punto de luz de Neptuno, pero su localización es realmente difícil si no se dispone de un buen mapa del cielo o de uno de los programas informáticos que representan la bóveda celeste en tiempo real. Incluso con un buen telescopio, Neptuno solo se ve como un diminuto disco azulado. La única nave que se ha acercado al planeta es la Voyager 2. Regularmente, el telescopio espacial Hubble apunta sus cámaras hacia el planeta y capta imágenes del lejano gigante azul. Neptuno Símbolo: Radio: 24.764 km (3,88 veces el radio de la Tierra). Masa: 1,02 · 1026 kg. Distancia al Sol: 4.504.300.000 km (30,10 UA). Período de rotación: 0,67 días. Período de traslación: 60.190 días (164,8 años). Temperatura: la media es de alrededor de -220 ºC. Neptuno con su sistema de anillos Como todos los planetas gaseosos, el último de los planetas del Sistema Solar tiene anillos. Imagen tratada. Urano, el séptimo planeta No todos los planetas del Sistema Solar eran conocidos desde la Antigüedad. Urano y Neptuno se descubrieron hace relativamente poco tiempo. El primero de ellos fue Urano, descubierto por William Herschel en 1781. Urano es un mundo cubierto por una espesa atmósfera, como es habitual en los gigantes gaseosos, formada por hidrógeno (83 %), helio (15 %) y metano (2 %). Su interior carece de la capa de hidrógeno metálico líquido propia de Júpiter y Saturno. La superficie está formada por la capa externa de la atmósfera, y en ella solo se aprecian las nubes si se tratan las fotografías y se intensifican los colores. Como todos los planetas gaseosos, Urano tiene anillos, que son bastante oscuros y difíciles de observar. El planeta Urano presenta rotación retrógrada (en sentido contrario a la terrestre), pero, además, tiene otra particularidad: su eje de rotación no es perpendicular a la eclíptica, sino casi paralelo; es decir, que el planeta, utilizando un símil, «rueda» como una canica sobre una mesa. Urano Símbolo: Radio: 25.559 km (4,00 veces el radio de la Tierra). Masa: 8,68 · 1025 kg. Distancia al Sol: 2.870.990.000 km (19,19 UA). Período de rotación: -0,72 días. Período de traslación: 30.685 días (84 años). Temperatura: alrededor de -200 ºC. Los satélites de Urano Urano tiene 27 satélites. De ellos, 21 han recibido nombres. Los más grandes son los siguientes. MIRANDA.-Distancia a Urano: 130.000 km. Radio: 236 km. ARIEL .-Distancia: 191.000 km. Radio: 579 km. UMBRIEL.- Distancia: 266.000 km. Radio: 530 km. TITANIA.- Distancia: 436.000 km. Radio: 789 km. OBERÓN.- Distancia: 583.000 km. Radio: 761 km. Anillos de Urano Como todos los planetas gaseosos, el séptimo de los planetas del Sistema Solar tiene anillos, que son bastante oscuros y difíciles de observar. LA ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA SOLAR -La Tierra forma parte de un grupo de astros situado en uno de los brazos de la Vía Láctea. Es el Sistema Solar, el «barrio» en el que tenemos nuestro hogar espacial. Los componentes del Sistema Solar.-El Sistema Solar es un conjunto de astros formado por el Sol, los planetas y sus satélites, los cometas y los asteroides. El Sol es una estrella amarilla de unos 696.000 km de radio, y su masa es unas 330.000 veces mayor que la de la Tierra. Los planetas son astros que giran alrededor del Sol siguiendo unas trayectorias casi circulares llamadas órbitas. Cuanto más alejado se encuentra un planeta, más tiempo tarda en dar una vuelta alrededor del Sol. Así, Mercurio, el más cercano, tarda solo 88 días en completar una revolución. Casi todos los planetas del Sistema Solar tienen satélites (la Tierra tiene solo uno, Marte tiene dos...). Hay cuatro planetas que tienen anillos: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Pero los más espectaculares y conocidos son los de Saturno, el resto de planetas tienen anillos mucho menos visibles. También se consideran parte del Sistema Solar los asteroides, concentrados en un cinturón entre Marte y Júpiter, y los cometas. Tamaños y distancias.-El astro más grande del Sistema Solar es el Sol, tanto que deja pequeños al resto de los componentes del Sistema. Los planetas más grandes son Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, hasta tal punto que a veces se utiliza el nombre de «gigantes gaseosos» para designarlos. Los planetas rocosos (la Tierra, Marte, Venus y Mercurio) son mucho más pequeños. Por el radio de la órbita, es decir, la distancia al Sol, se distinguen dos grupos de planetas: los planetas interiores (Mercurio, Venus, la Tierra y Marte) y los planetas exteriores, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Todos los planetas orbitan alrededor del Sol en el mismo plano. Tamaños de los planetas Los volúmenes de los ocho planetas del Sistema Solar fluctúan enormemente, desde Júpiter, el más grande de ellos, hasta Plutón, el más pequeño. Distancias de los planetas al Sol Entre la Tierra y su estrella hay una Unidad Astronómica (unos 150 millones de km); Neptuno se encuentra a 30,1 UA. UNIDADES DE MEDIDA: - U.A. Unidades Astronómicas, 1 U.A. = 150. 106 Km. - Año luz. Es la distancia que recorre la luz en un año. Como la luz se mueve a 300 000 Km/s es una longitud enorme. Se utiliza para expresar la distancia entre las estrellas Los doce astros más grandes del Sistema Solar La Tierra forma parte de un grupo de astros llamado Sistema Solar, que a su vez forma parte de la galaxia Vía Láctea. Los mayores astros del Sistema Solar: distancia, radio y masa En el Sistema Solar, cada astro orbita alrededor de otro, y cada uno es diferente de los demás y tiene sus propias características. BRE ORBITA ALREDEDOR DE... Sol 697.000 Júpiter Sol Saturno DISTANCIA AL ASTRO QUE ONOMRBITA (X 1.000 KM) RADIO (KM) MASA (KG) 697.000 1,99 - 10 elevado a 30 778.000 71.492 1,90 - 10 elevado a 27 Sol 1.429.000 60.268 5,69 - 10 elevado a 27 Urano Sol 2.870.990 25.559 8,69 - 10 elevado a 25 Neptuno Sol 4.504.300 24.764 1,02 - 10 elevado a 26 Tierra Sol 149.600 6.378 5,98 - 10 elevado a 24 Venus Sol 108.200 6.052 4,87 -10 elevado a 24 Marte Sol 227.940 3.398 6,42 -10 elevado a 23 Ganí Ganímedes Júpiter 1.070 2.631 1,48 -10 elevado a 23 Titá Titán Saturno 1.222 2.575 1,35 -10 elevado a 23 Mercurio Sol 57.910 2.439 3,30 -10 elevado a 23 Calisto Júpiter 1.883 2.400 1,08 -10 elevado a 23 Io Júpiter 422 1.815 8,93 -10 elevado a 22 Luna Tierra 384 1.738 7,35 -10 elevado a 22 Europa Júpiter 671 1.569 4,80 -10 elevado a 22 Tritó Tritón Neptuno 355 1.353 2,14 - 10 elevado a 22 Plutó Plutón Sol 59.135.200 1.160 1,32 -10 elevado a 22 1.3.-LAS ESTRELLAS . Estrella. Es un astro con luz propia. Es de naturaleza gaseosa y en su interior se producen reacciones atómicas en las cuales se desprende mucha energía calorífica y luminosa. Un ejemplo de estrella es el Sol. Las estrellas nacen, crecen y mueren. En función de su masa y su composición química inicial, siguen un camino u otro. Algunas se convierten en gigantes rojas, y luego se transforman en enanas blancas El volumen de las estrellas varía mucho de unas a otras, y con él su brillo. En cambio, la masa varía poco. Clasificación de las estrellas. Las estrellas se clasifican según su temperatura y según su tamaño. Según la temperatura de su superficie las estrellas se clasifican en: rojas (3.000ºC), amarillas (6.000ºC), blancas (8.000ºC) y azules (unos 50.000 ºC). Según el tamaño las estrellas oscilan entre un tamaño como el de nuestro planeta (estrellas enanas) hasta un tamaño 1000 veces mayor que el Sol (estrellas supergigantes). . La evolución de las estrellas. Las estrellas jóvenes se forman por condensación de átomos de hidrógeno y una pequeña fracción de átomos de otros tipos (polvo cósmico), que juntos forman las nebuloses. Los átomos de hidrógeno reaccionan entre si originando helio, que se acumula en el núcleo, y mucha energía. El hidrógeno superficial se dilata e irradía luz roja originando una estrella gigante roja. En su núcleo el helio se transforma en otros elementos químicos y, finalmente, según que su masa sea mayor o menor, se formará una enana blanca, una estrella de neutrones o un agujero negro. En ocasiones la estrella se colapsa y explota originándose una supernova. 1.4.- LAS GALAXIAS Y EL UNIVERSO Galaxia. Es una agrupación de estrellas, polvo cósmico y gas que se mueve por el espacio. Se conocen unas 100.000 galaxias. Cada una puede contener entre 100.000 a 3 billones de estrellas. Un ejemplo de galaxia es la Vía Láctea. Tipo de galaxias. Según su forma se denominan: elípticas (1), espirales (2), barradas (3), irregulares o esferoidales . La masa y la vida de las estrellas Existe una relación clara entre la masa de una estrella y la duración de su ciclo vital. Cuanto mayor es la masa de una estrella, menos tiempo tarda en consumir su combustible nuclear. La relación entre la masa y la vida estelar se puede resumir con una gráfica como la siguiente. Galaxias activas Se conoce con el nombre de galaxias activas una serie de objetos celestes que emiten una gran cantidad de energía. Algunos ejemplos de galaxias activas son los cuásares y las radiogalaxias. Los cuásares son galaxias que emiten una gran cantidad de energía en forma de luz, radiación ultravioleta, ondas de radio, etc. Estos objetos son los más lejanos del Universo que se conocen; algunos cuásares están a una distancia de varios miles de millones de años luz de la Tierra. Las radiogalaxias son galaxias que emiten una gran cantidad de radiación en forma de ondas de radio. Están mucho más cerca de la Tierra que los cuásares. 1.4.2.- LA VÍA LACTEA N UESTRA GALAXIA Vía Láctea. Es la galaxia en la cual se encuentra nuestro sistema solar. Está formada por unos 100 000 millones de estrellas. Es una galaxia de tipo espiral y presenta cuatro brazos. En un de ellos se encuentra el Sol . Por esto por la noche se observa una mancha lechosa y alargada (camino de leche). Presenta un diámetro de 100 000 años luz y un grosor en el centro de 20 000 años luz. Una de las galaxias más próximas a ella es la galaxia de Andròmeda que está a 2 millones de años luz. La Vía Láctea es una galaxia única, pero solo porque es la nuestra. De forma espiral, alberga, en uno de sus brazos, la única región del espacio por la que la humanidad ha navegado: el Sistema Solar. La Vía Láctea es una galaxia espiral de unos 200.000 millones de estrellas. Si las estrellas tienen una masa media como la del Sol, la masa total de la galaxia es de 4 · 1040 kg. Las estrellas de la Vía Láctea se mueven alrededor del centro. El Sol, por ejemplo, se mueve a una velocidad de unos 220 km/s, lo que hace que tarde unos 225 millones de años en dar una vuelta completa al centro galáctico. Además, la Vía Láctea se mueve respecto al resto de las galaxias del Universo, a cientos de kilómetros por segundo. El centro galáctico El centro de la Vía Láctea es una región que resulta muy difícil de estudiar, debido al polvo interestelar que oscurece la visión. Pero se han detectado algunos signos que muestran la presencia de algún objeto muy masivo en el núcleo, que podría ser un agujero negro. Esta hipótesis se ha visto favorecida por el descubrimiento, gracias al telescopio espacial Hubble, de indicios de agujeros negros en los núcleos de otras galaxias parecidas a la nuestra. Los brazos espirales La estructura espiral es algo relativamente fácil de ver en otras galaxias. Pero en la nuestra es complicado, ya que no se puede disponer de una visión desde el exterior. Los datos que ponen de manifiesto la estructura espiral de la Vía Láctea son los que ha proporcionado la radioastronomía. De esta forma se sabe que nuestra galaxia tiene cuatro grandes brazos que parten del núcleo galáctico y se abren hacia las regiones exteriores. En los brazos espirales, que tienen un tenue color azul, se produce la formación de estrellas, ya que son regiones ricas en gases y polvo. Por el contrario, en el núcleo galáctico no hay prácticamente gas ni polvo, por lo que es difícil que se produzca la formación de estrellas. . Universo. Es el conjunto de toda la materia que existe. Se ha comprobado que el Universo se encuentra en expansión continua. Según la teoría de "la gran explosión" (Big Bang), hace 15 000 millones de años todo la materia y energía se encontraban concentrados en un único punto que explotó. Astro o cuerpo celeste. Es cada una de las masas de materia que hay al Universo. Hay muchos tipos de astros, los principales son las estrellas, los planetas y los satélites . Nebulosa. Es una masa de polvo cósmico y gas que queda iluminada por las estrellas . Planeta. Es un astro opaco, es decir sin luz propia, que gira alrededor de una estrella. Un ejemplo de planeta es la Tierra. Satélite. Es un astro opaco que gira alrededor de un planeta. Ejemplos de satélites son la Luna, que gira alrededor de la Tierra, y Fobos y Deimos que giran alrededor de Marte. Constelación. Región del cielo delimitado por un grupo de estrellas que aparentemente se mueven juntas. Las principales ya eran conocidas en las primeras civilizaciones y recibieron nombres mitológicos. Por ejemplo Osa mayor, Osa menor, Orión, etcétera. Las 12 constelaciones que se observan cerca del horizonte y que la Tierra aparentemente recorre en una vuelta alrededor del Sol se denominan constelaciones zodiacals. VOCABULARIO ESTRELLA PLANETA PLANETA ENANO GALAXIA COMETA MODELO HELIOCÉNTRICO ASTEROIDES SUPERNOVA MODELO GEOCÉNTRICO UNIVERSO METEORITO MANCHA SOLAR LECTURA PÁGINA 27 (…) El siete de enero de 1610 hizo el descubrimiento crucial. Miró hacia Júpiter y al punto encontró cuatro pequeñas “estrellas” cerca de él. Noche tras noche las siguió; no podía haber error; eran cuatro lunas que giraban alrededor de Júpiter, cada una en su propia órbita, lo cual refutaba definitivamente la idea de que todos los cuerpos celestes giran en torno a la Tierra. En 1611 llevó su telescopio a Roma. Casi todos los miembros de la corte papal quedaron anonadados, pero hubo quienes montaron en cólera: este hombre, que había destruido ya las ideas aristotélicas acerca de la caída de los cuerpos, ¿iba a destruir ahora las doctrinas de Aristóteles de que los cielos eran perfectos?.¿Cómo iba a haber rudas montañas sobre la faz celestial de la Luna y manchas en el rostro perfecto del Sol?. (…) El pisano escribió, entonces, diversos artículos sobre sus descubrimientos, en los que se defendía sarcásticamente de sus enemigos. Poco a poco, fue tomando partido cada vez más abierto por las teorías de Copérnico. Galileo tenía especial habilidad para ridiculizar a sus adversarios, y eso rara vez se lo perdonaron. Enfrente tenía, esta vez, a hombres de mucho poder en la iglesia, por cuya influencia esta declaró, en 1616, que la creencia en el sistema copernicano era herejía. El Papa Pio V ordenó a Galileo que abandonara el copernicanismo. ACTIVIDADES PÁGINA 27 Resume las ideas principales del texto en, no más de 10 líneas. ¿Cómo demostró Galileo que no todos los cuerpos celestes orbitaban alrededor de la Tierra?. Galileo publicó en 1632, su gran defensa del sistema copernicano. Debido a ello, fue llamado a Roma por la inquisición. ¿Qué ocurrió?. Busca información sobre ello.
