022-037 Unidad 2:SOC 6º/Cap 01 (10-19) 13:43 Página 22 La Tierra en el universo ¿Qué vemos en el cielo? En la unidad anterior aprendimos a ubicarnos con respecto a una referencia y también en forma absoluta, mediante el uso del sistema de coordenadas geográficas de la superficie terrestre. Vimos también cómo orientarnos tomando referencias del cielo: el sol durante el día y las constelaciones de estrellas durante la noche. La necesidad de saber qué lugar se ocupa en el mundo lleva a la necesidad de ubicar el propio planeta en el universo. También en este caso es preciso tener algunas referencias. Esas referencias se encuentran observando el cielo, tanto diurno como nocturno. ¿Qué es lo que se ve? ©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913 2 7/11/08 22 022-037 Unidad 2:SOC 6º/Cap 01 (10-19) 7/11/08 13:43 Página 23 CONTENIDOS: • El universo • Galaxias, estrellas y constelaciones • Sistema solar • Sol, planetas, satélites y planetas enanos • Exploración espacial ¿Qué es realmente lo que vemos en el espacio? Nebulosas. ©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913 Galaxias. COMPARTIMOS IDEAS El Sol, la Luna, los planetas, las estrellas, algunas galaxias, nuestra propia Vía Láctea, de vez en cuando algún cometa son algunos de los objetos celestes que se observan en el cielo. Algunos son visibles a simple vista, mientras que para observar a otros se requiere algún instrumento como el telescopio, que, si bien no es la única, sigue siendo la principal herramienta de los astrónomos. La Tierra es una pequeñísima parte de ese universo de dimensiones aún desconocidas, pero que, por lo que se ve, es increíblemente grande. Desde épocas remotas el hombre lo ha observado simplemente con sus ojos. Pero ahora, gracias al desarrollo de la técnica, dispone de instrumentos que le permiten captar y procesar lo que le llega desde el espacio exterior, no solo la luz visible, sino todo el espectro electromagnético. Además, el hombre ha viajado al espacio, ha llegado a la Luna —el único satélite que tiene la Tierra—. También ha enviado sondas espaciales no tripuladas a casi todos los planetas del sistema solar, ha llegado incluso a traspasar sus fronteras. Sin embargo esos alcances, que representan mucho para el desarrollo de las sociedades humanas y sus posibilidades, son insuficientes para la magnitud del universo. Esta unidad se va a ocupar de ese universo del cual la Tierra forma parte. Hablaremos de nuestra galaxia, recorreremos el sistema solar y visitaremos los elementos que lo conforman. Nos detendremos especialmente en la Luna y el Sol, por la importancia que tienen para nosotros. Finalmente echaremos un vistazo a los instrumentos astronómicos y nos embarcaremos en algún viaje al espacio. ¡Despegamos! Cometas. Estrellas. Satélites. 23 Planetas. Asteroides. 022-037 Unidad 2:SOC 6º/Cap 01 (10-19) 7/11/08 13:43 Página 24 Origen y modelos del universo ©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913 Todo lo que existe forma parte del universo. Desde las partículas subatómicas hasta los más grandes volúmenes de masa y energía. Desde lo que se ve a simple vista hasta lo que no se ve por ser muy pequeño o estar oculto. Se cree que el universo tiene unos 100.000 millones de galaxias, con miles de millones de estrellas cada una. Se sabe que esas galaxias se alejan unas de otras cada vez más y que el universo mismo se expande sin parar, como un globo cuando se infla. Debido a que las galaxias se alejan entre sí, se cree que alguna vez estuvieron juntas. Según la teoría más aceptada en la actualidad sobre el origen del universo, toda la masa existente estuvo concentrada en un punto infinitamente denso. En ese punto se produjo el big bang o gran explosión que, en forma violenta, hizo nacer y expandir el espacio y el tiempo, como sigue ocurriendo ahora. De acuerdo con esa teoría, luego de la gran explosión el universo se comenzó a enfriar, se formaron las partículas de la materia y comenzaron a operar las fuerzas físicas. Esto habría ocurrido hace unos 14.000 millones de años. Con el tiempo se formaron las estrellas, las galaxias y, mucho más tarde, los planetas. La Tierra se formó cuando el universo tenía ya unos 9.000 millones de años. Hay varios modelos sobre el futuro del universo: • si se continúa expandiendo, será algún día un lugar oscuro y frío, a medida que las estrellas se vayan apagando; • si la expansión se detiene, quedará en equilibrio y estable; o • podría comenzar a contraerse, terminando en un big crunch, una gran implosión que haría volver toda la materia a un solo punto. ¿Qué pasaría después? Los modelos geocéntricos colocaban a la Tierra en el centro del universo: modelo de Ptolomeo (arriba). Los modelos heliocéntricos colocaban al Sol como el centro del universo: modelo de Copérnico (abajo). Las imágenes del satélite COBE muestran la radiación de fondo que existe en el universo como consecuencia de la gran explosión que le dio origen. 24 022-037 Unidad 2:SOC 6º/Cap 01 (10-19) 7/11/08 13:43 Página 25 Galaxias, estrellas y constelaciones Si se busca la Cruz del Sur en un cielo nocturno bien oscuro, se observa una pequeña mancha blanca. Se trata de Andrómeda, una de las miles de millones de galaxias existentes en el universo y de las pocas que se ven a simple vista. Las galaxias son enormes concentraciones de estrellas, planetas, gas y polvo que se mantienen unidos por gravedad alrededor de un centro alrededor del cual rotan. Algunas son elípticas, otras son espirales y también las hay irregulares, por ejemplo con forma de sombrero. El sistema solar —y por ende la Tierra— se encuentra en una galaxia espiral bastante grande que forma parte de un cúmulo denominado Grupo Local. Porque así como las estrellas se agrupan en galaxias, las galaxias se agrupan en cúmulos galácticos. El nombre de esta galaxia es Vía Láctea. Si se mira hacia el cenit en el cielo nocturno, se ve una parte de la Vía Láctea. Semeja un camino blanco lechoso —de ahí su nombre—. Tiene varios brazos que giran alrededor de un centro, en el que —se cree— hay un agujero negro. En el brazo de Orión se encuentra el sistema solar. En toda la Vía Láctea hay unos 200.000 millones de estrellas. Las estrellas son grandes esferas incandescentes compuestas por hidrógeno —que es su principal combustible— y helio. La luz que emiten viaja en el espacio a la increíble velocidad de 300.000 km/s. Tarda miles y hasta millones de años en llegar a la Tierra. De día solo se ve una estrella: el Sol, la más cercana a la Tierra. De noche se ven muchas, de diferentes tamaños y colores. Como se parecen mucho entre sí y para identificarlas mejor, el hombre las ha agrupado en constelaciones, según las figuras aparentes que forman. Tres Marías Movimiento aparente de las estrellas. Punteros de la Cruz Beta Sirio Alfa ©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913 Orión Cruz del Sur Can Mayor Centauro Galaxias. Actividad instantánea i Las constelaciones y sus formas. 1. Observa el cielo nocturno. a) Busca material sobre las constelaciones y trata de reconocer algunas. Para ello tendrás que ubicarte en un lugar alejado de la luces de la ciudad o de tu casa: la Cruz del Sur, el Escorpión o la constelación de Orión. Dibújalas en una hoja lisa. 25 b) En Orión hay un cinturón conocido como Las Tres Marías. Por allí encontrarás una de las estrellas más brillantes: Betelgeuse. Descríbela. c) Ubica y describe la Vía Láctea y Andrómeda, una galaxia que se puede ver cerca de la Cruz del Sur. 022-037 Unidad 2:SOC 6º/Cap 01 (10-19) 7/11/08 13:43 Página 26 El sistema solar El conjunto de planetas con sus satélites, planetoides, asteroides y cometas que orbitan alrededor del Sol conforma un sistema: el sistema solar. Todos estos objetos celestes recorren órbitas elípticas, casi circulares, la mayoría ubicada en un mismo plano. A la humanidad le costó mucho tiempo comprender que la Tierra no era el centro del universo (modelo geocéntrico). Fueron Nicolás Copérnico primero y más tarde Galileo Galilei —ya ayudado por un telescopio— quienes entendieron que el Sol era el centro, mientras que la Tierra y los demás planetas conocidos giraban en torno de él. Como se vio en las páginas anteriores, tampoco el Sol es el centro del universo, pero sí de un sistema que incluye una gran variedad de objetos celestes. Los planetas más cercanos al Sol son también los más pequeños. Mercurio, Venus, Tierra y Marte son considerados planetas interiores y describen órbitas relativamente breves que completan en unos pocos meses. En esta región del sistema solar hay pocos satélites: uno en la Tierra (la Luna) y dos en Marte. Luego viene el cinturón de asteroides y más allá se encuentran los cuatro planetas exteriores: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Se trata de planetas gigantes con muchísimos satélites que giran alrededor de ellos. Sus órbitas son enormes y necesitan muchos años terrestres para completarlas. En la región más alejada del sistema solar se encuentran los planetoides o planetas enanos. El Los planetas, a escala (RT = 6.378 km, radio de la Tierra) más conocido es Plutón, que fue considerado planeta desde 1930 —año en que se desMercurio r = 2.439 km (0,38 RT) cubrió— hasta 2006, cuando la Unión Marte r = 3.398 km (0,53 RT) Astronómica Internacional lo pasó a la categoría de planeta enano. Otros como Quaoar, Venus r = 6.052 km (0,94 RT) Sedna y 2003 UB313 fueron descubiertos Tierra r = 6.378 km hace poco tiempo. Júpiter r = 71.492 km (11,20 RT) Saturno r = 60.268 km (9,44 RT) Urano r = 25.559 km (4,00 RT) Neptuno r = 24.764 km (3,88 RT) Tamaños de los planetas a escala. Sol Mercurio Venus Urano Tierra Marte Júpiter Saturno Cinturón de asteroides Sistema solar. 26 Neptuno ©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913 Plutón 022-037 Unidad 2:SOC 6º/Cap 01 (10-19) 7/11/08 13:43 Página 27 Cometas, asteroides y meteoritos ©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913 En el sistema solar hay más objetos que describen órbitas alrededor del Sol, algunas con formas bastante extrañas. Es el caso de los cometas, cuyas órbitas son muy alargadas y están fuera del plano de las órbitas de los planetas. Los cometas son objetos sin forma definida, que miden unos pocos kilómetros de diámetro, generalmente constituidos por hielo, roca y gases. La particularidad de estos objetos es que cuando se acercan al Sol se les forma una larga cola, siempre dirigida hacia el lado opuesto al Sol. Por esa razón, cuando se ve un cometa desde la Tierra, a veces a simple vista, aparece como un objeto espectacular. Los cometas más conocidos tienen nombre y se sabe cada cuántos años se aproximan al Sol. El famoso cometa Halley, que tiene un período orbital de 76 años, pasó cerca del Sol por última vez en 1986. Entre las órbitas de Marte y Júpiter se encuentra el cinturón de asteroides. Lo integran fragmentos de roca o metal de forma irregular y de diversos tamaños. Se cree que en esa zona hay alrededor de un millón de asteroides de por lo menos 1 km de diámetro. El más grande se denomina Ceres y tiene 932 km. Pocos son los asteroides que orbitan fuera del cinturón, aunque algunos lo hacen en zonas más próximas a la Tierra. Los objetos que pasan cerca o directamente e impactan contra los planetas —incluso contra la Tierra— son los meteoritos. Cuando son muy pequeños, al entrar en contacto con la atmósfera terrestre se vuelven incandescentes y desaparecen. Si se mira el cielo nocturno se los puede ver; son lo que se conoce como estrellas fugaces. Asteroide Ida. Cometa Halley. Asteroide Eros. Actividad instantánea i 1. Además de las estrellas, las constelaciones y las galaxias, en el cielo nocturno podemos ver cometas y asteroides. a) No siempre aparecen cometas. Busca información sobre los últimos que se han observado y consigue fotografías de sus avistamientos. Investiga especialmente sobre el más famoso de ellos, el cometa Halley. ¿Cuándo apareció por última vez? ¿Cuándo aparecerá de nuevo? b) Sí aparecen siempre los meteoritos. Observa atentamente el cielo nocturno durante 10 minutos y anota cuántos viste. Se los conoce como estrellas fugaces, pero ¿qué son realmente? ¿Se ven todos iguales? 27 022-037 Unidad 2:SOC 6º/Cap 01 (10-19) 7/11/08 13:43 Página 28 Planetas, satélites y planetas enanos Los miembros más importantes de la familia solar son los planetas. Sin embargo no siempre son los objetos más grandes, ya que algunos satélites los superan en tamaño. Los planetas giran alrededor del Sol, mientras que los satélites orbitan alrededor de los planetas. Algunos objetos muy lejanos que describen órbitas alrededor del Sol no son considerados planetas, sino planetoides o planetas enanos. Mercurio. Es un planeta muy pequeño, es el que está más cerca del Sol. Carece de atmósfera, por lo que su superficie tiene muchos cráteres que son el resultado del impacto de los meteoritos. Estos cráteres se mantienen inalterados, como los de la Luna. Debido a la ausencia de atmósfera no hay efecto invernadero, por lo tanto hay una gran diferencia de temperatura entre el día y la noche. • Se lo puede observar a simple vista como un minúsculo punto que aparece justo antes de la salida del sol y se oculta después que este. Venus. Es el planeta más cercano a la Tierra. Tiene una atmósfera muy espesa, que impide ver su superficie y provoca un efecto invernadero que mantiene temperaturas muy elevadas. Tierra. Es el único planeta del sistema solar en el que existe vida. Tiene una atmósfera que modera los cambios de temperatura entre el día y la noche. La inclinación de su eje es la causa de las estaciones. Tiene un satélite que orbita a su alrededor: la Luna. Marte. Es el último de los planetas interiores. Por la coloración rojiza de su superficie es conocido como el planeta rojo. Es pedregoso y está surcado por grandes cañones y canales. Tiene dos satélites muy pequeños y deformes: Fobos y Deimos. • Se lo puede observar a simple vista; se lo reconoce por su color anaranjado. 28 ©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913 • Se puede observar a simple vista por las noches. Es el objeto celeste más brillante en el cielo después del Sol y la Luna. Por eso se le llama el lucero del alba. 022-037 Unidad 2:SOC 6º/Cap 01 (10-19) 7/11/08 13:43 Página 29 Júpiter. Es el planeta más grande del sistema solar. Las nubes de su atmósfera están dispuestas en forma de bandas. En una de ellas se observa una gran mancha roja, provocada por una gigantesca tormenta que ha durado unos 300 años. Como todos los planetas exteriores, Júpiter no tiene una superficie sólida, es un planeta gaseoso. Tiene más de 60 satélites, entre ellos cuatro muy conocidos por su tamaño: Io, Europa, Ganímedes y Calisto. • Se lo puede ver a simple vista. Es el cuarto objeto más brillante del cielo. Saturno. Es el planeta de los anillos. Tiene miles de ellos, formados por fragmentos de hielo que se han ubicado a su alrededor. Su atmósfera está compuesta por hidrógeno y helio, y rodea un núcleo sólido. Tiene unos 50 satélites, entre ellos Titán, el más grande del sistema solar y mayor que el planeta Mercurio. • Se lo puede ver a simple vista, pero para observar los anillos se necesita un telescopio. Urano. Los planetas anteriores son conocidos desde la Antigüedad, pero Urano recién fue descubierto en 1781. Tiene una espesa atmósfera compuesta por hidrógeno, helio y metano. Se le han descubierto 27 satélites. ©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913 • Es muy difícil verlo a simple vista, ya que se encuentra a gran distancia de la Tierra. Neptuno. Fue descubierto en 1846. Es de color azul intenso, debido a la presencia de metano en las capas altas de su atmósfera. Se observan un importante sistema nuboso y tormentas, como en Júpiter. Tiene 13 satélites, entre ellos Tritón, grande y extremadamente frío. • No se lo puede observar a simple vista. Aun con un telescopio es difícil observarlo. Quaoar, Sedna, Plutón, 2003 UB313. Más allá de la órbita de Neptuno se encuentra el cinturón de Kuiper, la frontera del sistema solar. Allí hay miles de mundos pequeños, fríos y muy lejos del Sol, conocidos como planetoides o planetas enanos. El más conocido de ellos es Plutón, que fue considerado el noveno planeta del sistema solar desde que fue descubierto, en 1930, hasta 2006, cuando la Unión Astronómica Internacional lo bajó de categoría. Tiene tres satélites, aunque el único bautizado es Caronte. 29 022-037 Unidad 2:SOC 6º/Cap 01 (10-19) 7/11/08 13:43 Página 30 El Sol Estructura del Sol. Fotósfera Corona El Sol es una estrella mediana de color amarillo. Parece muy grande porque está muy cerca de la Tierra: ¡a tan solo 150.000.000 km! Si esta distancia parece muy grande, basta con pensar que la luz, viajando a la increíble velocidad de 300.000 km/s, tarda algo más de ocho minutos en llegar a la Tierra. Y la luz de la estrella más cercana después del Sol, Alfa Centauro, demora más de cuatro años en llegar. Debido a que están tan lejos, las estrellas que se ven por la noche aparecen como puntos de luz, a pesar de que algunas de ellas son mucho más grandes que el Sol. El Sol, que libera una enorme cantidad de energía, utiliza el hidrógeno como combustible en un proceso que se conoce como fusión atómica. Los núcleos de los átomos de hidrógeno se unen y forman núcleos de helio. Por lo tanto, el hidrógeno es un combustible que se está gastando, pero recién se agotará dentro de unos ¡5.000 millones de años! La estrella Sol está en la mitad de su existencia. Cromósfera Su materia está en estado de plasma y su temperatura es superior a los 15.000.000 ºC en el núcleo, aunque es menor en sus capas exteriores. Además del núcleo donde se produce la fusión nuclear, el Sol tiene una superficie visible llamada fotósfera, con algunas zonas más frías, las manchas solares. Por encima de la fotósfera se encuentra la cromósfera, donde se producen las protuberancias solares, unas enormes llamas de hasta 200 km de largo. La parte más exterior es la corona, que se extiende millones de kilómetros en forma de viento solar. Se debe tener mucho cuidado al observar el Sol. No se lo puede hacer a simple vista, ya que ello puede dañar los ojos. Se debe utilizar un filtro como el que tienen las máscaras que usan los soldadores. Núcleo Para curiosos ©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913 El dios Sol El sol ha sido considerado fuente de vida desde la Antigüedad, hasta tal punto que casi todas las culturas antiguas lo adoraban como un dios. En la Piedra del Sol, también llamada calendario azteca, ese pueblo mexicano representó al astro con rasgos temibles. El Sol. 30 022-037 Unidad 2:SOC 6º/Cap 01 (10-19) 7/11/08 13:43 Página 31 CARA VISIBLE MAR DEL FRÍO CÍO Pitágoras EL RO D ÍA H A B LA G O MAR DE LAS LLUVIAS AS TO RM Eratóstenes EL OD Vasco de Gama Arquímedes S TA EN DE LC A La Luna Aristarco MA Aristóteles Platón Copérnico R LO DE L SU MAR DE LA SERENIDAD MAR DE LOS VAPORES RD C EH UM BO LD Atlas T EÑO MA MOSCO Cleomedes MAR DE LAS CRISIS Fleming MAR DE LA TRANQUILIDAD FO OL MA RD EL AS M AR D ES R DE N UB Mendeleev E S M IT H AN O CÉ MAUNDIDAD FEC LA Kepler Es el único satélite de la Tierra y el objeto celeste más brillanApollo 11 G te después del Sol. Sin embargo no tiene luz propia, sino que su Hiparco Grimaldi Tolomeo superficie refleja la luz del Sol. Gira alrededor de la Tierra, a una MAR DEL Langreno NÉCTAR distancia de 384.400 km. La Luna tiene hielo en los polos pero no Vendelino MAR DE LOS HUMORES tiene atmósfera, por lo que tampoco tiene efecto invernadero. Es por Petavio Deslandres eso que en su superficie hay una enorme diferencia de temperatura, AL TR de día 150 ºC y de noche ¡–100 ºC! US A Schickard R MA La Luna da una vuelta completa sobre sí misma (período de rotación) Clavio al mismo tiempo que da una vuelta completa alrededor de la Tierra (período Cara visible. de traslación). Es por esa razón que desde la Tierra solo se ve una de las caras lunares, la otra permanece siempre oculta. CARA VISIBLE Schwarzchild AR FRÍO Compton Si bien la Luna es observable a simple para Mver MAR DELvista, Birkhoff DE rasgos más detaÍO Aristóteles C Rowland O HU Pitágoras EL R D'Alembert MB Platón OL AD Lorentz un telescopio.Atlas¿Qué hay en la llados de su superficie se debeAHÍutilizar Campbell DT O Fowler Chandler DE MAR DE LAS LLUVIAS superficie lunar? Se ven cráteres producidos por el impacto de meteoL SU EÑO MAR DE Cockcroft MAR ritos, radios de cierta elevación Salrededor de los cráteres yCleomedes grandes LA SERENIDAD Arquímedes MOSCOVITA TA N Aristarco E Mach llanuras oscuras que parecen mares. MAR DE Eratóstenes LAS CRISIS MAR DE Fleming LOS VAPORES La Luna está tan cerca de nuestro planeta que su fuerza gravitaR MAR DE Vasco LO LA TRANQUILIDAD de Gama Kepler Mendeleev cional produce el fenómeno de lasCopérnico mareas. El agua de los océanos Mandelstam Hertzsprung Apollo 11 G Coriolis y mares que están de cara a la Luna es atraídaHiparco por esta y sube su Korolev Grimaldi Tolomeo alta o pleamar. Al nivel; este fenómeno se conoce como marea MAR DEL Langreno Galois mismo tiempo, las aguas ubicadas en el lado opuestoNÉCTAR del planeta Vendelino MAR DE Gagarin LOS HUMORES están en marea baja o bajamar. Tsiolkovsky Petavio Pavlov Pero no siempre es posible observar Deslandres la cara visible de la Luna en MAR ÍGNEO Apollo L Leibniz Julio Verne su totalidad. De acuerdo con la posición de la Tierra, el SolUSTRyA la propia Mendel A Schickard R MA Luna, el satélite está más o menos iluminado, lo que produce las fases Poincaré Planck CARA OCULTA Clavio nueva y cuarto menguante. Cuando lunares: luna llena, cuarto creciente, luna Schrödinger Cara oculta. está en fase nueva no es visible, porque el Sol ilumina su cara oculta. B LA M AR D NT A MA RD EL O RI E AS M AR N UB ES R DE E S M IT H OL FO MAUNDIDAD FEC LA O CÉ AN DE LC A OD EL AS TO RM G L ©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913 CUARTO MENGUANTE Para curiosos LUNA GIBOSA El origen de la Luna LUNA MENGUANTE LUNA LLENA TIERRA rayos solares LUNA NUEVA Lun a vista desde la Tie rra LUNA GIBOSA LUNA CRECIENTE CUARTO CRECIENTE El origen de la Luna es aún un misterio. En un principio se pensó que se había desprendido de la Tierra cuando esta se formó, pero posteriormente se demostró que si eso hubiera ocurrido la fuerza de la gravedad la habría atraído de nuevo hacia la Tierra. En la actualidad se piensa que la Luna era un planeta que fue “atrapado” por la Tierra. Fases de la Luna. Actividad instantánea i 1. Toma un calendario y observa cuándo se producen las fases lunares a lo largo de este mes. Cada día indicado observa la Luna y describe su aspecto. 31 2. Observa la Luna cuando está sobre el horizonte y cuando está en lo alto del cielo. ¿Cómo se ve en cada caso? Investiga las causas. Ga Tsiolkovsky Pavlov Ju 022-037 Unidad 2:SOC 6º/Cap 01 (10-19) 7/11/08 13:43 Página 32 La exploración del universo Sol Júpiter Saturno Urano Neptuno Tierra Venus Marte Ganímedes Titán Mercurio Calisto Los astros más grandes del sistema solar. 32 ©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913 Es posible iniciar una exploración del universo con observaciones a simple vista. La mayoría de los planetas del sistema solar se puede ver sin ayuda de instrumentos. Venus y Marte son los más fáciles de observar. Pero ¿cómo distinguir los planetas de las estrellas? En la Antigüedad se notó que estos objetos se movían de manera diferente del resto. En efecto, si se los observa durante mucho tiempo, noche tras noche, se ve que se desplazan más rápidamente sobre el fondo estrellado. Este efecto se debe a que están muy cerca de la Tierra y las estrellas están muy lejos. Además, las estrellas aparecen como puntos luminosos parpadeantes, mientras que los planetas no parpadean. El único satélite visible a simple vista es la Luna. Para observar los cuatro grandes satélites de Júpiter se necesita un telescopio. Sí es posible observar uno de los brazos de la Vía Láctea y la Gran Nube de Magallanes si se mira hacia el sur. Algunas nebulosas —nubes de polvo y gas— se ven como manchas muy débiles. Los cometas solo son visibles cuando se acercan al Sol y se les forma su larga cola. De vez en cuando, se ve algún cometa en forma espectacular, pero no siempre aparecen. Con un poco de paciencia, todas las noches es posible ver las llamadas estrellas fugaces. En realidad no son estrellas, sino meteoritos que ingresan a la atmósfera terrestre. Cuando toman contacto con la atmósfera, la fricción con el aire calienta estos fragmentos de roca, que se vuelven incandescentes y, si no son demasiado grandes, se desintegran totalmente. 022-037 Unidad 2:SOC 6º/Cap 01 (10-19) 7/11/08 13:43 Página 33 Representaciones del espacio: la cartografía espacial PISCIS Así como la geografía representa la superficie terrestre, la astronomía elabora representa- Sistema solar: www.oalm.astronomia.edu.uy PEGASO como telescopios y sondas ciones del espacio exterior. Con la ayuda de instrumentos tales ARIES espaciales, se han tomado fotografías espectacularesDELFÍNde los objetos del sistema solar y de las BALLENA LAGARTO colores de los objegalaxias, nebulosas y estrellas. Las fotografías nos muestran las formas y los TRIÁNGULO ANDRÓMEDA Vía Láctea tos. El famoso catálogo Messier, publicado en 1769 por el astrónomo francés Charles Messier, CISNE PERSEO TAURO ÁGUILA reúne los 110 objetos más bellos del cielo. En él se FLECHA pueden observar cúmulos estelares, nebuCASIOPEA CEFEO ORIÓN losas y galaxias. Además de las fotografías, también se elaboran modelos del sistema solar en los COCHERO que se JIRAFA LIRA señala la trayectoria de las órbitas planetarias y cometarias; y modelos deEstrella lasPolar OSA MENOR elaboran mapasDRAGÓN estelares, galaxias y los grupos de galaxias. También seOFIUCO Hemisferio norte HÉRCULES LINCE que muestran las constelaciones y las estrellas según sus colores y GÉMINIS PISCIS magnitudes. La magnitud de la estrella indica su brillo aparente, OSA MAYOR CORONA BOREAL CAN MENOR PEGASO cuanto mayor es la magnitud menos brillante es la estrella. ARIES Hemisferio Sur CÁNCER SERPIENTE DELFÍN PERROS DE CAZA BOYERO Hemisferio sur BALLENA LAGARTO LEÓN MENOR ANDRÓMEDA HIDRA Vía Láctea BALLENA ACUARIO CISNE ÁGUILA FLECHA PERSEO TAURO LEO CASIOPEA VIRGO PEZ AUSTRAL TRIÁNGULO CEFEO ORIÓN ESCULTOR COCHERO CAPRICORNIO ERÍDANO Hemisferio Norte FÉNIX TUCÁN ORIÓN RETÍCULO BURIL PALOMA DORADA Nube menor de Magallanes PEZ VOLADOR ©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913 CORONA BOREAL GÉMINIS OSA MAYOR CAN MENOR TELESCOPIO Hemisferio Sur BALLENA LOBO CRUZ DEL SUR CÁNCER SERPIENTE SERPIENTE ESCORPIÓN COMPÁS POPA HÉRCULES LINCE TRIÁNGULO AUSTRAL CAMALEÓN OSA MENOR PAVO QUILLA UNICORNIO OFIUCO SAGITARIO ESCUDO Nube mayor de Magallanes OCTANTE AVE DEL PARAÍSO PINTOR CAN MAYOR HIDRA MACHO CORONA AUSTRAL Estrella Polar DRAGÓN MICROSCOPIO LIEBRE JIRAFA LIRA GRULLA HORNO BOYERO PERROS DE CAZA LEÓN MENOR HIDRA OFIUCO ACUARIO LEO VELAS CENTAURO BRÚJULA VIRGO PEZ AUSTRAL MÁQ. NEUMÁTICA ESCULTOR CAPRICORNIO ERÍDANO LIBRA GRULLA HORNO HIDRA FÉNIX CUERVO COPA LIEBRE ORIÓN i Hemisferio Norte MICROSCOPIO SEXTANTE Actividad instantánea Planisferio celeste. TUCÁN VIRGO RETÍCULO BURIL PALOMA DORADA HIDRA MACHO CORONA AUSTRAL Nube menor de Magallanes ESCUDO Nube mayor de Magallanes OCTANTE AVE DEL PARAÍSO PINTOR PAVO TELESCOPIO 1. Trabaja con los mapas del cielo. a) Ubica en el planisferio celeste las constelaciones que pudiste observar en el cielo nocturno. ¿En qué hemisferio se encuentran todas ellas? CAN MAYOR PEZ VOLADOR CAMALEÓN UNICORNIO TRIÁNGULO AUSTRAL COMPÁS QUILLA CRUZ DEL SUR POPA ESCORPIÓN CENTAURO MÁQ. NEUMÁTICA LIBRA HIDRA SEXTANTE COPA CUERVO VIRGO 33 b) Identifica constelaciones famosas que no podemos observar desde nuestro país. ¿Hacia dónde tendrías que trasladarte para verlas? c) Con tus compañeros, realiza una recopilación de fotografías de galaxias. Observa sus diferentes colores y formas. ¿Qué forma tiene la nuestra? SERPIENTE OFIUCO LOBO VELAS BRÚJULA SAGITARIO 022-037 Unidad 2:SOC 6º/Cap 01 (10-19) 7/11/08 13:43 Página 34 Herramientas en la Tierra: telescopios y radiotelescopios Telescopio de Galileo. Telescopio moderno. 34 ©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913 El telescopio es el instrumento principal de los astrónomos y los aficionados a la astronomía. Creado por Galileo Galilei en 1609, permitió en esa época observar con mayor detalle los cráteres de la Luna, los cuatro grandes satélites de Júpiter y los apéndices de Saturno, que finalmente se determinó que eran anillos. El telescopio es un instrumento óptico compuesto por una serie de lentes. En algunos telescopios la imagen del objeto observado aumenta por refracción en un sistema de lentes. En otros, la imagen se forma por reflexión en un espejo cóncavo. Muchos aficionados a la astronomía tienen pequeños telescopios. En noches despejadas exploran el cielo y ubican los objetos con la ayuda de un mapa estelar. Se pueden tener interesantes visiones de la Luna, los planetas y algunos de sus satélites, además de los anillos de Saturno y de los cometas, cuando aparecen. Pero para observar más allá del sistema solar y tener imágenes de otras galaxias, estrellas lejanas, cúmulos globulares y nebulosas, hasta los límites mismos del universo, se han creado grandes telescopios en todo el mundo. Tienen enormes espejos reflectores y se encuentran en sitios alejados, montañosos o desérticos, para evitar la contaminación lumínica. El más grande se encuentra en el desierto de Atacama, en Chile. Es el observatorio astronómico de cerro Paranal, que pertenece a la Agencia Espacial Europea. En realidad son cuatro telescopios reflectores que actúan en conjunto. Su potencia es tal que podría percibir la luz de una vela en la superficie de la Luna. En el espacio no solo se explora lo que se ve sino también lo que se escucha. Los radiotelescopios captan ondas que no pertenecen al espectro de luz visible, sobre todo ondas de radio. 022-037 Unidad 2:SOC 6º/Cap 01 (10-19) 7/11/08 13:43 Página 35 ©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913 Herramientas en el espacio: telescopios, satélites y sondas espaciales Los telescopios ubicados en la Tierra, por poderosos que sean, se enfrentan siempre a un problema: la atmósfera distorsiona la luz proveniente del espacio. Para evitar ese problema, a comienzos de la década de los noventa se construyó y se instaló en el espacio el telescopio espacial Hubble. En órbita alrededor del planeta, durante estos años ha captado imágenes de los lugares más lejanos del universo y ha brindado información mucho más detallada de los planetas más alejados del sistema solar. Las herramientas más importantes que el hombre ha colocado en el espacio y que orbitan el planeta son los satélites. Desde que se colocó el primero en 1957 —el Sputnik—, se han lanzado muchísimos, gran parte de los cuales conforma actualmente la chatarra espacial. Algunos satélites se utilizan para las telecomunicaciones, para las trasmisiones de radio, televisión, telefonía, datos e Internet. Un conjunto de ellos hace funcionar el sistema de posicionamiento global (GPS), que permite conocer las coordenadas geográficas en cualquier lugar del mundo. Y otros tienen otros objetivos, como monitorear el medioambiente, realizar estudios astronómicos, tomar fotografías. Los objetos construidos por el hombre que han viajado más lejos son las sondas espaciales. Son naves no tripuladas que se acercan a los planetas, que en algunos casos los han orbitado e incluso han aterrizado en ellos o en sus satélites. Los robots Mars Pathfinder en 1997 y Spirit y Opportunity en 2004 recorrieron parte de la superficie de Marte. Las sondas Pionner 10, Pionner 11, Voyager 1 y Voyager 2, lanzadas en la década de los setenta, pasaron cerca de los grandes planetas exteriores, llegaron a los límites del sistema solar y se dirigen ahora hacia el espacio interestelar. Robot Soujourner, de la misión Mars Pathfinder. Telescopio espacial Hubble. Sonda espacial Voyager 1. Actividad instantánea i 1. Explorar el universo es algo fascinante y ha dado lugar a un género literario y cinematográfico que es la ciencia ficción. a) Busca información sobre libros famosos que hablan de viajes espaciales. Investiga a autores como Julio Verne e Isaac Asimov. 35 b) Busca información sobre películas y series de televisión famosas de ciencia ficción sobre viajes espaciales. c) Compáralas con la realidad y fíjate cuánto se ha avanzado para cumplir esas ideas fantásticas. 022-037 Unidad 2:SOC 6º/Cap 01 (10-19) 7/11/08 13:43 Página 36 Viajes al mundo exterior Huella en la superficie de la Luna. Por las noches la Luna parece estar al alcance de la mano, sin embargo es interesante saber que solo 12 seres humanos pisaron su superficie. Esto ocurrió hace ya unos cuantos años, entre 1969 y 1972, en las misiones Apolo. Todo había comenzado a finales de la década de los cincuenta, cuando, en el marco de la llamada guerra fría, se desarrolló una carrera espacial entre Estados Unidos y la Unión Soviética. Intereses políticos llevaron a que ambos países compitieran por alcanzar un desarrollo tecnológico que les permitiera viajar al espacio. Tras haber colocado el primer satélite en órbita en 1957, el país que primero lo logró fue la Unión Soviética, que en 1961 lanzó la nave Vostok 1, que orbitó la Tierra con Yuri Gagarin en su interior, el primer hombre que viajó al espacio. El desarrollo del programa Apolo le permitió a Estados Unidos romper con la supremacía soviética y llegar a la Luna en 1969. Neil Armstrong y Edwin Aldrin fueron los primeros hombres en pisarla. “Un pequeño paso para el hombre pero un gran paso para la humanidad”, diría Armstrong desde la Luna. Después, otras cinco misiones Apolo llegaron a la Luna. En las últimas, los astronautas no se limitaron a una caminata, utilizaron un vehículo lunar para recorrer mayores distancias. Luego de esos grandes viajes, las salidas del hombre al espacio se han limitado a orbitar la Tierra, sobre todo en los trasbordadores espaciales. Estas naves, que comenzaron a usarse en 1981, tienen la particularidad de ser reutilizables: despegan como un cohete y al volver del espacio aterrizan como aviones. Con ellas fue posible realizar estudios científicos en el espacio, reparar el telescopio espacial Hubble y construir estaciones espaciales. Pero el ciclo de los trasbordadores está llegando a su fin, debido a los graves accidentes que algunos de ellos han sufrido. Entre 1986 y 1996 se construyó la estación espacial Mir, que fue habitada hasta 1999. Actualmente está en construcción una estación espacial internacional, con la participación de varios países. Cohete Saturno V de la misión Apolo. ©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913 Alunizaje. Estación espacial internacional. 36 022-037 Unidad 2:SOC 6º/Cap 01 (10-19) 7/11/08 13:43 Página 37 Actividades finales d) Prepara en cada caso, una serie de preguntas sobre sus actividades y los servicios que brindan. 1. Imagina que eres un astronauta y llegas a ©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913 un planeta con las siguientes condiciones: a) su tamaño y forma son similares a los de la Tierra; b) gira alrededor de una estrella del mismo tamaño que el Sol; c) se encuentra a 300.000.000 km de su estrella; d) prácticamente no hay atmósfera. 4. Investiga sobre la conquista del espacio. Responde: a) ¿Cómo será la temperatura en ese planeta? b) ¿Habrá agua líquida? c) ¿Cómo será su atmósfera? ¿Qué consecuencias tendría esto? d) ¿Será posible que exista vida semejante a la que hay en la Tierra? ¿Por qué? Busca información en cada caso sobre su propósito y la importancia que ha tenido para el hombre. Realiza una cronología de los acontecimientos sobre una línea de tiempo. a) El Sputnik, el primer satélite en el espacio. b) Yuri Gagarin, el primer hombre en el espacio. c) Las sondas espaciales hacia la Luna y hacia otros planetas del sistema solar. d) Los viajes tripulados a la Luna. e) Los transbordadores espaciales. f) Las estaciones espaciales. 2. Busca información complementaria sobre 5. Representa el sistema solar a través de una los planetas y los planetas enanos en una enciclopedia o en Internet: a) Compara los tiempos de traslación de cada planeta y planeta enano. b) Compara los tiempos de rotación de cada uno de ellos. c) Algunos se pueden ver a simple vista. Ubica a Venus (el objeto más brillante de la noche después de la Luna) y Marte (característico por su color rojizo). Busca información sobre las sondas que han llegado hasta ellos. maqueta. a) Usando papel, cartulina, alambre, hilos y pintura construye representaciones del Sol, los planetas, los satélites y los planetas enanos, y arma una representación completa del sistema solar. Pinta cada astro del color que se puede ver en las fotografías. Fíjate en el orden en el que se encuentran con relación al Sol. b) En esta representación no podrás respetar las escalas en cuanto al tamaño de los astros ni en cuanto a las distancias entre ellos. Investiga las causas. 3. Observando el cielo. Busca información, organiza con tus compañeros una visita o comunícate por carta o correo electrónico con algunas de las siguientes instituciones de nuestro país: a) Planetario Municipal de Montevideo. b) Observatorio Astronómico de Los Molinos. c) Asociación de Astronomía del Uruguay. Júpites Saturno Urano Neptuno Mercurio Tierra Venus Marte 37 Plutón