UNIVERSIDAD DEL PUEBLO CAPULALPAM DE MENDEZ, IXTLÁN, OAXACA “La ciencia al servicio del pueblo¨ EDUCACION INTERCULTURAL “BASES DIDACTICAS DE LA ENZEÑANZA DE LAS CIENCIAS NATURALES” BIOL. ANDRES GARCIA ACEVEDO CRISTIAN MARTINEZ RUIZ CARACTERISTICAS DEL SOL, LA LUNA Y LAS ESTRELLAS CAPULALPAM DE MENDEZ, IXTLAN OAXACA A 02 DE JUNIO DE 2020 EL SOL El sol es el astro central del sistema solar, su nombre deriva del latín “solis” y se pronuncia SOL, el significado de esta palabra es “brillo”. Esta es una estrella catalogada como tipo “G” que corresponde a una estrella enana. Por las características del sol, y la gran fuerza gravitacional que tiene, produce el movimiento y conformación de nuestro sistema solar, influyendo directamente en todos sus planetas, lunas y planetoides. La vida existente es imposible sin los efectos térmicos del sol, considerado parte indispensable para la evolución de la vida. Por los efectos físicos del sol, se causan las cuatro estaciones del año: primavera, verano, otoño e invierno. Finalmente, el sol es el centro de nuestro sistema solar, provocando el giro de los planetas alrededor del sol a causa de su fuerza gravitacional. CARACTERISTICAS DEL SOL Físicamente el sol tiene las siguientes características: Circunferencia: El sol es redondo, aunque se tiene la idea de que se ha achatado en los polos, se tiene sabe que es de forma esférica. Color Amarillo: Su color se debe a la incandescencia de los gases que encuentran en su superficie. Densidad: La densidad del sol se calcula en 1411kg/m3 Diámetro: El diámetro de la estrella solar es aproximadamente de 1,392 350 km (109 en diámetro relativo). Gravedad: La gravedad superficial del sol se calcula en 274 m/s2(27,9g) aproximadamente. -Luminosidad: La luz o luminosidad que genera el sol es de 3,827 x 1026W. Masa: La masa del sol se ha calculado en 1,9891 x 1030kg aproximadamente. -Radio: El radio del sol es aproximadamente de 696,256 km. Rotación: Su rotación ha calculado en: En el ecuador: 27d 6h 36min A 30° de latitud: 28d 4h 48min A 60° de latitud: 30d 19h 12min A 75° de latitud: 31d 19h 12min Superficie: La superficie del sol es aproximadamente de 6,0877 x 1012km2. Temperatura: En la mayoría de su superficie se calcula en 5779 k (5505 °C) y su zona más caliente se encuentra en la corona con una temperatura aproximada de 1-2 x 106K1 en el núcleo la temperatura se ha calculado en ~ 1,36 x 107 Volumen: El volumen del sol se ha calculado en 1,4123 x 1018km3 Composición atmosférica del sol: Hidrógeno 73,46 % Helio 24,85 % Oxígeno 0,77 % Carbono 0,29 % Hierro 0,16 % Neón 0,12 % Nitrógeno 0,09 % Silicio 0,07 % Magnesio 0,05 % Azufre 0,04 % LA LUNA La Luna es un astro opaco, que carece de luz propia y que gira en torno a la Tierra, a la que acompaña en su trayectoria alrededor del Sol, lo que motiva que sea su único satélite natural. Igual que sucede con la Tierra, el quinto satélite en tamaño del Sistema Solar, lleva a cabo dos movimientos: Uno de rotación sobre sí mismo, cuya duración es de 27 días, 7 horas, 43 minutos y 11 segundos Uno de traslación alrededor de la Tierra, que coincide con el de rotación La sintonía entre ambos movimientos hace que este astro siempre presente la misma cara ante nuestro planeta tal hecho motivó que hasta hace poco tiempo no se hubiera podido investigar ni siquiera observar su “cara oculta” FACES DE LA LUNA La luz con que la brilla la Luna es una parte de la procedente de la estrella Sol, reflejada sobre su superficie. Según este satélite se va moviendo en torno a la Tierra, sus áreas iluminadas por el Sol van cambiando. Los cambios de iluminación que este satélite presenta se conocen como fases. Cada una de estas principales etapas lunares dura en torno a 7,4 días si bien varían ligeramente pues la órbita de nuestro satélite natural es elíptica. Esto se traduce en que todas sus partes tienen 14,77 días con luz y el mismo tiempo de oscuridad. Luna nueva: se produce cuando el satélite se halla en línea entre la Tierra y el Sol Luna Llena: se produce cuando la Tierra se encuentra interpuesta entre nuestro satélite natural y el Sol Cuarto creciente y cuarto menguante: se producen cuando el astro lunar y el Sol forman un ángulo de 90 grados de separación en el cielo CARACTERISTICAS DE LA LUNA Una somera descripción de este astro nos lleva a apuntar las siguientes características: Diámetro: 3.474 km Masa: 7,349x 1022 kg Volumen: 2,1958x 1010km3 Densidad: 3,34 g/cm3 Área de superficie: 38.000.000km2 La distancia de la Tierra a la Luna es de 385.000 kilómetros. El tamaño de este satélite es 4 veces menor que el de la Tierra y está compuesto por corteza, mano y núcleo lunar. La influencia del satélite lunar sobre la Tierra es fundamental en tanto influye en: Las mareas: El astro que nos ocupa produce las mareas del océano El clima: Este mismo satélite se encarga del mantenimiento de la regulación del clima del planeta habitado La aceleración de la Tierra: Si este astro no estuviera presente, la Tierra completaría una vuelta cada 8 horas, cando lo normal es que lo haga en 24 horas Los vientos: Sin la presencia de este satélite los vientos podrían calificarse de huracanados Resulta esencial no confundir un eclipse solar con uno lunar: Eclipse solar: Se presenta cuando nuestro satélite oculta al Sol y solo ocurre durante la fase lunar nueva Eclipse lunar: Ocurre cuando la Tierra se interpone entre el Sol y nuestro satélite. Los 3 cuerpos se han de encontrar alineados y solo ocurre en la fase lunar llena LAS ESTRELLAS Las estrellas son astros gaseosos que producen su propia luz y energía, (diversas radiaciones como luz visible, rayos Ultra violeta, rayos gama, y energías electromagnéticas). Son aglomeraciones de materia en estado plasmático y gaseoso, que se encuentra en un proceso continuo de colapso (provocado por la fuerza gravitatoria) y de expansión (por fuertes explosiones termonucleares y otras fuerzas) que mantienen la materia de las estrellas en un estado de equilibrio hidrostático. La estrella más cercana al planeta tierra es nuestro sol, aproximadamente a una distancia de 149.600.000 kilómetros (8 minutos luz), seguido de próxima sentauri que se encuentra aproximadamente a 4,22 años luz de la tierra, y continuada por sus dos compañeras de ese sistema triple, Alfa sentauri y Beta sentauri que se encuentran aproximadamente a 4,37 años luz de distancia de la tierra. CARACTERISTICAS DE LAS ESTRELLAS Formación: Las estrellas se forman a partir de la condensación de la materia existente en nubes de gas y polvo; en donde los átomos gracias a la fuerza gravitatoria comienzan a colapsarse unos contra otros contrayéndose y generando calor, el cual se va incrementando llegando a la generación de reacciones termonucleares, (transformándose por ejemplo los átomos de hidrógeno en helio), y se va incrementando la fuerza de gravedad al ir aumentando la masa de la estrella, lo cual atrae más materia, la cual al chocar entre sí, genera más calor y una mayor fuerza de gravedad, condensando aún más la materia, continuando el ciclo, haciéndose la masa cada vez más densa y girando cada vez más rápido, hasta el momento en que la materia alcanza un equilibrio hidrostático en el cual deja de contraerse. La energía es irradiada hacia el exterior en forma de luz, fotones, energía electromagnética, etc. Clasificación: Las estrellas se clasifican mediante el espectro de la luz que emiten; luego del descubrimiento de que los espectros de las estrellas, se disponen en secuencias continúas dependiendo de la intensidad de ciertas líneas de absorción, correspondientes a ciertos elementos de los que están compuestas. Dependiendo de la composición de cada estrella se designan con ciertas letras, dependiendo de los elementos que predominen en su composición, pues al consumir ciertos elementos como combustible con el tiempo, (principalmente hidrogeno y helio), estos van disminuyendo, permitiendo así la identificación de la edad de la estrella. Clase A: predomina el hidrógeno en sus espectros. Clase B: las líneas del helio alcanzan la máxima intensidad La intensidad de las líneas del hidrógeno aumenta de forma constante en todas las subdivisiones. Clase F: las llamadas líneas H y K del calcio. Clase G: Comprende estrellas con fuertes líneas H y K del calcio y líneas del hidrógeno menos fuertes. Pertenece a este grupo nuestro sol. Clase O: Líneas del helio, el oxígeno y el nitrógeno, además de las del hidrógeno. Clase M: Espectros dominados por bandas que indican la presencia de óxidos metálicos, sobre todo las del óxido de titanio. Clase K: Estrellas que tienen fuertes líneas del calcio y otras que indican la presencia de otros metales. Otra forma de clasificarlas es mediante el color que presentan: Color amarillo, (como el Sol). Color naranja. Color azul. Color blanco-azul. Color blanco. Color blanco-amarillo. Color rojo. Así como por el tamaño de su masa. Existen miles de millones: Según cálculos de astrónomos, tan solo en la vía láctea se encuentran entre 200 y 300mil millones de estrellas, repartidas a lo largo de la espiral que forma nuestra galaxia, siendo su conjunto tan solo una fracción de las estrellas que existen en las distintas galaxias conocidas, las cuales ascienden a cifras casi incalculables, estimándose entonces un número aproximado de cuarenta mil millones de billones, 40,000,000,000,000,000,000,000, (un cuatro más veintidós ceros), basando esa estimación en la tasación de 200 mil millones de galaxias que se cree hay en nuestro universo, cálculo que se realiza midiendo la masa aproximada que existe dentro de una galaxia, y de ahí se calcula una estimación de la masa de otras galaxias, haciendo los cálculos estimativos de la cantidad de estrellas en dichas galaxias. Poseen luz propia: A diferencia de otros cuerpos que se encuentran en el espacio, como los planetas, asteroides, cometas, y las nubes de gas y polvo que no poseen luz propia, las estrellas sí irradian luminosidad, siendo precisamente esa luminosidad, la que en ocasiones es reflejada por los demás cuerpos espaciales. Algunas estrellas de gran masa y tamaño, llegan a un punto durante su vida que a causa de las diversas reacciones termonucleares de su interior, terminan de consumir su combustible, llegando a expandirse rápidamente, produciendo un estallido de materia, energía y luz, que incluso se puede ver a simple vista en lugares muy distantes, iluminando incluso con una luminosidad superior a la de otras estrellas, que se encuentren relativamente más cercanas a un planeta, como sucedió en el año 1006, con una supernova que fue observada en varios lugares del planeta y registrada por astrónomos chinos y árabes, iluminando la noche de forma similar al reflejo de la luz solar en la luna. Poseen una fuerza gravitatoria muy grande: Las estrellas poseen masas muy grandes al poseer grandes cantidades de materia, que por la fuerza gravitatoria se encuentra comprimida; esa fuerza de gravedad suele atraer diversos cuerpos hacia sí, atrapando dentro de su masa o en orbitas cercanas a ellas, cuerpos celestes de gran tamaño (planetas), así como asteroides, cometas y nubes de gas y polvo, formando en ocasiones sistemas solares, en donde los diversos cuerpos giran alrededor de la estrella o de las estrellas que lo conforman, por ser estas los cuerpos celestes con mayor masa y fuerza gravitatoria, existiendo estrellas que giran en torno a otras estrellas de mayor tamaño. Irradian energía: Las distintas clases de estrellas, sin importar su tamaño o su color, irradian varios tipos de energía; entre la energía que difunden al espacio se encuentra la energía calorífica, y diversas radiaciones como la luz (como las ondas visibles e invisibles al ojo humano) y las diversas radiaciones que conforman el espectro electromagnético, rayos infrarrojos, luz visible (incluidas toda la gama de longitudes de onda que se pueden ver), rallos Ultra Violetas, Rayos X, Rallos Gamma, y los rayos cósmicos, así como neutrinos, que son expulsados en todas direcciones al espacio, esparciendo energía a los confines del universo. A este respecto hay que destacar que algunas estrellas, acumulan tal cantidad de materia que su gravedad aumenta vertiginosamente atrayendo más y más materia, llegando al punto en que la estrella colapsa en sí misma, convirtiéndose entonces en un hoyo negro, llamándosele así por que atraen toda la materia a hacia sí, al grado de que su gravedad no permite la salida de la luz, y de la misma manera la luz o cualquier cosa que caiga en su campo gravitacional, queda atrapado. Con respecto a las estrellas que colapsan y se convierten en agujeros negros, se ha descubierto que giran más rápidamente que otras estrellas engullendo la materia en forma de espiral o remolino, girando a velocidades extremadamente rápidas, y se cree que ese movimiento de remolino podría alcanzar velocidades cercanas a la de la luz. Y al entrar la materia en el agujero negro y girar a tan altas velocidades, genera la expulsión de materia (gas, y diversas partículas,) así como energía, expulsándola a los confines del universo con un impulso y una velocidad muy grandes, expulsando chorros de materia y energía a casi la velocidad de la luz. Esta hipótesis es consecuencia de las observaciones realizadas por físicos y astrónomos en el cúmulo de galaxias denominada MS 0735.6+7421, en donde se cree existe un agujero negro de gran tamaño cuya masa se calcula en mil millones de veces la de nuestra estrella el sol. Transforman los elementos que contienen: Las reacciones termonucleares provocan la fusión de otros elementos, transformándolos en elementos más pesados. El hidrógeno es transformado en helio, y el helio en otros elementos más pesados. A este respecto se ha observado que es en las estrellas de mayor tamaño (masa), es donde se crean los elementos más pesados. Generan campos magnéticos: Las estrellas poseen campos magnéticos, que se elevan por varios kilómetros de sus superficies, creando las denominadas coronas solares, las cuales llegan a chocar, liberando partículas ionizadas a muy altas temperaturas, que son despedidas al espacio a altas velocidades. A esos conjuntos de partículas se les denomina con el nombre de viento solar; este viento solar se expande por el espacio, chocando en ocasiones con cuerpos celestes como los planetas y asteroides, es el caso del campo magnético de nuestra estrella el sol, el cual genera viento solar que llega a nuestro planeta, mismo que podría acabar con la vida, de no ser porque el planeta tierra posee un campo magnético, que lo protege, desviando las distintas radiaciones que transporta el viento solar. A este respecto se destaca un fenómeno que se sucede cuando hay explosiones solares, que aumentan el viento solar, en la tierra se observa un fenómeno espectacular que son las llamadas auroras boreales y polares.