EL UNIVERSO 1. EL CONOCIMIENTO DEL UNIVERSO A TRAVÉS DE LA HISTORIA

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Texto completo

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EL UNIVERSO

ÍNDICE

1. El conocimiento del Universo a través de la historia 2. La estructura del Universo

2.1. ¿Cómo es el Universo? 2.2. Las galaxias

2.3. Las estrellas 3. El origen del Universo 4. El Sistema Solar

4.1. El origen 4.2. El Sol

4.3. Los planetas 4.4. Los satélites

4.5. Los planetas enanos 4.6. Los asteroides 4.7. Los cometas

5. ¿Estamos solos en el Universo? 5.1. El concepto de vida

5.2. Otras formas de entender la vida

1. EL CONOCIMIENTO DEL UNIVERSO A TRAVÉS DE LA HISTORIA

Desde el inicio de los tiempos el ser humano ha observado el cielo y se ha planteado preguntas como: ¿qué es?, ¿qué tamaño tiene?, ¿qué contiene?, ¿hay alguien más allí?, ¿de qué está formado?, etc.

Se tiene constancia de que los primeros observadores fueron los humanos de la prehistoria. Se piensa que creían que era una cúpula enorme y plana. Las explicaciones que aportaban se basaban en la fantasía y las creencias religiosas.

A menudo, los astros eran considerados divinidades y los fenómenos astronómicos se relacionaban con caprichos divinos.

Las primeras culturas agrícolas, como la egipcia, se detenían más en la observación y llegaron a anotar los movimientos de los astros, siendo capaces de predecir fenómenos que influían en la actividad humana (cambio de estación, eclipses,…).

Los inicios de la astronomía científica se fijan en la antigua Grecia donde se dan los primeros intentos por explicar el universo de forma compatible con observaciones y mediciones muy minuciosas.

A esta cultura debemos la concepción de los astros como esferas flotando y moviéndose en el cosmos, las primeras mediciones del radio terrestre, lunar y solar y de las enormes distancias entre estos astros.

Pero la idea más aceptada de la Antigüedad es la aportada por Ptolomeo (siglo II d.c.) y su modelo, el geocentrismo, considerando la Tierra como el centro del Universo y al resto de los astros orbitando a su alrededor.

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Este modelo se ajusta a una observación básica: el Sol, la Luna y la bóveda estelar parecen girar por el cielo terrestre.

Tras la Edad Media, el ser humano se replantea la concepción medieval del Universo y la observación científica vuelve a cobrar importancia, apoyada por el desarrollo tecnológico, basado en la invención de instrumentos más precisos que sirven para medir el tiempo y los ángulos, y con ellos se determina el movimiento de los astros.

En 1543, Nicolás Copérnico, sustituye la concepción de Ptolomeo y plantea el modelo heliocéntrico, según el cual, son los astros, incluida la Tierra, los que giran alrededor de una estrella principal, el Sol. Esta hipótesis ya fue formulada en la Antigua Grecia por Aristarco de Samos.

Durante el s. XVI y posteriores se perfecciona el telescopio y gracias a ello se obtienen nuevos avances como:

• 1578 Giordano Bruno propone que el Sol es una estrella y que el Universo no tiene centro.

• 1609 Johannes Kepler establece las órbitas elípticas.

• 1609 Galileo Galilei descubre las lunas de Júpiter.

• 1687 Isaac Newton describe la Ley de la Gravitación Universal.

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La gran revolución espacial llegó con el s. XX. En este siglo no solamente se definieron nuevas teoría sobre el Universo, sino que empezó la conquista espacial, los viajes y el envío de satélites (lo que hace que aumente nuestra calidad de vida) y sondas espaciales para el estudio de otros planetas.

Con todo ello surge una nueva ciencia, la astrofísica.

A cualquier ser humano actual les suenan nombres de astronautas, satélites, misiones,…Algunos de los más conocidos son: la perrita Laika, Apolo 11, Apolo 13, Neil A. Armstrong, Erwin E. Aldrin, Michael Collins, Valentina Tereshkova, Sputnik 1 y 2, la Estación Espacial Internacional, NASA, Estación Espacial MIR, Agencia Japonesa de Exploración Aerospacial, telescopio Hubble, Curiosity, etc.

2. LA ESTRUCTURA DEL UNIVERSO • 2.1. ¿Cómo es el Universo?

• 2.2. Las galaxias

• 2.3. Las estrellas

Este está en vuestros apuntes.

3. EL ORIGEN DEL UNIVERSO

La ciencia ha tratado de explicar el origen del Universo con diversos modelos, basados en observaciones y en complejos cálculos matemáticos.

La teoría del Big Bang es el modelo más ampliamente aceptado por la comunidad científica.

Para explicar la expansión del Universo en sus instantes iniciales, surge la teoría inflacionaria.

Esta teoría se construye sobre la teoría de la relatividad de A. Einstein y el principio cosmológico, según los cuales hace más de 13500 m.a. toda la materia y la energía estaban comprimidas en unos pocos milímetros con una densidad y temperatura que debieron ser muy elevadas.

En un momento dado, toda esa energía empezó a expandirse en todas las direcciones. El volumen aumenta, por lo que disminuye la temperatura, facilitando la combinación entre las partículas elementales, lo que genera la materia y la antimateria. Así se piensa que se formaron los protones y los neutrones.

Con el tiempo, las regiones con densidades de materia ligeramente superior al resto del Universo, y por efectos gravitacionales, se fueron haciendo más densas.

En estas regiones empezaron a formarse las nubes moleculares, estrellas, galaxias y restos de estructuras del Universo.

Esta expansión ha continuado, pero mucho más despacio, y seguirá durante los siguientes miles de millones de años.

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4. EL SISTEMA SOLAR

4.1. El origen del Sistema Solar

El sistema solar se formó hace más de 4600 m.a. en el interior de una nube molecular. Dentro de esa nube molecular, una de las nebulosas formadas por gas y polvo comenzó a concentrarse y girar sobre sí misma, lo que originó que adquiriese forma aplanada formando un disco protoplanetario.

Cuando la presión y la temperatura en el centro del disco fueron lo suficientemente elevadas, comenzó la fusión nuclear ocasionando la emisión al espacio de radiaciones y partículas de viento solar. El resultado fue la formación del SOL.

El resto de los materiales que quedaron girando alrededor de la joven estrella, lo hacían a diferentes distancias, fueron formando los diferentes objetos del sistema solar.

En algunos casos, se fueron agrupando en cuerpos cada vez mayores, los

planetesimales. Los de mayor tamaño atrajeron más materia, dando lugar a objetos mayores, formándose, en algunos casos, los planetas.

4.2. El Sol

Según el diagrama de clasificación de las estrellas, el Sol es una estrella enana amarilla

(G2V).

Su composición es fundamentalmente de hidrógeno y helio, con pequeñas trazas de elementos pesados como hierro, níquel, oxígeno, silicio, azufre, magnesio, carbono, neón, calcio y cromo.

En su interior se dan reacciones nucleares de fusión, lo que provoca el desprendimiento al espacio de grandes cantidades de energía. También emite partículas, es lo que se conoce como viento solar.

La rotación es diferente en el ecuador que en los polos, es una rotación diferencial.

4.3. Los planetas

Un planeta es un cuerpo celeste que está en órbita alrededor del Sol. Presenta suficiente masa para que su propia gravedad supere las fuerzas de cuerpo rígido de manera que adquiera un equilibrio hidrostático, es decir, tiende a una forma prácticamente esférica, y ha

limpiado la vecindad de su órbita.

Los planetas no producen luz sino que reflejan la que reciben del Sol.

Presentan un movimiento de traslación alrededor del Sol, describiendo órbitas ligeramente elípticas, que es encuentran situadas en un mismo plano, la eclíptica.

También tienen su propio movimiento de rotación en sentido antihorario, a excepción de Venus.

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Los planetas del sistema solar, desde el más próximo al más alejado del Sol, son: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.

Se clasifican, según su composición en:

• Planetas rocosos o interiores: son pequeños, formados por rocas y con muy pocos satélites o sin ellos. Son los 4 primeros.

• Planetas gigantes gaseoso o exteriores: son de mayor tamaño. presentan un núcleo sólido con una enorme atmósfera. Todos tienen anillos y un elevado número de satélites. Son los 4 últimos.

4.4. Los satélites

Los satélites naturales son cuerpos celestes que orbitan alrededor de los planetas. Son más pequeños que el planeta y lo acompañan en su traslación.

La Luna es el satélite de la Tierra. Excepto Mercurio y Venus, los demás planetas del sistema solar tienen satélites.

4.5. Los planetas enanos

Son cuerpos que orbitan alrededor del Sol y tienen suficiente masa para que su propia gravedad supere las fuerzas rígido de manera que adquiera un equilibrio hidrostático, lo que le confiere una forma casi esférica.

PERO NO HAN LIMPIADO TODAVÍA SU ÓRBITA, por lo que no pueden ser considerados como planetas.

Los nombres son de dioses:

• Eris: en la mitología griega es la diosa de la discordia.

• Plutón: en la mitología romana, es el dios del inframundo.

• Ceres: diosa romana de la agricultura.

• Makemake: deidad polinésica, creador del mundo.

• Haumea: diosa de la fertilidad en la mitología hawaina.

4.6. Los asteroides

Están constituidos por restos de materiales originados durante la formación del sistema solar. Hay millones orbitando alrededor del Sol. Son fragmentos de roca y metal.

4.7. Los cometas

Son objetos compuestos por roca, hielo seco, polvo, dióxido de carbono, metano y otros gases. Su tamaño es similar al de los asteroides.

Giran alrededor del Sol con órbitas muy elípticas. Muchos provienen del cinturón de Krupier.

Cuando se aproximan al Sol, el hielo sublima, expulsándose gases y material polvoriento al espacio, formando una coma y una larga cola.

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El estudio de su composición es de gran interés, ya que conservan casi sin alterar, la composición de la nebulosa a partir de la cual se formaron. NO CONFUNDIRLOS CON METEOROS.

Los meteoros, conocidos como “estrella fugaces”, duran apenas unos segundos y son el resultado de la entrada a gran velocidad de pedazos de roca, polvo y metal, provenientes del espacio. La enorme presión que experimentan al entrar en contacto con nuestra atmósfera, los hace estallar, transfiriendo su energía a la atmósfera, la cual la libera brillando.

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5. ¿ESTAMOS SOLOS? 5.1. El concepto de vida

Actualmente la comunidad científica base la existencia de vida en los siguientes conceptos:

• Presencia de agua en estado líquido.

• Formada por moléculas cuya base fundamental es el carbono (biomoléculas).

• Presencia de una estructura fundamental, estructural y funcional: la célula.

5.2. Otras formas de entender la vida

Tal vez, el paso para aceptar que existe vida fuera de nuestro planeta, recaiga en cambiar el concepto actual de vida, es decir, las características anteriormente señaladas.

Actualmente se plantean nuevas alternativas, eso si, sin sobrepasar lo químicamente posible. Por ejemplo, organismos capaces de soportar condiciones extremas.

En la Tierra existen organismos capaces de sobrevivir en ambientes hostiles, como fuentes termales, lugares con alta concentración salina, glaciares, etc.

Se considera la posibilidad de que la vida se organice con una base diferente a la del carbono, ya que algunos elementos, como el silicio, son capaces de formar moléculas complejas que podrían interactuar dando lugar a otros organismos.

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