TEMA 1-ORIGEN DEL UNIVERSO. SISTEMA SOLAR
LOS PRIMEROS ASTRÓNOMOS
Aristóteles: modelo geocéntrico.
Aristarco de Samos: modelo heliocéntrico.
Eratóstenes: Esfericidad de la Tierra, su perímetro y su radio.
Hiparlo de Nicea: Mapa estelar. 850 estrellas.
Ptolomeo: Modelo geocéntrico. Los astros salen por el este y se ponen por el oeste.
Copérnico: Modelo heliocéntrico.
Kepler: Las órbitas de los planetas son elípticas. Basado en los cálculos de Brahe.
Galileo: Construyó el primer telescopio. Modelo geocéntrico. 4 lunas de Júpiter.
Método científico.
Newton: Teoría de gravitación universal. Modelo heliocéntrico universalmente
aceptado.
COSMOLOGÍA MODERNA
Einstein: Teoría de la relatividad. Descripción matemática de un universo estático
(constante cosmológica).
Friedmann: Eliminando la constante cosmológica da un universo en expansión
Hubble: Demuestra experimentalmente la expansión del universo.
Teoría del Big-Bang: Lemaitre, Gamow. Universo dinámico y finito.
Modelo estacionario: Hoyle. Universo dinámico e infinito.
LA EXPANSIÓN DEL UNIVERSO
Ley de Hubble: Midió las distancias de la Tierra a varias galaxias y comprobó que
se alejan unas de otras a una velocidad directamente proporcional a su distancia.
v = H 0 .D
Hubble llegó a esta conclusión estudiando los espectros de la luz que llegan desde
las estrellas de las galaxias. Los espectros son como el código de barras que
identifica a los elementos de la estrella.
Otro método para medir distancias a otras galaxias es estudiando las cefeidas, que
son estrellas cuyo brillo oscila periódicamente.
EL BIG-BANG: LA GRAN EXPLOSIÓN
Hace 13700 millones de años, toda la materia, las fuerzas y la energía, se encontraba
en un punto. Se produjo una gran explosión, provocando la expansión.
Primero se generaron diminutas partículas llamadas quarks y leptones a partir de
energía E = m.c 2 , después se formaron los protones y neutrones, generando el
núcleo, posteriormente se fueron generando electrones formándose átomos de
hidrógeno y helio, después las moléculas más simples como el hidrógeno molecular,
a partir de ellas se generaron las galaxias, para generarse posteriormente elementos
más pesados.
También se desprendió una intensa energía y radiación, que poco a poco se está
enfriando, y aparecieron las cuatro tipos de fuerzas gravitatoria, electromagnética,
nuclear fuerte y nuclear débil, que inicialmente estaban unidas.
5- El futuro del Universo
- El gran enfriamiento: Hasta llegar a la oscuridad absoluta.
-
La gran contracción: En constante expansión y contracción hasta volver al punto
singular inicial.
El gran desgarramiento: Por una gran explosión.
6- ESTRUCTURA DEL UNIVERSO
Las galaxias se reúnen en cúmulos, estos en supercúmulos dispuestos en
filamentos, todo rodeado por materia oscura.
GALAXIAS: Formadas por polvo cósmico, nebulosas y estrellas.
La Vía Láctea es una galaxia espiral, en uno de sus brazos, el de Orión, está el Sol.
Año-luz: distancia que recorre la luz en un año.
7- LAS ESTRELLAS
Las estrellas, están formadas fundamentalmente por hidrógeno y helio. Mediante
reacciones termonucleares, a enormes temperaturas, se fusionan apareciendo elementos
más pesados.
Las estrellas nacen en las nebulosas, que son nubes de gases de hidrógeno y helio y
otros elementos.
Inicialmente se forma la protoestrella, las fuerzas gravitatorias colapsan los gases,
aumentando la colisión de los átomos y haciendo girar la estrella cada vez más deprisa
hasta que se produce la explosión, equilibrándose la componente expansiva con la
componente gravitatoria.
El siguiente estado es la de gigante roja. Al colisionar los átomos de hidrógeno se
forma helio, las reacciones termoncleares se van desplazando a la periferia de la estrella,
disminuye la masa en el interior de la estrella, disminuyendo la componente
gravitatoria, predominando la expansiva, produciendo un aumento en el volumen de la
estrella.
En el interior de la estrella siguen las reacciones apareciendo elementos más
pesados, se forma la nebulosa planetaria, formada por el núcleo de la estrella muy
brillante y gas a su alrededor.
Poco a poco irá desapareciendo el gas que rodea al punto brillante, quedando una
enana blanca. Poco a poco se irá consumiendo el helio, que reacciona para formar
otros elementos más pesados, enfriándose la estrella, hasta llegar a la enana negra.
ESTRELLAS GIGANTES O AZULES
Estas estrellas se producen en aquellas cuya masa es muy grande.
A medida que van consumiendo el hidrógeno se van hinchando convirtiéndose en
gigantes rojas. Se van formando elementos pesados que provoca el colapso de la estrella
y posterior explosión.
Como consecuencia del colapso se produce en una estrella de neutrones o en un
agujero negro si la estrella es muy masiva.
Como consecuencia de la explosión se produce una supernova, que dispersa los
elementos de la estrella.
FORMACIÓN DEL SISTEMA SOLAR
Hace unos 5000 millones de años, por una supernova por la explosión de una estrella
gigante.
La nebulosa formada fue concentrando polvo cósmico, formando una bola de hidrógeno
y helio. Se fue calentando iniciándose las reacciones nucleares en su interior,
formándose el Sol.
PLANETAS
Planetas interiores o rocosos: De Mercurio a Marte
Planetas exteriores o gaseosos: De Júpiter a Neptuno
Planetas enanos: Plutón ( con su satélite Caronte) y Eris.
Cinturón principal de asteroides entre Marte y Júpiter.
Cinturón exterior de asteroides y cometas: Cinturón de Kuiper o la nube de Ort, más
allá de Plutón.
ORIGEN DE LA ATMÓSFERA TERRESTRE
La Tierra estaba en estado de fusión. Se fue enfriando y aparecieron actividades
volcánicas que comenzó a emitir vapor de agua (que al condensar formó los mares) y
otros gases que quedaron atrapados por la atracción gravitatoria formando la atmósfera.
CONDICIONES PARA LA VIDA EN LA TIERRA
La atmósfera filtra las radiaciones solares, capa de ozono.
La posición respecto del Sol, ni muy cercana ni muy alejada, hace que la temperatura
sea suave.
Presencia de agua líquida.
Una órbita elíptica poco escéntrica, que ayuda a que no haya cambios climatológicos
muy fuertes.
EXPLORACIÓN DEL ESPACIO
Telescopios ópticos.
Radiotelescopios, para la observación de radiaciones no visibles, como rayos X, UV,
etc.
Telescopio espacial Hubble, para estudiar zonas muy alejadas, evitando la
interferencia de la atmósfera en la observación.
Viajes espaciales a la Luna.
Transbordadores o lanzaderas espaciales tripulados, para permanecer en órbita varios
días o para trasladar hasta la estación espacial a nuevos tripulantes.
Sondas espaciales no tripuladas a planetas y lugares fuera del sistema solar, para su
estudio.
Estaciones espaciales: como la estación espacial Internacional, para investigaciones y
experimentos.
Satélites artificiales: girando alrededor de la Tierra, para telecomunicaciones,
meteorología, vigilancia, militares, investigación, etc
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