Baleiro + materia1.1 UNIVERSO OBSERVABLE Galaxias: sistemas masivos de estrelas, nubes de

gas, planetas, po e materia escura unidos gravitacionalmente.

Nebulosas: rexións do universo formadas por gases e po.

Estrelas: cúmulo de materia en estado de plasma.

Plasma: Estado da materia formado por átomos sen electróns.

Composición química do cosmos: 75% H, 20% He, 5% resto elementos químicos.

Galaxia da Vía Láctea

Nebulosa de Orión

1.2 A MATERIA ESCURA A atracción gravitatoria entre a materia é moi

alta para a pouca materia observable. Isto ten que deberse á materia escura, non observable por non emitir radiación detectable.

10-15% materia observable e 85-90% materia escura (da que descoñecemos as súas propiedades)

COMO DETECTAMOS OS ELEMENTOS DUNHA ESTRELA?

Espectro de absorción: amosa a radiación electromagnética que un material absorbe.

A materia non está distribuída uniformemente. As distancias mídense en anos-luz (distancia que

percorre a luz nun ano viaxando a 300.000 Km/s) Universo Supercúmulo de Virgo Grupo Local

Via LácteaSistema Solar Universo: Máis de 100.000 millóns de galaxias Supercúmulo de Virgo: Milleiros de galaxias Gruplo local: 30 galaxias (unha delas a nosa) Via Láctea: 100.000 millóns de estrelas Sistema Solar: Dominado polo Sol.

Nada permanece inmóbil.3.1 A FORZA DA GRAVEDADELei da gravitación universal (Newton): os

corpos atráense canto máis próximos están, e canta máis masa teñan.

Todas as galaxias atráense cara ó centro do Supercúmulo de Virgo (Gran Atractor)

3.2 OS BURATOS NEGROS Son concentracións de materia de altísima

densidade. Campo gravitatorio tan elevado que nin a luz pode fuxir.

Sabemos que existen, aínda que non emiten luz, pola emisión de radiación (Raios X) da materia antes de caer no burato negro.

A Vía Láctea ten no seu centro a Saxitario A*. Canta máis materia caia maior será a súa

masa maior será a súa atracción. O punto de non retorno dun burato negro é 7.7

millóns de Km. (Distancia mínima de seguridade)

Orixe do universo: hai 13.700 millóns de anos cunha grande explosión. (Big bang)

4.1. COMO XURDIU A IDEA DO BIG BANG As liñas do espectro que representan os elementos

químicos están desprazadas. A luz que emiten as galaxias aparece cunha lonxitude de onda máis longa (vermello).

As galaxias están a se afastar unhas das outras. Efecto Doppler: Se o emisor se achega (lonxitude de

onda máis curta). Se o emisor se afasta (lonxitude de onda máis longa)

Se as galaxias se afastan, entón no pasado estiveron máis cerca, concentradas nunha zona pequena.

Efecto Doppler

4.2 A CONFIRMACIÓN DO BIG BANG En 1964, Wilson e Penzias descubriron que

desde todos os puntos do universo chegaba radiación moi débil (Radiación cósmica de fondo)

Esta radiación era o “eco” do Big Bang. Esta radiación son os restos daquela grande

explosión.

Cores vermellos e

amarelos, maior

densidade do Universo.

4.3 O BIG BANG E A HISTORIA DO UNIVERSO Etapa de inflación: Big bang. O universo

supercomprimido expandiuse a gran velocidade.

Formación da materia: sopa de partículas subatómicas (electróns, quarks) bañadas en fotóns arrefría. Fórmanse protóns e neutróns.

Primeiros átomos: 300.000 anos despois fórmanse átomos de H e He.

O acendido do universo: Protóns e electróns interfiren cos fotóns. A luz viaxa polo espacio. Xorde a radiación cósmica de fondo.

A formación de estrelas e galaxias: 400 millóns de anos despois, reunindo materia e formando nebulosas, planetas e estrelas.

A enerxía escura: 9.000 millóns de anos. As galaxias aumentan de velocidade. A enerxía escura actúa contra a atracción gravitatoria.

1

2

3

4

5

6

1 2 3 4 5 6

FUTURO DO UNIVERSO: Big Rip: Se a densidade do cosmos é inferior a un

valor crítico e existe suficiente enerxía escura, o universo expandiríase até producirse un desgarramento da materia, destruíndose os átomos e quedando só radiación. Teoría máis aceptada.

Big Crunch: Se a densidade do cosmos é superior a un valor crítico, o universo expandiríase durante un tempo; deteríase, e despois contraeríase até volver a un punto.

Big Bounce: A partir do Big Crunch, podería volver a orixinarse outro Big Bang, formando un novo Universo (Teoría do Universo Oscilante) seguindo un modelo cíclico. Teoría controvertida.

6.1 A ORIXE DO SOL Hai 4.570 M.A. unha nebulosa comenzou a contraerse,

formando o Sol e os planetas. Por que se contraeu a nebulosa?

A explosión dunha supernova cercana emitiu ondas de choque que provocaron a contracción da nebulosa e aportou novos materiais (po e gas).

Pasos: 1-Estoupa unha supernova 2-Xéranse ondas de choque 3-As ondas achéganse a unha nebulosa. 4-Estas ondas comprimen á nebulosa. 5-Os choques entre as partículas quentan o centro da

nebulosa. A 10 millóns de grados o H forma He, libérase enerxía Sol.

6.2 A FORMACIÓN DOS PLANETAS 1- Hai 4.570 M.A. a nebulosa comprímese e

transfórmase nun disco. 2-No centro hai máis choques (máis calor).Os

elementos lixeiros emigran cara ó exterior máis frío.

3-En diferentes partes do disco empezan a formarse planetas atraendo materiais da súa zona de influencia gravitatoria.

4-Na zona interiorpequenos planetesimais que chocan entre sí (como no caso da Terra)

5-Co resto do material formáronse os satélites (excepto la Lúa)

1

2

3

4

5

Tipos de planetas: Planetas exteriores: Xúpiter, Saturno, Urano,

Neptuno. Son xigantes formados principalmente por gas, con núcleos sólidos.

Planetas interiores: Mercurio, Venus, Terra e Marte. Son terrestres, formados de material sólido (rocha e metal).

Coñécense máis de 300 planetas no Universo.

8.1 DESCUBRIMENTO DE EXOPLANETAS Planetas que orbitan unha estrela diferente ó Sol. O 1º en descubrirse foi en 1995, o Pegasi b. Detéctanse indirectamente (oscilación da estrela e

o cambio no seu brillo. A maioría son planetas xigantes. En 2007 descubríronse as primeiras superterras. Ensínannos as diferentes configuracións dos

sistemas solares, moi diferentes ó noso.

8.2 CONDICIÓNS PARA A VIDA NOS PLANETAS Distancia do planeta á estrela. Condiciona a presenza

de auga líquida. Unha gravidade suficiente para reter a atmosfera. Un núcleo metálico fundido. (Magnetosfera) Presenza dun satélite grande (Lúa) que estabilice o

eixe de rotación, evitando grandes cambios climáticos.

O tempo de vida da estrela. Estrelas de tipo solar (medianas) ou máis pequenas que o Sol son máis estables.

Planetas xigantes cercanos que desvíen os asteroides e protexendo a outros planetas.

Situación dentro da galaxia. Lonxe do centro, para evitar as radiacións das supernovas.

1. Planeta dinámico

2. A Terra sólida

3. Wegener, a Deriva Continental

4. Da Deriva á Tectónica global

5. A máquina Terra

6. Historias dun vello planeta

Directos:

Sondaxes

Emisións volcánicas

Indirectos:

Método gravimétrico

Gradiente xeotérmico

Estudio de meteoritos

Densidade

Método sísmico

Primeiras teorías:

Teoría do arrefriamento e contracción (fixista). Finais do século XIX. A Terra ó arrefriar contráese, prégase e fractúrase, igual que unha uva que se convirte en pasa.

Os continentes móvense por acción de correntes convectivas do manto (movilista). Os materiais ascenderían ó quentarse na zona inferior e logo afundiríase ó arrefriar na superficie.

Probas da deriva continental:

Xeográficas. Coincidencia entre as formas da costa dos continentes, sobre todo se se teñen en conta as plataformas continentais.

•Paleontolóxicas. Existen fósiles de organismos idénticos en continentes que hoxe están separados por océanos, o que fai pensar en pontes continentais no pasado (Sudamérica, África, India, Australia).

•Xeolóxicas e tectónicas. Existen rochas do mesmo tipo e idade a ambos lados do Atlántico, así como coincidencia de cadeas montañosas e outras estruturas.

•Paleoclimáticas. Existen zonas da Terra cuxos climas non coinciden cos que tiveron no pasado, o que se reflicte por rexistros xeolóxicos. India e Australia estiveron cubertas por xeo, mentres Norteamérica e Europa eran bosques cálidos. Cambiaron de latitude.

A ORIXE DOS CONTINENTES E OS OCÉANOS, 1915Problema: Non puido explicar que forza era capaz de mover os continentes milleiros de kilómetros

PROBAS XEOGRÁFICAS: Existe unha grande coincidencia entre as formas da costa dos continentes, especialmente entre Sudamérica e África. Se no pasado estes continentes estiveron unidos formando un só, é lóxico que os fragmentos encaixen. A coincidencia é aínda maior se se teñen en conta non as costas actuais, senón os límites das plataformas continentais.

PROBAS PALEONTOLÓXICAS:

Existen varios exemplos

de fósiles de organismos

idénticos que se atoparon

en lugares que hoxe distan

milleiros de kilómetros,

como a Antártida,

Sudamérica, África, India

e Australia. Os estudos

paleontolóxicos indican que estes organismos prehistóricos non serían capaces de cruzar os océanos que hoxe separan eses continentes. Esta proba indica que os continentes estiveron reunidos nalgunha época pasada.

PROBAS XEOLÓXICAS:

Se se unen os continentes

nun só, pódese observar

que os tipos de rochas,

a cronoloxía das mesmas e

as cadeas montañosas

principais terían

continuidade física.

PROBAS PALEOCLIMÁTICAS:

Existen zonas na Terra cuxos climas actuais non coinciden cos que tiveron no pasado. Zonas actualmente cálidas estiveron cubertas de xeo no pasado (India, Australia), mentres que nesa época o norte de América e Europa eran bosques moi cálidos. Isto só se podería explicar supoñendo que esas zonas se atopaban en latitudes diferentes ás actuais e coas costas en diferentes ubicacións.

As dorsais son zonas onde se expulsa magma desde o manto, que pasa a formar parte da codia oceánica, é dicir, son zonas donde se constrúe codia oceánica. Esa codia destrúese, introducíndose de novo no manto, nas zonas de subducción.

Probas: Cartografía do fondo oceánico. Idade do fondo oceánico. Paleomagnetismo.

Probas oceanográficas

Descubrimento das dorsais oceánicas, con elevada actividade volcánica

A capa de sedimentos marinos é moi inferior ó esperable, sobre todo nas zonas próximas á dorsal.

A idade do fondo mariño diminúe ó achegarnos á dorsal, e nunca pasa dos 200 M.A.

Probas paleomagnéticas

Obsérvanse bandas paralelas, de similar idade e composición a ambos lados das dorsais oceánicas, con inversión periódica da polaridade, o que apoia a teoría da expansión do fondo oceánico e contribúe a explicar o movemento dos continentes.

Hipótese da expansión do fondo oceánico de Harry Hess, anos 70.

As placas están formadas pola litosfera e parte do manto e desprázanse.

As placas interaccionan unhas coas outras nos seus bordes provocando cordilleiras e dorsais.

Nos bordes tamén se xeran fenómenos coma o vulcanismo e a sismicidade, así como distintos tipos de rochas endóxenas (magmáticas e metamórficas).

Modelo 1: Correntes de convección na astenosfera.

Os materiais quentes, menos densos, ascenden até a superficie onde arrefrían, facéndose de novo máis densos e afundíndose nas zonas máis alonxadas das dorsais. Modelo desbotado.

Modelo 2. Arrastre das placas.

O peso da propia placa, ó subducir, fai de arrastre dos materiais cara ó manto.

Modelo 3. Empuxe de placas.

O empuxe dos materiais que aparecen continuamente nas dorsais desplaza a placa que ó colisionar con zonas continentais menos densas afúndese.

•Bordes diverxentes•Bordes converxentes:

• Dúas placas continentais: obducción

• Placa oceánica con placa continental: subducción

• dúas oceánicas: fosas• Bordes transformantes