VIAJEAL UNIVERSO

Universidad Popular de Tres CantosJosé Aceituno

Nuestro hogar:El planeta TIERRA

PLANETA TIERRA

• Tercer planeta del sistema solar

• 12.700 km. de diámetro

• Distancia al sol 150 millones km.

• Volumen un millón de veces menor que el del sol.

• Temperatura media 15º

• 71% de su superficie cubierta de agua en estado líquido

PLANETA AZUL

Hasta ahora único planeta con vida inteligente

MODERADAMENTE INTELIGENTE

Erupción solar

El campo magnético, la magnetosfera, nos protege del viento solar

Aurora boreal desde el Shuttle

La luna al amanecerdesde el espacio

LUNA 50 veces más pequeño que nuestro planeta

DISTANCIA MEDIA: 384.000 KM

ECLIPSE SOLAR VISTO DESDE LA ESTACIÓN MIR

Nuestro mundoEl sistema solar

SISTEMA SOLARSOL

Planetasrocosos

Planetas gaseosos

MERCURIO

• Atmósfera muy ténue

• Temperatura diurna: 350º

• Temperatura nocturna: -170º

VENUS

• Atmósfera muy densa

• Presión 75-100 atm.

• 95% de CO2

• Nubes de ácido sulfúrico

• Temperatura 457-474 º

MARTE

• Gravedad 1/3 de la terrestre

• Atmósfera muy ténue

• Grandes tormentas de polvo rojo

Asteroide (243)ida

Cinturón de asteroides

JUPITER

• Masa: 2,5 veces la suma del resto de planetas

• Composición: hidrógeno y helio.

• Distancia al sol: 5 UA

• Gira en 10 horas x vuelta

• Es una estrella frustrada

Detalle mancha roja de Júpiter

Satélites galileanos

Satélite IO

IO frente a Júpiter

SATURNO

• Estructura gaseosa como la de Júpiter• Distancia al sol 9,5 UA• Tarda casi 30 años en su órbita solar• Los anillos están formados por partículas y rocas.

Satélites de Saturno

Titán y Dione junto a Saturno

URANO

• Eje de rotación inclinado casi 90º

• Periodo orbital 84 años

• Composición gases y hielos

• Distancia media al sol 19 UA.

NEPTUNO

• Composición gases y hielos

• Vientos de hasta 2000 km/h

• Periodo orbital 164 años

• Distancia al sol 31 UA.

Cometa Hyakutake-1996

A= Sol B= Tierra

Esquema de un cometa

Viajemos ahora hacia ....

Las estrellas

Más allá de nuestro sistema solar

hay un vacío casi absoluto

Pero más allá hay millones de estrellas

Necesitamos nuevas unidades de medida para la distancia hasta las estrellas

• Año luz: distancia que recorre un rayo de luz en el vacío en un año, a razón de 300.000 Km. por segundo.

• Parsec: 3,26 años luz. Distancia para la que se produce una desviación angular aparente de 1 segundo de arco para la observación de la estrella desde dos puntos separados entre sí 1 UA

La estrella más próxima esAlfa Centauri, a 4,22 años luz

La intensidad depende de la magnitud y la distancia

El color de la temperatura superficial

A veces forman estructuras globulares

Las estrellas se forman a partir de nubes de gas y polvo

Nebulosa de Orión

Formación y vida de una estrella

• La contracción gravitatoria de la nube original calienta el gas

• Alcanzada la temperatura crítica comienza la fusión nuclear del hidrógeno produciendo helio + una enorme cantidad de energía sobrante.

• La contracción gravitatoria se detiene por la presión contraria de la energía irradiada

Ha nacido una estrella

Existirá durante millones o miles de millones de años

La muerte de una estrella tipo Sol

• EDAD 10.000 millones de años. Agotado el combustible de hidrógeno en el núcleo de la estrella, esta comienza a fusionar el hidrógeno de las capas externas. Aumenta su tamaño mientras disminuye su temperatura superficial.

• EDAD 12.000 millones años: Su tamaño ha aumentado 100 veces, su luminosidad 2000 veces y su temperatura superficial ha disminuido a 4000 º. Se ha convertido en GIGANTE ROJA.

• Transformado todo el hidrógeno en helio, el núcleo se comprime y calienta hasta que el helio se fusiona produciendo carbono y oxígeno. El proceso es algo violento (flash de helio) y expulsa las capas externas que formarán una NEBULOSA PLANETARIA.

• Detenidos los procesos de fusión queda una pequeña estrella muy comprimida (hasta el tamaño de la Tierra), una ENANA BLANCA, que irá perdiendo lentamente su energía térmica hasta apagarse.

Nebulosa planetaria M57, en Lira

La muerte de una estrella muy masiva

• Tienen una vida breve, unos 100 millones de años. Consumen rápidamente su combustible para soportar su gran peso.

• En la fase final pasa por diferentes etapas de compresión-fusión del núcleo produciendo elementos más allá del carbono y oxígeno hasta llegar al hierro de cuya fusión ya no se obtendría energía.

• Al final de la fase de gigante roja si la estrella enana resultante mantiene aún 1,44 masas solares no puede soportar su peso y se colapsa súbitamente, convirtiéndose en una ESTRELLA DE NEUTRONES, (o de quarks, o un agujero negro).

• La energía liberada es tan intensa que expulsa violentamente la capa externa de la estrella. Ha aparecido una SUPERNOVA y su luz es mas intensa que todos los millones de estrellas de su galaxia. La explosión ha producido átomos más pesados que el hierro que son lanzados al espacio.

• La estrella de neutrones, concentrada en un radio entre 20 y 10 km., gira varios cientos de veces por seg., con un intenso campo magnético que produce chorros de energía en la gama radio, rayos X o rayos Gama. Es un PULSAR.

Pulsar

Nebulosa del Cangrejo M1

Resto de supernova

Pulsar de M1

Supernova en Nube Magallanes (año 2006)

Y ....

El gran salto

Galaxia Andrómeda

TIPOS DE GALAXIAS

Galaxias elípticas

Galaxias espirales

Galaxias espirales barradas

Galaxias lenticulares

Galaxia espiral

M51 en constelación Canes Venatici

Galaxia espiral barrada (NGC 1300 )

GalaxiaLenticular, S0

Galaxia elíptica

SOL

Vía Láctea

Esquema de lente gravitacional

Curvatura del espacio

Agujero NegroHorizonte de sucesos

El espacio-tiempo se alabea en presencia de una masa(Teoría general de la relatividad- A. Einstein))

“La masa le dice al espacio cómo ha de curvarse, yel espacio le dice a la masa cómo ha de moverse”

John Wheeler

Efecto gravitacional – anillo de Einstein

Chorro de plasma proyectado desde M87

Energia oscura 70%

Materia oscura 25%

Materia ordinaria luminosa 0,5%

Materia ordinaria no luminosa 4,5%

Distribución materia-energía en el universo

Viajemos ahora a travésDE OTRA DIMENSIÓN

El tiempo

EL ORIGEN DEL UNIVERSO

Modelo de estado estacionario: El universo tiene la misma aparienciaa gran escala, desde cualquier sitio y en cualquier época.

Teoría del big bang: El universo se originó a partir de una singularidadespacio-temporal de densidad infinita y no ha dejado de expandirsedesde entonces.

EL UNIVERSO EN EL MOMENTO ACTUAL

• Universo en expansión: las galaxias distantes se alejan.

• Su luz se nos muestra con corrimiento al rojo.

• La velocidad de alejamiento es proporcional a la distancia.

Ley de Hubble: v = H0 . D

H0 es la constante de Hubble.

valor actual 71 ± 4 km/s/Mpc.

Sol Galaxia

Corrimiento al rojode la luz de objetos lejanos

Vista panorámica del universo observado

EL FUTURO DEL UNIVERSO

• Freno de la expansión – contracción – Big Crunch.

• Expansión constante y enfriamiento paulatino.

• Aceleración no lineal de la expansión – Big Rip.

ENERGÍA OSCURA

"No existe fe alguna, por respetable que sea, ni interés alguno, por legítimo que sea, que no deba adaptarse al progreso del conocimiento humano e inclinarse ante la verdad."

Paul Broca