El universo · 2018-11-22 · HISTORIA • Para el mundo clásico la Tierra era el centro del...
52
EL UNIVERSO
Transcript of El universo · 2018-11-22 · HISTORIA • Para el mundo clásico la Tierra era el centro del...
EL UNIVERSO
HISTORIA
• Para el mundo clásico la Tierra era el centro del Universo y en torno a ella, giraban el Sol,
la luna y las estrella. Es lo que se conoce como sistema geocéntrico y Ptolomeo (100-170
d.C) fue su principal defensor.
• En 1543 se publicó la obra de Nicolás Copérnico, en la que se sostenía que la Tierra no
era el centro del Universo, si no, que ese lugar correspondía al Sol sistema heliocéntrico.
• En 1633 Galileo Galilei fue juzgado frente a la inquisición por defender las ideas de
Copérnico. Finalmente lo negó todo y no fue ejecutado.
CONSTITUYENTES DEL UNIVERSO
Hay tres tipos de componentes: partículas materiales, partículas mediadoras y materia
oscura.
Partículas materiales
• Las partículas fundamentales de la materia son los átomos. En su centro se localizan los
protones + neutrones y en su corteza los electrones.
• Los protones y neutrones están compuestos de quarks.
• Además hay otro componente de la materia ultraligero que es el neutrino → se produce
por la desintegración de neutrones.
CONSTITUYENTES DEL UNIVERSO
Partículas mediadoras:
Son las partículas responsables de las cuatro fuerzas fundamentales .
• Fuerza electromagnética: Se da entre partículas con carga eléctrica. Su partícula
mediadora es el fotón. Compone la luz visible, las microondas, los rayos X, los gamma y
las ondas de radio.
• Fuerza gravitatoria: Se da entre cuerpos que tienen masa. Su interacción decrece con la
distancia. Su partícula mediadora son los gravitones, pero aún no se han descubierto.
• Fuerza nuclear fuerte: permite mantener el núcleo atómico unido y estable. Afecta
únicamente a los quarks y aumenta con la distancia. Su partícula mediadora es el gluón.
• Fuerza nuclear débil: Tres partículas median en esta interacción: Z, W+ y W-.
CONSTITUYENTES DEL UNIVERSO
La materia oscura:
• La acción de la gravedad se debe a la masa entre planetas.
• Cuando se calculó la masa de unos astros en función de la atracción gravitatoria, la masa visible no podía justificar la atracción gravitatoria.
• Esto se ha ido comprobando posteriormente → las estrellas se desplazan en las galaxias de una forma que no pueden explicar la interacción gravitatoria de sus masas.
• Así se propuso la existencia de la materia oscura.
• Se denomina oscura porque no emite ni absorbe luz, tampoco ondas de radio, rayos gamma ni microondas.
• Se supone que el 23% de toda la materia que existe en el universo es materia oscura.
CONSTITUYENTES DEL UNIVERSO
La materia oscura:
Alternativas a la materia oscura:
1) Modificar las leyes de la gravitación.
2) Suponer un Universo con más dimensiones, a lo largo de las cuales se dispondría la
masa que no se observa.
3) Suponer la existencia de agujeros negros o estrellas frías compuestos de materia
ordinario pero que al no emitir luz no serían vistos por los astrónomos.
4) Ninguna explica tan bien el fenómeno como la presencia de materia oscura
7
EL ORIGEN Y LA EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO
La teoría más aceptada es la del Big-ban → “La gran explosión”. (expansión)
Se basa en:
1. La teoría de la relatividad de Einstein.
2. Hubble en 1919 → Las galaxias se alejan unas de otras con una velocidad
proporcional a la distancia que las separa → es la expansión del espacio lo que
las separa.
3. Penzias y Wilson en 1965 → detectaron el fondo cósmico de microondas (FCM),
una luz procedente de todas las direcciones hacia la Tierra → compone una
especie de fotografía de como era el universo hace 13800 millones de años.
8
EL ORIGEN Y LA EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO
● Hace aproximadamente 13800 m.a toda la materia y la energía del universo
estaban concentradas en un punto de densidad infinita-
● Este punto explotó expulsando la materia y la energía en todas las direcciones.
● Los choques producidos por la acción de la gravedad hicieron que la materia se
agrupara más en unos lugares que en otros, formándose así las primeras estrellas
y galaxias.
● Los primeros átomos que se formaron fueron el H y el He, resultado del propio big-
ban. El resto de átomos más pesados se fueron formando en el interior de las
estrellas.
9
EL ORIGEN Y LA EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO
La historia del universo se divide en las siguientes etapas:
1. Etapa de inflación
2. Etapa oscura de formación de materia (primeros quarks)
3. Etapa de encendido del universo (formación de las primeras estrellas)
4. Etapa de formación galaxias.
5. Etapa de expansión acelerada del universo.
10
EL ORIGEN Y LA EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO
¿Cuál es el futuro del Universo?
https://drive.google.com/file/d/1p8YeKF-4MOleEfA_Dj9v9fA6TnPW9Nag/view
ESTRUCTURA DEL UNIVERSO
• La fuerza que organiza el universo es la de la gravedad.
• La mayoría de la masa se concentra en estrellas y sistemas planetarios.
• Estos sistemas planetarios se agrupan formando galaxias.
• Las galaxias se atraen entre sí formando grupos.
• Los grupos se atraen gravitatoriamente entre sí formando cúmulos.
Planeta Sistema
planetario
Galaxia Grupo Supercúmulo Universo
Tierra Sistema
Solar
Vía Láctea Local De Virgo
ESTRUCTURA DEL UNIVERSO
ESTRUCTURA DEL UNIVERSO
• LAS GALAXIAS
• Agrupaciones de millones de estrellas y otros astros.
• Hay dos configuraciones fundamentales:
• Bulbo: masa esférica relativamente compacta.
• Disco: masa dispuesta a lo largo de un disco.
ESTRUCTURA DEL UNIVERSO
• LAS GALAXIAS
• Estas dos grandes configuraciones (bulbo y disco) sirven para clasificar las galaxias:
• Elípticas: predomina el bulbo → gran concentración de estrellas en el centro que se van difuminando con la distancia.
• Espirales: predomina el disco. Las estrellas se disponen en brazos separadas por canales de polvo.
• Lenticulares: son intermedias, tanto el bulbo como el disco son importantes.
• Irregulares: no tienen estructura de bulbo ni de disco, su forma se perdió por la influencia gravitatoria de otras galaxias.
• Espirales barradas: son espirales pero los brazos no brotan del centro sino de una franja alargada de estrellas (barra). La Vía Láctea es de este tipo.
ESTRUCTURA DEL UNIVERSO
17
Elíptica Espiral Lenticular
Irregular
Espiral barrada
ESTRUCTURA DEL UNIVERSO
ESTRUCTURA DEL UNVERSO
Las estrellas:
• Son masas de gases principalmente H y He, que emiten luz.
• Se forman por acción de la gravedad que comprime los elementos → hace que se
calienten y esto favorece la fusión nuclear
• En su interior se producen reacciones nucleares→ H se transforma en He →
responsable de la emisión de luz.
ESTRUCTURA DEL UNVERSO
Los agujeros negros:
• Son zonas con tanta cantidad de masa que se convierten en «trampas gravitatorias»
de las que ni si quiera escapa la luz.
• Su presencia se detecta porque afecta gravitatoriamente al resto de masas de su
entorno por eso se observan estrellas girando en torno a lo que parece el vacío.
• Antes de caer al agujero negro la materia sufre mucha compresión y se calienta
miles de grados.
• Son restos de antiguas estrellas. Representan la última fase en la evolución de
enormes estrellas que fueron al menos de 10 a 15 veces más grandes que nuestro
sol.
https://www.nationalgeographic.es/espacio/agujeros-negros
SISTEMA SOLAR
http://www.johnkyrk.com/evolution.esp.swf
EL SISTEMA SOLAR
Compuesto por el Sol, planetas, planetas enanos, satélites y
cuerpos menores (asteroides y cometas)
Planetas y satélites dos tipos de movimientos:
1. Rotación: sobre un eje central en sentido opuesto a las agujas
del reloj (hay excepciones).
2. Traslación: alrededor de otros astros. También en sentido
opuesto.
Los movimientos de traslación de los planetas alrededor del
Sol.
o Órbita elíptica Sol en uno de los extremos.
o Todos los planetas están en situados en el mismo plano,
denominado eclíptica.
EL SISTEMA SOLAR
Cometas: pequeños astros con órbitas muy grandes, formados por
roca, hielo y otros compuestos. Al aproximarse a alguna estrella, el
hielo se funde y se rodean de una nube de gas y polvo que refleja la
luz cola del cometa.
•
EL SISTEMA SOLAR
Asteroides: astros de pequeño tamaño, formados por roca y metales.
Se concentran entre Marte y Júpiter en el llamado «Cinturón de
asteroides». Otros grupos importantes son los “troyanos”, situados en
la órbita de Júpiter y los “centauros” en la órbita de Saturno
EL SISTEMA SOLAR
Meteoritos: astros de órbita no estable. Tienen la posibilidad de
chocar contra otros astros.
EL SISTEMA SOLAR
Sol:
• Es la estrella de nuestro sistema planetario.
• Es una esfera de gases incandescentes (principalmente H y He).
• Debe su energía a las reacciones termonucleares que se producen en su núcleo,
donde alcanza una temperatura de 15 millones de grados centígrados.
• Contiene el 99% de la masa del Sistema Solar
• El Sol se formó hace 4.650 millones de años y tiene combustible para 5.000 millones
más. Después, comenzará a hacerse más y más grande, hasta convertirse en una
gigante roja. Finalmente, se hundirá por su propio peso y se convertirá en una enana
blanca, que puede tardar un trillón de años en enfriarse.
•http://www.youtube.com/watch?v=ek-3czEVLkA
•4. El Sistema Solar.
EL SISTEMA SOLAR
Planetas: cuerpos celestes que orbitan alrededor del Sol, cuyas masas
son lo suficientemente grandes como para tener forma casi esférica y
haber despejado los alrededores de su órbita.
•
EL SISTEMA SOLAR
Planetas que forman parte del Sistema Solar: Mercurio, Venus,
Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.
Se clasifican en: planetas interiores o rocosos y planetas exteriores o
gigantes.
EL SISTEMA SOLAR
Características de los planetas rocosos:
o Proximidad al Sol.
o Composición esencialmente rocosa.
o Pequeño tamaño.
o Baja gravedad.
o Escaso contenido en gases.
o De menor a mayor distancia al sol: Mercurio, Venus, Tierra, Marte.
EL SISTEMA SOLAR
Mercurio:
o Planeta más cercano al Sol y segundo más pequeño. Es más
pequeño que la Tierra pero más grande que la Luna.
o No posee atmósfera.
o Clima extremo: durante el día 425ºC y durante la noche: -170ºC.
(Debido a que su día dura 1400 horas)
o Cráteres y grietas por impacto de meteoritos.
o Núcleo metálico (Fe y Ni) y manto y corteza silicatados.
EL SISTEMA SOLAR
Mercurio:
EL SISTEMA SOLAR
Venus:
o Planeta más semejante a la Tierra por su composición, tamaño,
densidad.
o Núcleo metálico y manto y corteza silicatados.
o Densísima atmósfera efecto invernadero que provoca
temperaturas altísimas: 480ºC.
o Rotación retrógrada sentido agujas del reloj. Muy lenta: el día en
Venus dura más que un año.
o Geológicamente activo: numerosos volcanes.
EL SISTEMA SOLAR
Venus:
EL SISTEMA SOLAR
Tierra:
o Es el mayor de los planetas rocosos.
o Tiene una atmósfera que dispersa la luz y absorbe el calor. Composición: 78% N y 21%O2
o 70% superficie cubierta de agua.
o Atmósfera + agua vida
o Núcleo metálico (Fe y ni), manto silicatado y corteza basáltica y granítica.
o Geológicamente muy activo: tectónica de placas y procesos geológicos externos debidos al agua, viento…
o El eje de la Tierra está inclinado 23º lo que genera las estaciones del año.
o Tiene un satélite la luna.
EL SISTEMA SOLAR
Tierra:
o Estaciones:
EL SISTEMA SOLAR
Tierra:
o Estaciones:
EL SISTEMA SOLAR
Marte:
o Atmósfera muy fina formada principalmente por CO2.
o Composoción similar a la Tierra.
o Inclinación del eje 25º estaciones.
o 0,03% de agua. Restos de corrientes de agua antiguas ¿vida en
pasado?
o Superficie cartografiada por sondas espaciales: volcanes, cráteres,
casquetes polares.
o Presenta dos pequeños satélites: Fobos y Deimos.
EL SISTEMA SOLAR
Marte:
EL SISTEMA SOLAR
Caracterísitcas de los planetas gaseosos o exteriores:
oPlanetas ligeros, gigantes situados en la parte externa del Sistema
Solar.
oComposición principalmente de H y He.
oSe les denomina planetas jovianos y son: Júpiter, Saturno, Urano y
Neptuno.
oAtmósferas muy densas y gravedad elevada.
oJúpiter y Saturno tienen sistema de anillos y multitud de satélites.
EL SISTEMA SOLAR
Júpiter:
o Planeta más grande del Sistema Solar. Tiene más materia que el
resto de planetas juntos.
o Tenue sistema de anillos invisible desde la Tierra. (partículas de
polvo)
o Composición: hidrógeno, helio y pequeñas cantidades de amoníaco,
metano, vapor de agua y otros compuestos.
o La rotación de Jupiter es la más rápida entre todos los planetas.
o Tiene una atmósfera compleja, con nubes y tempestades muestra
franjas de diversos colores y algunas manchas. (Gran Mancha
Roja tormenta)
o Presenta más de 60 satélites. (Gamínides, Calisto, Io, Europa)
EL SISTEMA SOLAR
Júpiter:
EL SISTEMA SOLAR
Saturno:
o Segundo planeta más grande del Sistema Solar.
o Su composición es principalmente H, con algo de He y CH4.
o Bandeado atmosférico similar al de Júpiter pero más tenue.
o Sistema de anillos muy definido y observable desde la Tierra.
o Tiene muchos satélites, se estima que unos 200. en la actualidad hay
60con órbita confirmada. (Tetis y Titán)
EL SISTEMA SOLAR
Saturno:
EL SISTEMA SOLAR
Urano:
o Tercer planeta más grande del Sistema Solar.
o Atmósfera muy densa de H y CH4
o El eje de Urano está inclinado 90ºla parte más caliente es uno de
los polos.
o Rotación retrógrada.
o Fino anillo.
o 27 satélites.
EL SISTEMA SOLAR
Urano:
EL SISTEMA SOLAR
Neptuno:
o El interior de Neptuno es roca fundida con agua, metano y amoníaco
líquidos. El exterior es hidrógeno, helio, vapor de agua y metano, que
le da el color azul.
o Mayores vientos del sistema Solar (2000km/h) y formaciones
tormentosas (Mancha Oscura) y bandas blancas de nubes de
metano.
o Sistema de 4 anillos.
o 13 satélites (Tritón gira en dirección contraria al planeta.)
•EL SISTEMA SOLAR
Neptuno:
EL SISTEMA SOLAR
Planetas enanos: Cuerpos celestes que orbitan alrededor del Sol y
tienen una masa lo suficientemente grande como para tener una
forma casi esférica pero no para haber barrido su órbita. Se incluyen
Plutón, Ceres e Iris y posiblemente muchos cuerpos situados más
allá de la órbita de Neptuno.
(Unión Astronómica Internacional 2006)
EL SISTEMA SOLAR
Satélites:
o Cuerpos celestes que giran en torno a un planeta.
o Exceptuando Mercurio y Venus todos los planetas tienen satélites.
o La Luna es el satélite de la Tierra.
o Tiene influencia sobre los ciclos mareales.
•
ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR
• Hace unos 4550 m.a. una nube de gas y polvo comenzó a contraerse
por acción de la gravedad.
• Centro de la nebulosa más partículas más choques más calor.
• Formación de una estrella Sol.
• Los elementos ligeros emigran hacia el exterior más frío Se forman
los planetas gaseosos.
• En la zona interna se forman cuerpos pequeños (planetesimales) que
al chocar entre si forman planetas mayores planetas rocosas.
• Resto de materia satélites, cometas, meteoritos, etc.
ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR
