Historia del Universo

Origen. Galaxias. Estrellas. Sistema Solar. Planetas

  • Enviado por: Jose Ramon Ballesteros
  • Idioma: castellano
  • País: España España
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Historia del universo

El universo nace en circunstancias desconocidas. Según los conocimientos científicos del Bing Bang, surgió de una “singularidad”, un punto de densidad infinita en el que explotan las leyes del espacio y del tiempo.

Las teorías actuales apuntan auna era de “inflación” rápida; una expansión tan acelerada que supero la velocidad de la luz. Es posible que el universo, en principio del tamaño de una bola diminuta de menos de un milímetro, se haya expandido mucho más allá de las distintas que en la actualidad pueden observar nuestros telescopios más potentes.

La fuerza primitiva que se mueve dejando una serie de partículas elementales electrones, quarks, gluones, y neutrinos… que sobrevienen en un entorno con temperaturas elevadísimas(1027°c). Agotada, la fuerza primitiva del universo se disuelve en gravedad y otras fuerzas que actúan a nivel nuclear. Se aplican ya las leyes de Einstein. El universo sigue expandiéndose y enfriándose.

La temperatura desciende hasta mil billones de grados centígrados. Aparecen las cuatro fuerzas elementales de la física: la gravedad, la fuerza nuclear fuerte, la fuerza nuclear débil y el electromagnetismo. Ha llegado la hora de la creación de partículas más complejas.

Los quarks empiezan a formar grupos de tres, dando lugar a los primeros protones y neutrones, la estructura básica de los átomos. La materia y la antimateria chocan e inician su destrucción mutua, dejando por alguna razón desconocida un resto de materia pura. La temperatura del universo ha descendido hasta mil millones de grados centígrados.

Neutrones y protones se combinan para formar los núcleos mas básicos del átomo: los de hidrogeno, helio y litio. El universo se enfría a una velocidad tan extraordinaria que no queda calor suficiente para formar elementos mas pesados.

La luz no logra llegar al universo primitivo a causa de su espesa mezcla de electrones protones (propagadores de luz y otras ondas energéticas). Al llegar a 3000°C, los elementos consiguen finalmente conectarse a la estructura básica del átomo, liberando fotones y creando la primera señal electromagnetica del universo (todavía hoy se sigue oyendo su rastro). El espacio es ahora transparente.

La era cósmica oscura concluye con la formación de las primeras estrellas del universo en medio de densas nubes de gas. Compactado por la gravedad, el hidrogeno que contienen esas estrellas se funde en helio, derramando luz y calor en el espacio. Violentas y calurosas reacciones nucleares van generando nuevo elementos. Se forman así el carbono, el oxigeno y el magnesio. Estrellas gigantes, llamadas supernovas, expiran con tremendas explosiones y liberando materia pesada a través de las galaxias en evolución.

Se forman nuestro sol a la vez que los planetas del sistema solar, posiblemente a raíz del cataclismo provocado por una supernova, que fue produciendo acumulaciones graduales de polvo, piedra, y gas hasta convertirse en cuerpos esféricos. En los planetas cercanos al sol (mercurio, Venus la tierra), la mayoría del gas ligero se ha quemado, dejando en la tierra una mezcla compuesta principalmente por hierro, níquel, carbono, oxigeno y magnesio. Los planetas más distantes como Júpiter y saturno, siguen siendo gigantescos globos de gas ligero.

Las primeras células empiezan a poblar la tierra. Según las antiguas teorías los componentes fundamentales de la vida, como los aminoácidos, procedían de la acción de relámpagos sobre una mezcla primitiva de agua, metano e hidrogeno. Las teorías contemporáneas sostienen que los asteroides que cayeron en la tierra pudieron traer consigo las simientes de la vida orgánica.

Los organismos multicelulares se propagan, ayudados por el inicio de la reproducción sexual. Los primeros vertebrados aparecen, seguidos por los dinosaurios, los reptiles, los mamíferos y los vegetales. Hace unos cinco millones de años, varias especies de homínidos empiezan a vivir en África. El Homo Sapiens hace más de 100.000 años, y con él surgen la lengua, la cultura y la sociedad humana.

ESTUDIO DEL UNIVERSO

Desde tiempos inmemorables las estrellas le han servido al hombre como reloj y puntos de referencia.

Galileo construyó el primer telescopio (aunque la idea era holandesa) e inmediatamente lo dirigió hacia las estrellas. Esto provoco una revolución científica: el hombre podía ver más allá en el espacio y distinguir los planetas como cuerpos celestes y no simples puntos de luz. Galileo descubrió las lunas de Júpiter y los anillos de saturno.

*Los telescopios ópticos: Captan la luz procedente de los astros y producen imágenes lo bastante grande y nítidas pasa que puedan ser examinadas con detalle. En las últimas décadas se han lanzado al espacio telescopios espaciales que, al estar, fuera de la atmósfera terrestre, nos ofrecen mejores imágenes. Estos telescopios están automatizados y responden a órdenes enviadas por los científicos desde la tierra.

*Telescopio de rayos X: Los telescopios convencionales no pueden detectar los rayos x, pues si este tipo de radiación cae verticalmente sobre un espejo, sencillamente lo atraviesa pasando por los espacios libres entre sus átomos. En los primeros instrumentos se utilizaba una rejilla colocada por delante del detector para obtener al menos cierta información direccional.

Algunos de los telescopios más recientes, como el observatorio Einstein y el Exosat llevan telescopios de “incidencia rasante”. Estos instrumentos se basan en el hecho de que al incidir sobre una superficie en un ángulo muy plano, los rayos x no “ven” los espacios entre átomos y, en consecuencia rebotan.

*Radiotelescopios: Son grandes receptores que recogen radiaciones de onda larga procedente de diversos astros, mediante gigantescas antenas parabólicas; en nuestro sistema solar las principales fuentes previsoras son el sol y Júpiter. Se emplean también para seguir a los vehículos especiales. Las ondas de radio son concentradas por un receptor y filtradas mediante un computador. Finalmente, un registrador de dibuja las señales en un grafico.

*Espectrografía estelar: Es el estudio de la luz recibida de los espectroscopios; estos consisten en un prisma triangular o una red de difracción, que descompone la luz en distintas longitudes de onda. Se consigue así un espectro que se fotografía mediante un espectrógrafo, obteniéndose un espectrograma. Los espectros que se utilizan también a modo de termómetros estelares, ya que existe relación entre la temperatura del cuerpo emisor y el color de la luz recibida. Así mismo, también se utiliza en la medición de las velocidades radiales de las estrellas respecto a la tierra.

*Las sondas espaciales: Son pequeñas naves que se lanzan desde la tierra para que realicen un recorrido determinado. Estas naves detectan diferentes tipos de radiaciones y envían a la tierra información captada.

Desde 1957, año en que la antigua Unión Soviética lanzo al espacio la sonda espacial sputnik 1, este tipo de naves ha sido muy utilizado. La Voyager 2 es la primera que ha recorrido todo el sistema solar y que ha salido de él.

*Las naves espaciales tripuladas: Permiten al ser humano la observación astronómica in situ. La luna es el único astro que ha sido visitado por el hombre. El primer alunizaje fue realizado por una nave de Estados Unidos el 20 de julio de 1969.

El coste de los viajes tripulados es mayor que el de las sondas espaciales.

TEORIAS DEL UNIVERSO

Hay varias teorías del origen del universo; las más conocidas y recientes son estas:

-Teoría de Hoyle:

Defiende un universo estático, sin principio ni fin, que permanece inalterable.

Cuando una galaxia envejece y muere, otra nueva le sustituye.

Esta teoría no es buena porque cálculos realizados parecen indicar que las galaxias se originan al mismo tiempo, lo cual echa por tierra la teoría.

-Teoría del Big-Bang:

El universo esta en un cambio continuo. Su estudio permite reconstruir la historia y suponer cual fue su origen. Las galaxias se desplazan separándose, lo que permite asegurar que el universo se expande en todas las direcciones, es decir que aumenta de volumen progresivamente.

-Teoría pulsátil del Big-Bang:

Esta teoría es igual a la del Big-bang pero aumentada diciendo que; el universo llegará un momento en que parara de expandirse y se contraerá, para volver todo al principio.

CONSTITUCION DEL UNIVERSO

El universo esta formado por: galaxias, estrellas, agujeros negros y quaras.

Galaxias:

Se cree que existen alrededor de 120.000millones de estas gigantescas estructuras, capaces de albergar una media de 150.000millones de estrellas cada una. Con una cantidad tan enorme de estas formaciones, es normal que también existan una ingente cantidad de formas y tamaños.

-Galaxia del tipo irregular (irr): Se denomina así a aquellas que por su baja densidad no han conseguido la simetría de la distribución.

-Galaxia del tipo elíptica (clasificación de E7 hasta E0): Las galaxias elípticas se forman cuando setas en su juventud (protogalaxias) han detenido o ralentizado su rotación y se contraen hacia el interior del núcleo central. Dependiendo de la velocidad de contracción, así como la velocidad de rotación originan diferentes estados que se dieron a diferenciar en siete subclasificaciones, que van desde E0 con forma casi esférica, hasta E7 con una forma casi aplanada.

-Galaxia tipo espiral (Sa, Sb, Sc): Enlas galaxias de tipo espiral, se definen tres categorías principales: Sa o espiral cerrada, Sb o espiral abierta y Sc o espirales con núcleo pequeño.

Clasificación de las galaxias según su forma

Irregulares

(irr) sin forma definida,

Elípticas

Desde E0 (casi circulares) hasta E7 (aplanadas)

Espirales

Tipos Sa: espiral cerrada -Sb: (barradas SBa, SBb, SBc- dependiendo del núcleo) -Sc: espiral abierta con núcleo pequeño.

Las formación de las galaxias en el principio de los principios al estar el universo constituido por una masa homogénea de compuestos primordiales (hidrogeno, helio, oxígeno…) que repartidos a lo largo y ancho este basto cosmo en el que vivimos, formaba una gran nube que compartía casa con las radiaciones y luz. Determinante para la formación de las galaxias, fue sin duda el descubrimiento de las pequeñas fluctuaciones contenidas en la radiación cósmica de fondo que permitieron a la materia anudarse en grandes cúmulos, embriones de futuras formaciones galácticas. Las fluctuaciones de la radiación de fondo, deben su lógica a que después de la gran explosión inicial, la temperatura de la susodicha radiación, no podía ser homogénea sino que debía contener zonas en las que la temperatura hubiera sido mas baja y por lo consiguiente permitiera que se crearan zonas de materia mas densa, que debido a la atracción gravitatoria, iniciaran en su día la formación de protogalaxias. Estas a su vez seguían bajo el dominio de la fuerza gravitatoria, dividiendo el cúmulo en zonas más pequeñas denominados núcleos estelares y que contendrían la materia suficiente para originar cada uno de ellos una estrella. Una vez se forman las estrellas estas estarán condenadas a permanecer por toda la eternidad unidas entre si, formando una unidad denominada galaxia, que a su vez estará unida a otras galaxias en los denominados grupos locales, que a su vez también estarán unidos a otros grupos formando los denominados supercúmulos, (las formaciones mas inmensas que se tienen actualmente conocimiento) que ocupan bastísimas regiones cósmicas de mas de mil millones de años luz. Se piensa que estos supercúmulos, a su vez forman parte de los denominados macrocúmulos, en una conclusión que lleva a la teoría de que el universo es todo el un gran sistema unido por fuerzas de la gravedad.

NOMBRE

DISTANCIA EN A. LUZ

DIAMETRO EN A. LUZ

CLASIFICACION

Vía Láctea

---------------

100.000

Espiral (Sb)

G. Nube de Magallanes

170.000

30.000

Irregular (Irr I)

P. Nube de Magallanes

200.000

16.000

Irregular (Irr I)

G. Enana del Dragón

250.000

3.000

Elíptica (E3)

G. Enana de la Osa Menor

250.000

3.000

Elíptica (E6)

G. Enana del escultor

300.000

5.000

Elíptica (E3)

G. Enana del Horno

420.000

7.000

Elíptica (E3)

G. Enana de la Carena

550.000

4.000

Elíptica (E0)

G. del León

750.000

4.000

Elíptica (E3)

G. del León II

750.000

4.000

Elíptica (E0)

G. de Barnard(NGC6822)

1.700.000

10.000

Irregular (Irr I)

IC1613

2.200.000

8.000

Irregular (Irr I)

G. Andrómeda ( NGC224,M31)

2.300.000

130.000

Espiral (Sb)

NGC205

2.300.000

16.000

Elíptica (E6)

NGC221, M32

2.300.000

8.000

Elíptica (E2)

NGC185

2.300.000

8.000

Elíptica (E0)

NGC147

2.300.000

10.000

Elíptica (E5)

G. del triangulo(NGC598)

2.500.000

50.000

Espiral (Sc)

ESTRELLAS:

Las estrellas nacen de las nubes interestelares de gas y polvo que existen repartidos por el universo. Están compuestas principalmente de hidrogeno, amoniaco, agua, acetileno, formalina, silicatos, carbonos etc, poseen los componentes necesarios no solo para desarrollar una estrella (o cientos de miles), sino para desarrollar también masas planetarias. Estas estructuras, son tremendamente estables en cuanto a que su sistema de gravedad esta complejamente estabilizado u solo una perturbación podría hacer tambalear semejante estructura intergaláctica.

Supongamos por un momento que cerca de una nube interestelar, madre de futuras estrellas, se produce por la explosión de una supernova: Las estructuras, lejos de absorber la onda de choque provocada por semejante acontecimiento, comienza a calentar ese centro de masas que a raíz de esto, aun mas la materia que sigue colapsando el núcleo de tal manera que la radiación cada vez lo tiene mas difícil para escapar y la temperatura sigue aumentando. Ha nacido una protoestrella.

El siguiente paso es convertirse en estrella: A partir de la nube originaria, se crea un anillo que rodea a esta futura estrella y que seguirá precipitando materia sobre ella de tal modo que al no poder ser absorbido todo el material que es atraído, una gran parte se escapara a través de la perpendicular de entrada al disco y formara lo que vendrá a denominar chorros bipolares (materia que abandona la estrella en forma de eyecciones) que serán despedidos a velocidades superiores a los mil kilómetros por segundo. El proceso que sigue al nacimiento de una estrella hasta que esta alcanza su madurez es muy inestable, la estrella todavía no dispone de sistema de compensación, no ha iniciado sus reacciones nucleares y todavía se esta formando. Al mismo tiempo que continua la asimilación de materia atraída por la gravedad, la futura estrella va ganando temperatura hasta alcanzar lo 9/10 millones de grados, en cuyo preciso momento comenzaran las reacciones nucleares, la estrella seguirá contrayéndose hasta que la presión y temperaturas internas sean lo suficientemente grandes para compensar el sistema y lograr así el estado de madurez mientras, las radiaciones y el viento de protones y electrones y electrones, expulsan a los elementos mas ligeros del disco, si hay suerte , estos elementos formaran un disco circunestelar que podría derivar en un sistema planetario, como ocurrió en el caso del sol.

Una vez alcanzada la edad madura, la estrella se mantendrá estable por un periodo de tiempo, inversamente proporcional a su masa. Esto viene determinado por la cualidad física de compensación de presiones hacia el núcleo, de tal manera que cuanto mayor es la estrella, mayor es la cantidad de combustible a emplear para compensar la atracción gravitatoria y lógicamente, menor es la vida de ésta. El sol es una enana amarilla del tipo g2 que tiene garantizada su existencia por un periodo de 100.000 millones de años; ha consumido 5.000 millones y por lo tanto le quedan otros cinco mil. Una enana marrón, necesitaría más de 100.000 millones de años para consumir todo su combustible, ya que su efímera masa, no necesita grandes gastos energéticos para compensar su atracción gravitatoria. Una estrella supergigante, emplearía del orden de unos 5-40 millones de años para terminar con todo su hidrogeno (un tiempo insignificante comparado con el que emplea el sol).

AGUJEROS NEGROS:

Se trata de una acumulación finita de materia, concentrada a una densidad infinita y formando una singularidad. De esta definición se estrae la conclusión de que esta materia concentrada en un punto infinito (singularidad), ha perdido todas sus propiedades físicas y solo conserva la capacidad de la atracción gravitatoria.

Las leyes físicas tampoco son consecuentes, de hecho no se conoce los mecanismos que deben regir en el interior de un agujero negro, pero si se sabe como afectan al resto de la materia colindante. Lo más impresionante de un agujero negro, es su capacidad para retener toda la materia contenida en él. Es capaz de evitar incluso que la luz que ha entrado en su interior, abandone las inmediaciones, por lo que ésta se acumula en su disco de acreción, sin posibilidad de escape, lo que les hace invisibles a nuestros ojos. También el tiempo se ve afectado: En el interior de un agujero negro, el tiempo esta prácticamente detenido. En pocas palabras, un agujero negro es una región del espacio con tanta concentración de materia y un campo gravitacional tan fuerte, que ni siquiera la luz puede salir de él. Dado el fundamental papel que en este caso juega la gravedad, tendremos que hacer acopio de la teoría de la relatividad de Einstein, para entender detalladamente que son los agujeros negros.

El horizonte de sucesos de un agujero negro, es conocido como la zona de “no retorno”, esto es, una superficie esférica que limita el contorno de este y que una vez atravesado, nada puede escapar de su atracción gravitatoria, ya que en este estado, la velocidad mínima de fuga es de 300.000 km segundo.

QUASAR:

Sobre 1960 astrónomos estadounidenses descubrieron que una de las fuentes de radio ya catalogadas por un grupo de Cambrige, ocupa un sector del cielo no mayor de 1 segundo de arco. Algo tan pequeño tenia que ser un objeto aun no conocido, así que pidieron a un discípulo de Hubble que lo estudiase.

Resulto que lo único observable era un minúsculo punto azul, no distinto de muchas estrellas convencionales. En los siguientes años se estudiaron más de estos objetos pero seguían siendo un misterio hasta que en 1963 un astrónomo holandés, descubrió que los espectros de estos objetos eran iguales a los conocidos aunque desplazados hacia el rojo.

Observo que tenia un espectro con líneas de emisión de magnesio, oxigeno, y neon desplazadas un 37% hacia el rojo, lo que significaba que se alejaba de nosotros al 37% de la velocidad de la luz. Esto a su vez implica que estuviese a una distancia aproximada de 4.500 millones de años luz. A su vez también debía emitir 100veces más energía que las galaxias conocidas…pero ¿cómo?; se han barajado varias teorías, la teoría mas aceptable es que se tratan de galaxias jóvenes en las que un supermasivo agujero negro central engulle enormes cantidades de gas. Este gas, acelerado por la gran atracción gravitatoria, se calienta en la fricción producida por la enorme velocidad a la que se mueve y por lo tanto emite energía (luz visible entre otras longitudes de onda).

Energía que nos llega en forma de luz con un retraso de miles de millones, viendo las galaxias tal y como eran hace pocos millones de años.

Es razonable pensar que los cuásares son una fase temprana en la evolución de las galaxias. Una vez la mayor parte del gas que rodea al núcleo galáctico ha sido ha sido consumido por la fase cuásar, se reduce la absorción de materia por el núcleo y por tanto la emisión de energía, como es el caso de las galaxias tal y como las conocemos (incluida nuestra Vía Láctea).

EL SISTEMA SOLAR

El sistema solar nace aproximadamente hace unos 10.000 millones de años después del big-bang del colapso de una nebulosa de polvo u gas hace del orden de entre 4600 y 5000 millones de años, se forma el sistema solar. Esta nebulosa que formo el sol y todos los elementos que han compuesto y compondrán el sistema solar, fue el remanente de la explosión de una supernova que anteriormente fue otra estrella, que a su vez provino de la explosión de otra supernova que otra vez se origino de la explosión en un final agonizante de la vida de una estrella.

Las medidas del sistema solar, son tremendamente imprecisas. Aunque plutón se halla a una media 5900millones de km, se calcula que las dimensiones medias de este, desde el centro del sol (punto de referencia inicial), hasta el extremo opuesto de la nube de Oort (remanente residual de la formación del sistema solar y que contiene, se cree, billones de cometas) son de aproximadamente 15 billones de kilómetros (algo mas de 1,5 años luz).

El sistema solar esta formado por: el sol; planetas; asteroides; meteoros; meteoritos; cometas.

SOL:

Estrella que domina el sistema planetario. Mediante la radiación de su energía electromagnética aporta toda la energía que mantiene la vida en la tierra, porque todo el alimento y el combustible procede en última instancia de las plantas que utilizan la energía de la luz del sol.

HISTORIA DE LA OBSERVACION CIENTIFICA: Desde que el ser humano ha estado sobre la tierra, el sol ha sido considerado de especial importancia en el ciclo de la vida. Aparte de su revelancia posicional para señalar los solsticios, equinoccios, y eclipses, el estudio del sol data del descubrimiento de las manchas solares. Los astrónomos chinos observaron manchas solares en el año 200 a.c. Pero en 1611, galileo utilizo el telescopio, recién inventado para observarlas. El descubrimiento de galileo significo el comienzo de una nueva aproximación al estudio del sol, que paso a ser considerado un cuerpo dinámico, en evolución, y sus propiedades y variaciones pudieron ser comprendidas científicamente.

COMPOSICION Y ESTRUCTURA: La cantidad total de energía emitida por el sol en forma de radiaciones es bastante constante. Esta energía se genera en las profundidades del sol. Al igual que la mayoría de las estrellas, el sol se compone sobre todo de hidrogeno (71%), helio (27%) y otros elementos mas pesados (2%). Cerca del centro del sol, la temperatura es de casi 16.000.000k y la densidad es de 150 veces la del agua.

El sol esta dividido en regiones:

El núcleo: Es de unos 400.000km. de diámetro se concentra un 60% de su masa, la temperatura es muy elevada y tiene lugar los procesos termonucleares que producen su energía y es radiada hacia la superficie del sol. La energía se produce mediante la fusión de los núcleos de hidrogeno en núcleos de helio.

La fotosfera: Es la superficie superior al núcleo, tiene solo 400km. de espesor y esta formada por una masa gaseosa incandescente, en la que hay zonas mas oscuras llamadas manchas solares. Por encima de la fotosfera se extiende la cromosfera.

Zona de radiación: La radiación electromagnética fluye al exterior en forma de calor. Esta zona es más fría que el núcleo, 2,5 millones de grados centígrados. Tiene unos 380.000km de espesor.

La zona de conveccion: Es ligeramente más fría (unos 2 millones de °c.). Tiene unos 140.000km de grosor.

MASAS SOLARES: George Ellery descubrió en 1908 que las manchas solares (áreas más frías de la fotosfera) presentan campos magnéticos fuertes. Las manchas solares se suelen dar en parejas con campos magnéticos que señalan sentidos opuestos. Cada mancha solar dura como unos meses.

CAMPO MAGNETICO: Gran parte del campo magnético esta fuera de las manchas. Estos lugares se denominan regiones activas y áreas circundantes, que han distribuido suavemente la emisión cromosferita, se denomina playas. Las regiones activas son lugares donde surgen las erupciones solares, explosiones provocadas porla liberación muy rápida de la energía almacenada en el campo magnético. Entre los fenómenos que acompañan a las erupciones solares están los reajustes del campo magnético, intensos rayos x, ondas de radio y la eyección de partículas muy energéticas que a veces llegan a la tierra, alterando las comunicaciones de radio y produciendo auroras.

LA CORONA: Es la atmósfera solar exterior que se extiende varios radios solares desde el disco del sol. Su forma arqueada se debe al campo magnético. Se compone de grandes gases calientes. La corona se extiende desde encima de la cromosfera hasta el límite con el espacio interplanetario.

El campo magnético arrojado desde la corona es conocido como viento solar y es muy fuerte y provoca alteraciones que se pueden detectar desde el campo magnético d la tierra.

EVOLUCION SOLAR: Durante sus primeros 50 millones de años, el sol se contrajo hasta llegar a su tamaño actual. La energía liberada por el gas calentaba el interior y, cuando estuvo suficiente caliente, la contracción ceso y la combustión del hidrogeno en helio comenzó en el centro. El sol ha estado en esta etapa de su vida durante unos 4.500 millones de años.

En el núcleo del sol hay hidrogeno suficiente para durar uno 4.500 millones de años. Cuando se gaste este combustible, el sol cambiara: según se vaya expandiendo las capas exteriores hasta el tamaño actual de la orbita de la tierra, el sol se convertía en una bola gigante roja, algo mas fría pero 10.000 veces mas brillante a causa de su enorme tamaño. Sin embargo, la tierra no se consumirá porque se moverá en espiral hacia fuera, como consecuencia de la perdida de masa del sol. El sol seguirá siendo una gigante roja, durante solo 500millones de años. No tiene suficiente masa para atravesar sucesivos ciclos de combustión nuclear. Después se encogerá hasta ser una enana blanca, del tamaño de la tierra, y se enfriara poco a poco durante varios millones de años.

LOS PLANETAS:

Al compara las características físicas de los componentes del sistema solar podemos observar que la densidad es un parámetro de grandes variaciones. Estas dependen de la composición de cada planeta.

Tres grupos de componentes forman el sistema solar: metales (hierro principalmente), rocas de minerales silicatadas y elementos ligeros, principalmente hidrogeno y helio.

En una escala de densidad, los metales, y especialmente el hierro, son los elementos más densos. Luego se sitúan las rocas, formadas por silicatos de densidad intermedia y finalmente, con densidad muy baja, el hidrogeno y el helio.

Los tres primeros planetas, mercurio Venus y tierra, son los de más alta densidad y por tanto alto contenido en hierro y rocas silicatadas.

-Mercurio: esta formado por un gran núcleo metálico, cubierto por una capa de rocas silíceas. Su relieve se debe al impacto de meteoritos. Su atmósfera es muy tenue, casi inexistente y contiene principalmente helio. Temperatura media de 260°c.

-Venus: esta formado por un núcleo liquido, rodeado de un manto y una corteza rocosa.

Esta cubierto por una atmósfera densa constituida principalmente por dióxido de carbono, ácido sulfúrico y trazas de nitrógeno y oxigeno. Temperatura media de 255°c

-La Tierra: esta formado por un núcleo metálico rodeado por un manto y una fina corteza rocosa cubierta en gran parte por agua liquida.

Presenta una atmósfera densa constituida principalmente por nitrógeno y oxigeno. Temperatura media de 20°c.

-Marte: se cree que posee un núcleo rico en hierro, y un manto cubierto por una delgada corteza. Tiene una atmósfera tenue formada por dióxido de carbono, una pequeña cantidad de vapor de agua e indicios de oxigeno. Temperatura media de -23°c.

-Júpiter: parece estar constituido por un núcleo rocoso, cubierto de dos capas de hidrogeno liquido, rodeadas a su vez de una atmósfera de hidrogeno y helio.

Las capas gaseosas forman franjas de colores como consecuencia de su elevada velocidad de rotación. Presenta varios anillos oscuros. Temperatura media -150°c

-Saturno: se cree que esta formado por un núcleo rocoso, rodeado de dos capas de hidrogeno, una casi sólida y la otra liquida, cubierta por una atmósfera de hidrogeno y helio. Presenta franjas de colores debidas a la rapidez de su movimiento de rotación. Temperatura media -180°c.

-Urano: Parece estar constituido por un núcleo rocoso, cubierto por un manto helado de metano, agua y amoniaco, rodeado por una atmósfera de helio y hidrogeno.temperatura media de -220°c.

-Neptuno: Se cree que posee una estructura muy parecida a la de Urano, un núcleo casi sólido, cubierto por un manto helado de metano, agua y amoniaco, rodeado por una atmósfera de hidrogeno y helio. Se observa la presencia de cuatro anillos apenas visibles.

-Plutón: Su tamaño es pequeño, equivalente a la mitad del tamaño de la luna. Su superficie esta formada por metano helado, debido a la temperatura de -210°c existente en ella. La evaporación de metano origina una tenue capa de dicho gas.

ASTEROIDES:

Son objetos rocosos y metálicos que orbitan alrededor del sol. Se conocen como planetas morenos. La mayoría están contenidos dentro del cinturón principal que existe entre las orbitas de Marte y Júpiter. Algunos tienen orbitas que atraviesan la trayectoria de la tierra e incluso algunos han chocado con nuestro planeta en tiempos pasados.

Las asteroides están constituidos por el material que sobro durante la formación del sistema solar. Debido a que los asteroides tienen materiales procedentes de un sistema solar muy joven, los científicos están interesados en su composición.

En la siguiente tabla podemos ver algunos de los asteroides que se conocen actualmente y varios datos sobre ellos, aunque su numero sobrepasan de los 2700.

NUMERO

NOMBRE

RADIO. KM

DISTANCIA(10/6KM)*

ALBEDO

DESCUBRIDOR

FECHA

1

CERES

457

413

90.10

G. PIAZZI

1801

511

DAVIDA

168

475.4

0.05

R. DUGAN

1903

15

EUNOMIA

136

395.5

0.19

DE GASPARIS

1851

52

EUROPA

156

463.3

0.06

GOLDSCHMIDT

1858

10

HYGIEA

215

470.3

0.08

DE GASPARIS

1849

704

INTERAMNIA

167

458.1

0.06

V. CERULLI

1910

2

PALLAS

261

414.5

0.14

H. OLBERS

1802

16

PSYCHE

132

437.1

0.10

DE GASPARIS

1852

87

AYLVIA

136

521.5

0.04

N. POGSON

1866

4

VESTA

262.5

353.4

0.38

H. OLBERS

1807

951

GASPRA

17X10

205.0

0.20

NEUJMIN

1916

243

IDA

8X23

270.0

?

J. PALISA

1884

  • Distancia media desde el sol

METEOROS:

En primer lugar debemos diferenciar “meteoro” o “estrella fugaz” de meteorito, y estos dos últimos de meteoroide. Un meteoroide es un cuerpo sólido que entra en la atmósfera con velocidades geocéntricas entre 70km/s y 10km/s. cuando entra en contacto con la atmósfera terrestre, experimenta un brusco frenazo que se transformaen un una súbita elevación de la temperatura.

Los gases atmosféricos que envuelven el meteoroide se ionizan. Esta estela de gases ionizados es lo que definimos como meteoro o estrella fugaz.

Un meteorito será el meteoroide que llegue a chocar con la tierra. Esto fue lo que sucedió en 1773 en un pueblecito aragonés, siendo el testimonio más antiguo sobre la caída de un meteorito que se tiene en territorio español.

El 90% de los meteoros tienen como origen los cometas. Otros posibles orígenes son los residuos de formación de nuestro sistema planetario o residuos del choque entre asteroides.

Los hay formados principalmente por hierro o por silicatos. Los que presentan mezclas se llaman sideolititos.

La aparición de meteoros en una misma zona del firmamento repetida periódicamente sugiere la idea de corriente o enjambres meteoritos.

El punto desde el cual les parece a los observadores que vienen los meteoros será el radiante de ese enjambre.

-la longitud de los meteoros: el trayecto deberá ser tanto más largo cuanto mas alejado del radiante.

-la velocidad de los meteoros: la velocidad será mayor cuanto más lejos del radiante aparezca.

METEORITOS:

Los meteoritos del griego “aparición celestial”, son grandes meteoros que han sobrevivido al intenso calor de la fricción atmosférica de la tierra y han alcanzado la superficie de esta. Su llegada puede ser anunciada por una bola de fuego seguidas de una explosión.

Los meteoritos pueden caer en cualquier hora del día, pero la mayoría caen por la tarde o la mañana. Estas caídas son favorecidas a que la tierra rota, el hemisferio con el mediodía como hora local encuentra los objetos en orbita alrededor del sol acercándose a la tierra. En este caso, por la gravedad terrestre es mejor. Al contrario, objetos que pasan enfrente del hemisferio con hora local entre la medianoche y el medio día, la gravedad no es capaz de arrastrar al objeto.

Solo los más grandes son capaces de alcanzar la superficie de la tierra.

El meteorito mas grande que se conoce es el de Grootfontein, en Namibia; pesa 60 toneladas, y es del tipo ferroso.

Los meteoritos provenientes del sistema solar están centrados en una velocidad de 32 Km. por segundo, mientras los externos al sistema solar a una velocidad de 72km por segundo aproximadamente.

Un meteorito al caer a la tierra provocaría las siguientes consecuencias según fuera sus tamaños:

diametro (metros)

produccion (megatones)

intervalo (años)

consecuencias

<50

<10

<1

El meteoro no alcanza la superficie

75

10-100

1000

Los de hierro hacen cráteres y los de piedra producen efectos como el de Tunguska, destruyendo el área equivalente a una ciudad.

160

1000-10000

15000

El impacto destruye el área de un pequeño estado, el impacto con el agua produce grandes maremotos.

700

10000-100000

63000

El impacto destruye un área equivalente al de virginia y grandes maremotos en el océano.

1700

100000-1000000

250000

Destruye un área equivalente a california o Francia.

COMETAS:

Un cometa es un cuerpo pequeño del orden de unas decenas de Km. compuestos de hielo y polvo, en orbita alrededor del sol.

Los cometas se sabe que existen en gran número en la nube de Oort y en el cinturón de Kuiper, más allá de los planetas exteriores. Desde ahí pueden ser perturbados por la influencia gravitatoria de las estrellas próximas hacia nuevas orbitas llevándolos hacia el sistema solar interior, donde se vuelven visibles desde la tierra. Cuando un cometa se encuentra muy alejado del sol, su núcleo es un sólido congelado y brilla solo por reflexión de la luz solar. A medida que el núcleo se acerca al sol se calienta y libera gas y polvo el núcleo puede tener un tamaño de 1km, y la cola de hasta 100mil Km.

ORIGEN DE LA TIERRA

Una hipótesis sostiene que primero se formo el núcleo, a parte de materia densa y rica en hierro, y que posteriormente e fueron agregando materiales ricos en silicio y oxigeno: los llamados materiales silicatados. Se denomina a esta teoría acrecion heterogénea.

Otra solución propuesta es suponer que los materiales y planetesimos que impactaron para formar la tierra eran de naturaleza diversa: unos ricos en hierro y otros en silicatos. La diferenciación entre el núcleo y el manto fue posterior a la formación ya que la mayor densidad de los materiales ricos en hierro hizo que estos se concentraran en el núcleo. Esta solución se conoce como acrecion homogénea.

Ambas teorías consideran que la corteza tiene un origen posterior, pues en la tierra primitiva no se podría formar una corteza sólida dadas las grandes temperaturas existentes y las enormes emisiones de material volcánico.

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