Unidad 1. Ciencias de la naturaleza 1º ESO

1. Unidad 1: EL UNIVERSO YUnidad 1: EL UNIVERSO Y
EL SISTEMA SOLAREL SISTEMA SOLAR
IES CARLOS ÁLVAREZ. CHURRIANA (MÁLAGA)

2. El Universo, el Cosmos, todo lo que existe, materia y energía. Espacio y
tiempo.
Perfectamente ordenado y armonioso.
A lo largo de la unidad estudiaremos cómo se organiza toda la materia
que hay en el Universo, composición, movimientos...
Diferencia entre astronomía y astrología.
Astronomía: ciencia que estudia todos los cuerpos que forman el
universo.
Astrología: no es una ciencia.
Las personas que estudian la astrología sostienen que las posiciones de
los astros tendrían relación con los rasgos de la personalidad de una
persona, con los sucesos importantes de su vida y con sus
características físicas.

3. Origen del Universo
El universo surgió hace unos quince mil millones de años a partir de una gran
explosión, el Big Bang o teoría de la gran explosión.
Toda la materia y la energía estaban concentradas en un punto, más pequeño
que un átomo, a una temperatura de millones de grados y con una gran
densidad. A partir de esa explosión, la materia se fue enfriando y expandiendo
hasta que se formaron los átomos, fundamentalmente de hidrógeno y helio
A partir de esto átomos surgieron el resto de los elementos químicos en las
estrellas, que pueden considerarse como «fábricas de elementos».
Progresivamente se fueron produciendo agrupaciones de estrellas, nubes de
polvo y gas, formándose las galaxias que se alejan unas de otras a gran
velocidad. El universo actual continúa en expansión.
El astrónomo Edwin Hubble, en 1929, pudo demostrar que las galaxias se alejan
unas de otras a enormes velocidades y que el Universo aumenta de tamaño con el
tiempo.
Stephen Hawking, en su estudio del Universo augura que la expansión
del Universo continuará, hasta un punto a partir del cual volverá
a contraerse, hasta que tenga lugar una nueva explosión y se
forme un nuevo Universo.

5. Componentes del universo
La materia que existe en el universo se encuentra en
forma de estrellas, planetas y otros cuerpos menores,
como los planetas enanos, los satélites, los
asteroides, los cometas y los meteoros. Todos ellos se
agrupan formando gigantescas estructuras
denominadas galaxias.
Definición: La Astronomía es la ciencia que se
ocupa del estudio del universo, del origen,
composición, movimientos y evolución de todos los
cuerpos celestes.

6. Galaxias
Las estrellas que hay en el firmamento no se encuentran aisladas, sino
que se mantienen unidas formando las galaxias.
Definición: Una galaxia es una agrupación enorme de estrellas,
planetas, gases y polvo.
Se estima que el universo puede contener unos 5 mil millones de galaxias.
Según su forma se clasifican en tres
grupos: elípticas , espirales e irregulares .
Si la galaxia espiral tiene una banda de estrellas en el centro, se
denomina espiral barrada .
Tipos de galaxias

7. Nuestra galaxia: La Vía Láctea
Nuestra galaxia, de tipo espiral, se llama Vía Láctea . La Tierra y el conjunto de
planetas que giran alrededor del Sol están en un brazo de esa espiral, el Brazo de
Orión . Vista de perfil, parece un disco con un abultamiento en el centro. Desde la
Tierra se observa como una estela blanca que cruza el firmamento.
Todas las estrellas que vemos de noche pertenecen a la Vía Láctea y se cree que
puede estar formada por entre unos doscientos y unos cuatrocientos mil
millones .
Las galaxias no están solas. Se agrupan formando cúmulos y estos, a su vez,
forman grupos llamados supercúmulos . Nuestra galaxia, junto con
aproximadamente otras treinta como la galaxia deAndrómeda y las Nubes de
Magallanes , forman un cúmulo denominado Grupo Local .
Andrómeda Dimensiones de la Vía Láctea

8. Las estrellas
Una estrella es una gran bola de gas. En su
núcleo se producen constantemente reacciones
químicas (atómicas) en las que átomos de
hidrógeno se unen entre sí para formar helio ;
debido a ello se genera una enorme cantidad
de energía en forma de luz y calor.
Definición: Las estrellas son astros que
tienen luz propia.
Las estrellas están en constante evolución.
Unas acaban de aparecer y otras son muy
viejas. Todas las estrellas nacen de la misma
forma. Una nebulosa, que es una nube de gas y
polvo, se contrae de tal forma que la densidad
del núcleo aumenta muchísimo y, en ese
momento, comienzan las reacciones.
A lo largo de la vida de una estrella se va
gastando el hidrógeno y se va agotando su
combustible. Cuando esto ocurre, la estrella se
apaga o explota.
Fotografía de una
estrella desde el Hubble

9. Aunque parecen iguales, las estrellas tienen una serie de características que las
diferencian unas de otras:
•Tamaño . Pueden ser gigantes , medianas o enanas .
•Color . Depende de la temperatura. La estrellas jóvenes tienen una temperatura
elevada y son azules y blancas. Cuando envejecen se van enfriando y se
convierten en amarillas, naranjas y rojas.
•Brillo . Depende de su luminosidad y de su distancia a la Tierra.
Aparentemente , la estrella que más brilla del cielo es Sirius , pero en realidad la
más brillante es Rigel , lo que ocurre es que está mucho más lejos de la Tierra.
Arcturus: Gigante roja ,
comparada con el Sol.

10. Nuestra estrella: el Sol
El Sol se formó hace 4.650 millones de años
y tiene combustible para 5.500 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 billón de años en
enfriarse.
Tiene una masa mediana, aproximadamente
300 000 veces mayor que la masa
terrestre, y es de color amarillo, lo cual
nos indica que está justo a la mitad de su
vida.
Su composición es idéntica al resto de las
estrellas y la inmensa cantidad de energía
que genera hace que se alcancen
temperaturas de unos quince millones de
grados en su interior.
Protuberancias
solares
Manchas
solares

11. Los planetas, los planetas enanos y los satélites
Existen otros cuerpos celestes, los planetas, los planetas enanos y los satélites, que
solo se hacen visibles por la luz que reflejan.
Definición: Los planetas son astros que no tienen luz propia; se hacen visibles
porque reflejan la luz que recibe de otras estrellas.Tienen forma casi esférica y
han limpiado la vecindad de su órbita, es decir, se encuentran solos en su zona
orbital.
Los planetas parecen estrellas a simple vista, pero se diferencian de ellas en dos
hechos: no parpadean y cada noche se mueven un poco sobre el fondo de
estrellas fijas (planeta en griego significa 'errante').
Los planetas enanos son astros que orbitan alrededor de una estrella, con
forma prácticamente esférica y que no han limpiado la vecindad de su órbita;
es decir, no están solos en su zona orbital.
Los planetas y los planetas enanos pueden tener o no satélites.
Los satélites o lunas son astros de tamaño variable, que giran alrededor de los
planetas y que, como ellos, no emiten luz propia.

12. Nuestro planeta: La Tierra
Es un planeta privilegiado, siete de
cada diez partes de la superficie
terrestre están cubiertas de agua y
además, su atmósfera es rica en
oxígeno. Estas dos condiciones son
imprescindibles para la existencia de
vida. Es el mayor de los planetas
rocosos. Eso hace que pueda retener
una capa de gases, la atmósfera, que
dispersa la luz y absorbe calor. De
día evita que la Tierra se caliente
demasiado y, de noche, que se
enfríe.
La Tierra vista desde la Luna
Nuestro satélite: La Luna
La Luna es el único satélite
natural de la Tierra.
Fue visitada por el hombre el 21
de julio 1969. Llegó el Apolo 11
tripulada por Neil Alden
Armstrong

13. Sistema Planetario
Un sistema planetario está formado por una estrella y un
conjunto de cuerpos celestes orbitando (girando en órbita
elíptica) a su alrededor.
Los astros son cuerpos celestes con forma definida.
Los astros poseen dos tipos de movimientos:
Movimiento de rotación
Es el giro del astro sobre sí mismo.
Se produce alrededor del eje de rotación del astro. Es una
línea imaginaria que recorre el astro a lo largo de su diámetro
y todos los puntos que lo forman permanecen inmóviles.
Este giro determina la duración del día y la noche
Movimiento de traslación
Es el desplazamiento de un astro que da vueltas alrededor de
otro.

14. Eje de rotación
de la Luna
Eje de rotación
de la Tierra
Órbita terrestre
Órbita lunar
Plano de la eclíptica

15. Nuestro sistema planetario :El Sistema Solar
Nuestro sistema planetario es el
Sistema Solar, llamado así porque la
estrella alrededor de la cuál orbitan los
demás astros es el Sol.
El sistema solar está localizado en el
llamado brazo de Orion de la Vía Láctea
y se encuentra constituido por una
estrella central, el Sol, y ocho planetas
girando en torno a él: Mercurio, Venus,
Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano
y Neptuno, además de otros astros de
menor tamaño, como planetas enanos,
satélites, cometas y asteroides.
La mayor parte de los asteroides se
encuentran localizados en un anillo entre
Marte y Júpiter; el denominado cinturón
de asteroides.
Los astros del sistema solar se mueven
alrededor del Sol en órbitas elípticas,
con una pequeña excentricidad en el
caso de los planetas.

16. Planetas
En el Sistema Solar hay ocho
planetas, los cuales se pueden
dividir en dos grupos:
Planetas interiores: Son aquellos
que se encuentran más cercanos al
Sol.
Todos ellos tienen superficie rocosa,
corteza, manto y un núcleo metálico.
Planetas exteriores: Son aquellos
más alejados del Sol. Son de mayor
tamaño que los interiores y formados
por gas. Por ello se les llama
también gigantes gaseosos.

17. Planetas interiores. Planetas rocosos
Mercurio
Tres veces más pequeño que la Tierra.
No tiene satélites, ni atmósfera
Su temperatura oscila entre 425 ºC y –
170 ºC.
Venus
Tamaño parecido al de la Tierra. No
tiene satélite. Atmósfera de CO2.
Temperatura de 480 ºC.
Tierra
Atmósfera compuesta principalmente
por nitrógeno y oxígeno. Su satélite es
la Luna.
Marte

18. Planetas exteriores. Planetas gaseosos
Jupiter
Once veces mayor que la Tierra. Tiene
más de 60 satélites. El planeta más
grande del Sistema Solar.
Saturno
Diez veces mayor que la Tierra. Tiene
más de 30 satélites. Presenta un
sistema de anillos de polvo y
fragmentos de rocas.
Urano
Cuatro veces mayor que la Tierra.
Tiene más de 25 satélites. Posee un
sistema de anillos de polvo y rocas,
aunque menor que en saturno.
Neptuno

19. Planetas enanos
Plutón
Caronte
Destaca Plutón. Es el planeta
más alejado del Sol. Fue
considerado planeta hasta el
año 2006.
Otros planetas enanos son:
Caronte
Orbita conjuntamente con Plutón.
Ceres
Situado entre Marte y Júpiter.
Eris
Situado más allá de Plutón

20. Los cometas
Son cuerpos formados de
hielo mezclado con
fragmentos de roca. Se
encuentran en un cinturón
llamado Nube de Oort
Cuando los cometas están cerca de la órbita de Marte se pueden ver
en el cielo nocturno. Se observan como un núcleo formado por hielo y
rocas y una cola larga formada por vapor de agua y partículas de hielo.
Cometa Halley

21. Asteroides
Son cuerpos rocosos de diversos tamaños.
Se encuentran formando dos cinturones alrededor del Sol:
-El cinturón de asteroides
Situado entre la órbita de Marte y Júpiter. Su tamaño es de unos pocos metros
de diámetro.
-El cinturón de Kuiper
Se encuentra más allá de la órbita de Neptuno. En este cinturón hay asteroides
mucho mayores.

22. Actividad por parejas
En una cartulina tamaño 50x 60 dibujar y colorear el
Sistema Solar con todos sus componentes.
Reproduce la imagen de abajo y rellena con los nombres
correspondientes.

23. El lugar de la Tierra en el Universo. Del Geocentrismo al Heliocentrismo
Cuando aún no existían telescopios para observar el Universo se
desarrollaron
Dos teorías para explicar cómo es el Universo:
-Teoría geocéntrica
Los antiguos griegos afirmaban que la Tierra estaba quieta en el centro del
Universo. Las estrellas, el Sol, los planetas y la Luna giraban a su alrededor.
Esta teoría fue propuesta por Aristóteles (384- 322 a .C.).
-Teoría heliocéntrica
Esta teoría propuesta por Aristarco de Samos (siglo III a.C) y publicada en
1543 por el astrónomo Nicolás Copérnico, proponía el Sol quieto en el centro
del Universo y los planetas, incluida la Tierra giraban a su alrededor.
En 1610 Galileo Galilei inventó el telescopio y pudo observar el movimiento
de los planetas y sus lunas, dando la razón a Copérnico. La Tierra no es el
centro del Universo.
Actividad. 18 de la página 18

24. Desde Nicolás Copérnico hasta nuestros días
El estudio del Universo ha avanzado mucho
gracias al avance de la Tecnología y de las
matemáticas.
Actualmente ya se sabe que el Sol no es el
centro del Universo como proponía la teoría
heliocéntrica. El Sol es simplemente la
estrella de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Ni
siquiera está en el centro de nuestra galaxia.
Alrededor de él sólo giran los planetas y
lunas de nuestro sistema planetario, el
Sistema Solar.
En nuestra galaxia La Vía Láctea hay millones
de estrellas, las cuales a su vez están
rodeadas de planetas y lunas. Y en el
Universo hay millones de galaxias.
Fueron muchos los astrónomos y científicos
que contribuyeron a la explicación del
Universo.
Actividad 1. Lee la página
15 del libro de texto y por
parejas elaborar una tabla
de astrónomos y científicos
que contribuyeron al
estudio del Universo.
Indica la aportación de
cada uno.
Actividad 2. Realiza la
actividad 21 de la página
18

25. No somos el centro del Universo

26. Tamaños y distancias en el Universo
Dado el tamaño del Universo, no es posible emplear las unidades
de longitud que usamos en nuestra vida cotidiana, la escala
métrica.
Por ello para poder manejar distancias tan gigantescas, los
astrónomos utilizan principalmente dos unidades:
-La unidad astronómica
-El año-luz

27. -La unidad astronómica
Es la distancia entre la Tierra y el Sol
Equivale a 150 millones de Km
Ejemplo:
Si Plutón está a 0,4 unidades astronómicas del Sol,
significa que estaría a 0,4x150= 60 millones de Km
Actividades
Ejercicio 5 de la página 10.
Ejercicio 17 de la página 17

28. -El año-luz
Es la distancia que recorre la Luz en un año.
La velocidad de la luz es de 300.000 Km cada segundo.
Ejemplo:
Si la estrella más próxima al Sol está a 4 años-luz, significaría que
tardaríamos 4 años en llegar a esa estrella si nuestra velocidad fuese la
de la luz.
Para calcular a cuántos kilómetros equivale un año-luz
Tendríamos que multiplicar la velocidad de la luz por un año expresado
en segundos.
1 año = 365 días x 24 h/día X 60 min/h x 60 s/ min = 31.536.000 s
Velocidad de la luz = 300.000 Km/s
1 año-luz = 300.000 x 31.536.000 = 9.460.800.000.000 Km
(nueve billones cuatrocientos sesenta mil ochocientos millones)
Actividad
Lectura de la página 17 y ejercicio 16 de dicha página.

29. Observación del cielo
Los pueblos primitivos notaron que los
astros del cielo seguían una trayectoria
muy regular. El Sol marcaba el límite entre
el día y la noche. Por la mañana salía por el
Este y se ponía en el Oeste. Las estrellas
tenían un comportamiento similar. El
movimiento cíclico de los astros sirvió para
la predicción de actividades tan
importantes como la caza y la siembra de
las cosechas.

30. El cielo diurno
La posición del Sol en el
cielo cambia durante el día
debido al movimiento de
rotación de la Tierra.
Este desplazamiento
aparente y la altura máxima
que alcanza el Sol varía
según la estación del año.
La posición del Sol en el
cielo cambia durante el día
debido al movimiento de
rotación de la Tierra.
Este desplazamiento
aparente y la altura máxima
que alcanza el Sol varía
según la estación del año.

31. El cielo nocturno
En su máximo brillo, el orden de
los cuerpos celestes, la magnitud
aparente, es: Sol, Luna, Venus,
Júpiter, Marte, Mercurio, Sirio
(primera estrella), Canopus
(segunda estrella, situada en el
hemisferio sur) y Saturno.
Venus, es el llamado lucero del
alba. Aparece al atardecer
cuando las estrellas aún no
pueden verse o antes del
amanecer, cuando la claridad del
Sol no deja ver las estrellas.
Júpiter se le conoce por su
intenso brillo y por su tamaño
mayor que cualquier estrella o
planeta.
Marte se conoce pos su color
rojizo, poco brillo y poco tamaño.
Los planetas tienen brillo más
intenso que las estrellas y no
parpadean. Varían su posición
respecto a los demás astros.

32. 4
1
5
6
3
2
Júpiter(1). Se le
conoce por su brillo
intenso y por su
tamaño mayor que
cualquier estrella o
planeta
Venus (2). Lucero del alba.
Aparece al atardecer y al
amanecer. Se ve antes que
ningún planeta o estrella.
Marte (3). Color rojizo.
Pequeño tamaño y poco
brillo. Los romanos por su
color rojo le dieron el
nombre de dios de la
guerra.
Satélite artificial (4).
Se mueve muy
lentamente y en
dirección norte-sur
Estrella fugaz(5).
Son fragmentos de rocas que
caen a la Tierra. El
rozamiento con el aire los
vuelve incandescentes y brilla,
dejando una estela luminosa.
Aviones (6).
Algunos vuelan tan alto que
no oímos los motores. Se
conocen por las luces
parpadeante y su rápido
movimiento.

33. La estrella más brillante de la noche: Sirio
Sirio es una estrella 20 veces más brillante que nuestro Sol, y más de dos
veces más masiva.
Sirio está a 8.7 años-luz de nosotros.
Forma parte de la constelación de Can Mayor.

34. El cielo nocturno. Las constelaciones
Desde el principio de los tiempos, el ser humano ha creído ver dibujadas
en el cielo figuras de animales, seres mitológicos, etc.
Definición: Las constelaciones son agrupaciones de estrellas
inventadas por los seres humanos.
Estos grupos no son reales, ya que estrellas de la misma constelación
pueden distar entre sí varios años luz. Las constelaciones que son visibles
en un punto determinado de la Tierra varían según la época del año. Si
miramos hacia el norte es fácil identificar la Osa Mayor , la Osa Menor ,
que contiene a la Estrella Polar , y Casiopea que es una constelación que
tiene forma de «M» o de «W», según cuando la observemos.

35. Constelaciones del hemisferio norte
12 de la noche del 1 de enero en Madrid

36. Doce de estas constelaciones constituyen lo que se conoce como el Zodiaco
formando un cinturón imaginario que se extiende en la esfera celeste.
El Sol permanece en cada una de las constelaciones, aproximadamente, un mes
hasta completar toda su trayectoria durante un año. En ese mes, la
constelación en la que se encuentra el Sol no se ve, ya que en esa zona el cielo
está demasiado brillante para que se aprecien las estrellas. Pero por el
movimiento de presesión de los equinoccios que tiene la Tierra, hoy en día no
se corresponden con lo que había hace más de 2000 años, el Sol atraviesa una
constelación anterior a la que propone la astrología que no es una ciencia, sino
una superstición.
Constelaciones del Zodiaco

37. La observación del universo
Con el descubrimiento del telescopio en el
Renacimiento (hace 450 años), esta ciencia
alcanzó un gran desarrollo. Galileo descubrió
en 1610 las cuatro lunas mayores de Júpiter.
Los avances en la investigación científica han
propiciado la fabricación de telescopios cada
vez más potentes, que se colocan
en observatorios astronómicos , en zonas
elevadas sin contaminación lumínica y con baja
nubosidad, este es el caso del observatorio
Roque de los Muchachos en la isla de la palma
Gran Canarias tendrá el telescopio más grande
del mundo comenzó a funcionar en 2009.
El GTC (Gran Telecopio de Canarias)
GRANTECAN.
El telescopio espacial Hubble orbita alrededor
de la Tierra y obtiene unas imágenes del
espacio muy nítidas, con gran poder de
resolución, ya que se evita la distorsión de la
luz estelar que provoca la atmósfera
terrestre.
Telescopio Hubble
GRANTECAN

38. Actividad
Con las indicaciones de la profesora construir por parejas un planisferio.
Ver los documentales:
“El Universo más allá del Big-Bang”
Cómo nació el sistema solar y la tierra