POI

1. LATIERRA EN EL UNIVERSO
OrlandoAnguiano Hernández
Centro Interactivo de Enseñanza
Enero 2016

2. ¿QuésabesacercadelaTierra?
¿Quéimportanciatieneparativivirenesteplaneta?
En la actualidad con los conocimientos y
tecnologías más avanzadas, se considera que en el
Universo existen 100,000,000,000 (cien mil
millones) de Galaxias y en cada una de ellas se
considera existe 100,000,000,000 (cien mil
millones) de estrellas.
Con frecuencia para concebir el Universo sus dos
principales inconvenientes son: imaginar su tamaño
y las distancias que separan los diferentes astros
(galaxias, estrellas, planetas, satélites).
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3. Pero¿quées paratielUniverso?
Para la mayoría de los astrónomos y
cosmólogos el Universo es: “Toda la materia,
toda la energía y el espacio que se encuentra
entre ellas, lo cual comprende los cuerpos
celestes o astros ya sean sólidos, líquidos o
gaseosos. Los elementos representativos son las
Galaxias y las Estrellas”.
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4. ¿Cómoseformóeluniverso?
El Universo o Cosmos es todo lo que existe, sin
excepciones. Materia, energía, espacio y
tiempo. Todo lo que existe forma parte del
Universo. Es muy grande pero no infinito. Si lo
fuera, habría infinita materia en infinitas
estrellas y no es así. El Universo es sobre todo,
espacio vacio. Los constituyentes primarios
parecen consistir en 73% de energía oscura,
23% de materia oscura fría y un 4% de átomos.
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5. TeoríadelBigBang
Intentemos comprender mejor la pregunta hablando de
la teoría del Big Bang o como en ocasiones se la conoce, la
teoría de la Gran Explosión. Esta teoría señala que el origen
del universo habría ocurrido aproximadamente entre hace
unos 13 y 15 mil millones de años, cuando una gran explosión
generó la expansión de materia y energía dando lugar, en
última instancia, a la formación de galaxias.
La prueba más cabal del origen del universo a través del Big
Bang es la actual expansión de las galaxias y los quasars, que
continúan expandiéndose gracias a la fuerza expansiva de
dicha explosión inicial. Otro hecho que estaría respaldando la
explicación que la teoría del Big Bang nos ofrece para
comprender el misterio del origen del universo, es la radiación
de fondo en el espacio, conocida en cosmología como la
radiación de fondo de microondas.
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6. Radiacióndefondodemicroondas
La radiación de fondo de microondas es una amplia radiación
de tipo electromagnético que se encuentra dispersa en todo el
universo, llenándolo todo. La comunidad científica supone
que se trata de una especie de eco, o de onda de choque de la
gran explosión, se detecta solo en forma de microondas,
teniendo una señal de 160,2 GHz.
Ningún telescopio humano sería capaz de verla, con el paso
del tiempo se ha enfriado y debilitado considerablemente, se
estima que su temperatura debe rondar entre unos 2.7 grados
Kelvin (equivalentes a -271.5º celsius) y que esta radiación es
una gran prueba de que el postulado cosmológico de la teoría
del Big Bang es correcta.
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7. ¿QuéhabíaantesdelBigBang?
Esta es una pregunta más imposible de responder que la anterior y
probablemente la más inquietante de todas las que podríamos
llegar a formularnos.
Bien, de forma muy vaga, podemos teorizar al respecto y creer que
en el instante anterior a la explosión inicial todo se reducía a un
punto de densidad infinita. Los experimentos realizados
actualmente con el LHC (Gran Colisionador de Hadrones) tienen el
objetivo de reproducir a escala atómica lo ocurrido en esta
explosión, para así poder encontrar nuevas respuestas.
Con el correr de los años la teoría del Big Bang se ha convertido en
un paradigma para la explicación de este misterio, y aunque no
podemos probarla en laboratorio o reducirla a un experimento
análogo, es la explicación que más convence a la comunidad
científica en relación a este problema.
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8. Galaxias
Las Galaxias, son enormes sistemas formados
por estrellas, astros que gravitan en torno a
éstas últimas y materia interestelar; cuando
decenas, centenas y hasta millares de galaxias
se hallan agrupadas y tienen movimientos
coordinados entre ellas, se forma un grupo o
super grupo galáctico.
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9. Galaxias elípticas
De brillo homogéneo, presentan un aspecto
circular o elíptico, no mostrando un núcleo
destacado. Estas galaxias tienen tamaños muy
variados; algunas son gigantescas (más grandes
que las espirales) y otras (la mayor); son
pequeñas, sólo algo mayores que los cúmulos
globulares de la Vía Láctea.
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10. Galaxias Espirales
Las galaxias espirales tienen aspecto variado: un
núcleo brillante con dos brazos a su alrededor.
Todas las espirales rotan lentamente alrededor
de un eje que pasa por su núcleo, de tal manera
que los brazos van quedando rezagados
durante la rotación.
Nuestra galaxia es de ese tipo, siendo la banda
de la Vía Láctea (visible desde la Tierra) una
indicación clara de su espesor.
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11. Galaxias Barradas:
Similares a las espirales pero diferenciadas por
la presencia de una barra estelar luminosa que
cruza el núcleo y de cuyos extremos, nacen dos
brazos espirales. Todas las galaxias espirales
(normales y barradas) tienen los siguientes
objetos en común: cúmulos estelares, estrellas
brillantes, nebulosas (gas) y materia oscura
(polvo).
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12. Galaxias Irregulares
 Finalmente, existe un grupo poco numeroso
de irregulares, compuesto por galaxias de
formas no definidas; como ejemplos pueden
mencionarse a las dos Nubes de Magallanes.
En las galaxias irregulares se detecta la
presencia de nebulosas gaseosas y nubes
oscuras de polvo.
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13. LaVíaLáctea
Nuestro sistema solar se encuentra en el brazo
de una galaxia espiral llamada Vía Láctea a una
distancia de 30.000 años luz de su centro. La Vía
Láctea está formada principalmente por 100.000
millones de estrellas, agrupadas en un disco
que da vueltas a una velocidad de 1 revolución
cada 300 millones de años. Las distancias entre
las estrellas son enormes. Por ejemplo la
distancia a la estrella más cercana al Sol
(Próxima Centauri) es de 4,3 años-luz.
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14. El espacio entre las estrellas no es totalmente
vacío, existe una gran cantidad de polvo
interestelar y gas de hidrógeno en nubes y
nebulosas. Además existe evidencia sobre la
existencia de materia oscura. En torno al centro
de la Vía Láctea se encuentran del orden de 300
agrupaciones de estrellas cada una de ellas
compuesta por 100 mil a 1 millón de estrellas.
Estas agrupaciones se llaman cúmulos
globulares.
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15. ElSistemaSolar
Es el conjunto de cuerpos celestes que gravitan
en torno a un centro de gravedad común
determinado por las masas y distancias de sus
componentes, pero principalmente por la gran
masa del sol, como astro central.
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16. Origendelsistemasolar
Alrededor de 1944, el astrónomo alemán
Weiszâcker y el estadounidense Kuiper
introdujeron nuevos conceptos y Fred Whipple
propuso una hipótesis nebular, cuya versión fue
ajustada por el físico C. Urey, la cual se resume
de la siguiente manera: “La explosión supernova
de una estrella dio lugar a la formación de una
nube de gases muy diversos y compuesta
mayormente de hidrogeno y helio, con
cantidades menores de otros elementos.
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17. Conforme perdía masa como efecto de la
dispersión iba disminuyendo su temperatura y
posteriormente a atracción gravitacional
ocasionó la reunión de sus partículas y el
incremento de su velocidad angular o giro.
Con el aumento de la contracción y la velocidad
de rotación la nebulosa fue adquiriendo forma
esferoidal aplanada con una gran masa central
(66% del total nebular). Las partículas de la
periferia tomaron órbitas precisas sobre el plano
ecuatorial, quedando atrás del resto de la
nebulosa y al comprimirse formaron después los
planetas.”
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18. ComponentesdelSistemaSolar
 Planetas. Son astros de masa muy inferior a la solar de
naturaleza sólida o gaseosa que se trasladan en órbitas casi
circulares en torno al sol.
 Satélites. Astros que giran alrededor de los planetas a
semejanza de los movimientos planetarios alrededor del sol.
 Asteroides: Pequeños astros sólidos de forma generalmente
irregular que gravitan principalmente entre Marte y Júpiter.
 Meteoritos: Astros sólidos de pocos gramos de peso hasta
toneladas, que impactan con otros cuerpos del Sistema Solar.
 Cometas: Astros constituidos por un núcleo de bloques y
partículas es estado sólido, rodeados de una masa poco densa
llamada cabellera y prolongados con una o más colas.
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19. ElSol
El Sol es la estrella más cercana a la Tierra y el mayor elemento
del Sistema Solar. Las estrellas son los únicos cuerpos del
Universo que emiten luz. El Sol es también nuestra principal
fuente de energía, que se manifesta, sobre todo, en forma de
luz y calor.
El Sol contiene más del 99% de toda la materia del Sistema
Solar. Ejerce una fuerte atracción gravitatoria sobre los
planetas y los hace girar a su alrededor.
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.
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20. Característicasdelsol
Datos básicos El Sol La Tierra
Tamaño: radio
ecuatorial
695.000 km. 6.378 km.
Periodo de rotación
sobre el eje
de 25 a 36 días * 23,93 horas
Masa comparada con la
Tierra
332.830 1
Temperatura media
superficial
6000 º C 15 º C
Gravedad superficial en
la fotosfera
274 m/s2 9,78 m/s2
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21. Estructuradelsol
El Sol presenta una estructura en capas esféricas o
en "capas de cebolla". La frontera física y las
diferencias químicas entre las distintas capas son
difíciles de establecer. Sin embargo, se puede
determinar una función física que es diferente para
cada una de las capas. En la actualidad,
la astrofísica dispone de un modelo de estructura
solar que explica satisfactoriamente la mayor parte
de los fenómenos observados. Según este modelo,
el Sol está formado por: 1) núcleo, 2) zona
radiante, 3) zona convectiva, 4) fotosfera,
5) cromosfera, 6) corona, 7) manchas solares,
8) granulación y 9) viento solar.
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22. Estructuradelsol(cont.)
 Núcleo: es la zona del Sol donde se produce la fusión
nuclear debido a la alta temperatura, es decir, el
generador de la energía del Sol.
 Zona Radiactiva:: las partículas que transportan la
energía (fotones) intentan escapar al exterior en un
viaje que puede durar unos 100.000 años debido a
que éstos fotones son absorbidos continuamente y
reemitidos en otra dirección distinta a la que tenían.
 Zona Convectiva: en ésta zona se produce el
fenómeno de la convección, es decir, columnas de
gas caliente ascienden hasta la superficie, se enfrían
y vuelven a descender.
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23.  Fotosfera: es una capa delgada, de unos 300 Km, que es la
parte del Sol que nosotros vemos, la superfície. Desde aquí
se irradia luz y calor al espacio. La temperatura es de unos
5.000°C. En la fotosfera aparecen las manchas oscuras y las
fáculas que son regiones brillantes alrededor de las
manchas, con una temperatura superior a la normal de la
fotosfera y que están relacionadas con los campos
magnéticos del Sol.
 Cromosfera: sólo puede ser vista en la totalidad de un
eclipse de Sol. Es de color rojizo, de densidad muy baja y de
temperatura altísima, de medio millon de grados. Esta
formada por gases enrarecidos y en ella existen fortísimos
campos magnéticos.
 Corona: capa de gran extensión, temperaturas altas y de
bajísima densidad. Está formada por gases enrarecidos y
gigantescos campos magnéticos que varían su forma de
hora en hora. Ésta capa es impresionante vista durante la
fase de totalidad de un eclipse de Sol.
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24. Actividadsolar
 Manchas solares. Las manchas son el lugar de
fuertes campos magnéticos. La razón por la cual las
manchas solares son frías no se entiende todavía,
pero una posibilidad es que el campo magnético en
las manchas no permite la convección debajo de
ellas. Las manchas solares generalmente crecen y
duran desde varios días hasta varios meses. Las
observaciones de las manchas solares reveló primero
que el Sol rota en un período de 27 días (visto desde
la Tierra). El número de manchas solares en el Sol no
es constante, y cambia en un período de 11 años
conocido como el ciclo solar. La actividad solar está
directamente relacionada con este ciclo.
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25.  Protuberancias solares. Son enormes chorros de gas
caliente expulsados desde la superficie del Sol, que se
extienden a muchos miles de kilómetros. Las mayores
llamaradas pueden durar varios meses. El campo
magnético del Sol desvía algunas protuberancias que
forman así un gigantesco arco. Se producen en la
cromosfera que está a unos 100.000 grados de
temperatura.
 Viento solar. El viento solar es un flujo de partículas
cargadas, principalmente protones y electrones, que
escapan de la atmósfera externa del sol a altas velocidades
y penetran en el Sistema Solar. La velocidad del viento solar
es de cerca de 400 kilómetros por segundo en las cercanías
de la órbita de la Tierra. El punto donde el viento solar se
encuentra que proviene de otras estrellas se llama
heliopausa, y es el límite teórico del Sistema Solar. Se
encuentra a unas 100 UA del Sol. El espacio dentro del
límite de la heliopausa, conteniendo al Sol y al sistema
solar, se denomina heliósfera.
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26. 26

27. Los planetas
Se considera planeta al cuerpo celestial que está en órbita
alrededor de un sol, tiene masa suficiente para que su propia
gravedad se imponga a las fuerzas de un cuerpo rígido de
manera que adquiere una forma redonda esférica y despeje de
otros cuerpos celestiales la órbita por la cual transita.
Básicamente los planetas se clasifican en dos tipos: Los
rocosos (Mercurio, Venus, Marte y la Tierra) y los gigantes
gaseosos o jovianos (están formado casi en su totalidad en
gases como el Hidrógeno y el Helio)
Los gigantes gaseosos son: Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno.
Los Planetas Jovianos (relativos a Júpiter) son gigantescos
comparados con la Tierra y tienen naturaleza gaseosa como la
de Júpiter (de ahí ese nombre). Se componen, principalmente,
de hidrógeno, hielo y helio.
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28. Comparaciónentreplanetas
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29. Mercurio
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30. Venus
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31. Marte
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32. Júpiter
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33. Saturno
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34. Urano
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35. Neptuno
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36. Plutón
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37. Planetasenanos
1. Tiene una órbita alrededor del sol.
2. Tiene suficiente masa para tener forma esférica.
3. No es un satélite de un planeta.
4. No ha logrado limpiar los espacios vecinos a su órbita, atrayendo o
expulsando otros cuerpos celestes en su camino.
Como se podrá advertir la única diferencia entre planeta y planeta enano es
la cuarta categoría, a saber, si el cuerpo celeste ha logrado limpiar su órbita,
atrayendo o expulsando otros cuerpos celestes en su camino.
Los planetas enanos son los siguientes:
Plutón
Eris
Makemake
Haumea
Ceres (anteriormente asteroide ubicado entre Marte y Júpiter.
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38. Cuerposmenoresdelsistemasolar
Son objetos de gran tamaño pero que no cumplen con todos los requisitos
para ser considerados planetas enanos, por lo general no tienen forma
esférica.
No deben ser, ni planetas enanos, ni satélites naturales, ni planeta. Alguno
de ellos pueden ser considerados en el futuro como planetas enanos, pero
un la Unión Astronómica no se pone de acuerdo.
 Sedna
 Quaoar
 Orcus
 Varuna
 Ixión
 (55636) 2002TX300
 2002 AW 197
 Pallas
 Hygiea
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39. Asteroides
Los asteroides son objetos rocosos y habitualmente metálicos
que orbitan alrededor del Sol pero que son demasiado
pequeños para ser considerados como planetas o planetas
enanos. Se conocían anteriormente como "planetas
menores", y giran en órbitas elípticas, sobre todo entre las
órbitas de Marte y Júpiter.
El tamaño de los asteroides varía desde el de Ceres (que
actualmente es un planeta enano), que tiene un diámetro de
unos 1000 kilómetros, hasta el tamaño de un guijarro.
Dieciséis asteroides tienen un diámetro igual o superior a 240
kilómetros. Se han encontrando desde el interior de la órbita
de la Tierra hasta más allá de la órbita de Saturno. La mayoría,
sin embargo, están contenidos dentro del cinturón principal
que existe entre las órbitas de Marte y Júpiter, llamado
"Cinturón de asteroides.
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40. Cometas
Los cometas son cuerpos celestes de formas
irregulares, frágiles y pequeños, compuestos por
una mezcla de granos no volátiles y gases
congelados (tienen un aspecto nebuloso). Tienen
órbitas muy elípticas que los lleva muy cerca
del Sol y los devuelve al espacio profundo,
frecuentemente más allá de la órbita de Plutón. Se
caracterizan por una cola larga y luminosa, aunque
esto sólo se produce cuando el cometa se
encuentra en las cercanías del Sol.
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