Presentación de la Charla ofrecida por Manuel Membrado Ibáñez el Martés 23 de Febrero del 2010 dentro del Seminario de Antropología en Zaragoza

1. La persona ante el Cosmos M.Membrado Profesor Titular Área de Astronomía y Astrofísica Departamento de Física Teórica Universidad de Zaragoza mcmi Algunas imágenes han sido tomadas de: nssdc.gsfc.nasa.gov/photo_gallery/ www.jpl.nasa.gov/ www.anzwers.org/free/universe/index.html www.jpl.nasa.gov/

2. La Luna Radio de 1 738 Km Densidad de 3.33 g/cm 3 Pequeño núcleo de Fe Ni, de entre 300 y 425 Km Manto de roca sólida, y corteza de entre 10 y 100 Km mcmi A 384 000 km de La Tierra Semieje mayor 30.130 D T Excentricidad 0.055 Periodo sideral 27.322 d Diámetro ecuatorial 0.2725 D T Densidad media 3.33 g cm -3 Inclinación ecuador-órbita 5.1º

5. Las primeras observaciones de la fotosfera solar fueron hechas por Galileo Galilei a principios del siglo XVII La cromosfera solar fue descubierta por Norman Lockyer en la segunda mitad del siglo XIX Los primeros estudios del interior del Sol los llevó a cabo Arthur Eddington a principios del siglo XX

8. Luz de hidrógeno Redes de espículas Filamentos La Cromosfera

9. Fulguraciones La Cromosfera

11. EL SISTEMA SOLAR mcmi

12. Aristarco de Samos, en el siglo III a.C., pensaba que La Tierra seguía una órbita circular alrededor del Sol. Nicolás Copérnico demostró, en la primera mitad del siglo XVI, la validez del modelo heliocéntrico, observando las trayectorias planetarias. Johannes Kepler, a principios del siglo XVII, encuentra que los planetas se mueven describiendo elipses alrededor del Sol. Pierre-Simon de Laplace, a principios del siglo XIX, publicó el primer tratado de Mecánica Celeste.

13. Galileo Galilei, a principios del siglo XVII, descubre cuatro satélites de Júpiter, distingue detalles en la atmósfera de Saturno, observa las fases de Venus. Gian Domenico Cassini, en la segunda mitad del siglo XVII, descubre las franjas atmosféricas de Júpiter, su mancha roja, detalles de la superficie de Marte, la separación entre los anillos de Saturno y descubre algunos de sus satétiles (Japeto, Rea, Tetis y Dione).

14. Edmond Halley, a principios del siglo XVIII, estudió las órbitas de los cometas y observó el primer cometa periódico. Giuseppe Plazzi, a principios del siglo XIX, descubrió el primer asteroide: Ceres. Urbain Le Verrier, a mediados del siglo XIX, predijo la posición de Neptuno; Johann Galle lo halló. Percival Lowell, a principios del siglo XX, descubrió Plutón.

15. Escala interplanetaria: unidad astronómica (au) 1 au  150 millones de Km  215 R  0.3871 0.7233 1 1.524 5.203 9.539 19.19 30.06 39.48

16. Mercurio Radio de 2 439 Km Densidad de 5.44 g/cm 3 Gran núcleo de Fe, parcialmente sólido Manto de roca sólida, y corteza de unos 100 Km mcmi 0.4 au Semieje mayor 0.3871 au Excentricidad 0.206 Inclinación de la eclíptica 7º 00’ Periodo sideral 87.965 d Velocidad orbital media 47.89 km s -1 Diámetro ecuatorial 0.382 D T Achatamiento 0 Masa 0.055 M T Densidad media 5.44 g cm -3 Gravedad en superficie 0.386 g Velocidad de escape 4.25 Km s -1 Rotación sideral 58 646 d Inclinación ecuador-órbita 0º Temperatura 179ºC Presión 2  10 -9 mbar Componentes atmosféricos H, He, Ne, viento solar

17. Basin de 350 km, similar a las marias lunares. Inundada con lava y bombardeada de nuevo Cráteres de impacto mcmi Gran cráter de 140 Km y un campo de segundos cráteres.

18. Región con pocos cráteres, que sepulta una región duramente castigada por los impactos. El cráter con pico central tiene 30 Km Transición de terreno con grandes impacto a terreno llano, inundado por lavas, que sepultó los cráteres Cráteres de impacto mcmi

19. Discovery Rupes: la falla más grande, de más de 500 km de largo y 2 Km de alto Imágenes tectónicas Acantilado de más de 300 km de largo, formado formado por compresión de la corteza al enfriarse el planeta mcmi

21. Radio de 6 052 Km Densidad de 5.25 g/cm 3 Núcleo de 3 000 Km, de Fe Ni, parcialmente sólido Corteza de entre 25 y 60 Km, rica en silicatos y con basaltos procedentes del manto Venus mcmi 0.7 au Distancia al Sol 0.7233 au Excentricidad 0.007 Inclinación de la eclíptica 3º 24’ Periodo sideral 224.701 d Velocidad orbital media 35.04 km s -1 Diámetro ecuatorial 0.949 D T Achatamiento 0 Masa 0.815 M T Densidad media 5.25 g cm -3 Gravedad en superficie 0.879 g Velocidad de escape 10.36 Km s -1 Rotación sideral 243 d (r) Inclinación ecuador-órbita 2º 07’ Temperatura 482ºC Presión 92 b Componentes atmosféricos CO 2 (96%), N 2 (3%)

22. LADA TERRA Lavinia Imdi Alpha APHRODITE TERRA Isabella Danilova Aglaonice Howe S E W mcmi

23. Atalanta ISHTAR TERRA Lakshmi Guinvere Beta Eistla APRHODITE TERRA Rhea Theia Sif Gula Tepev DANU Dickson N E W mcmi

24. APHRODITE TERRA Isabella Imdi Atalanta E W S Dickson mcmi

25. Gula Sif Eistla Lakshmi Guinvere APHRODITE TERRA Alpha ISHTAR TERRA LADA TERRA Beta Aglaonice Danilova Howe Tepev Rhea Theia N S Lavinia W E Idem-Kuva mcmi

33. Radio de 6 378 Km Densidad de 5.52 g/cm 3 Núcleo sólido de 1 250 Km, de Fe y Ni Núcleo líquido de 2 250 Km, de Fe, Ni, O y S (genera el campo magnético) Manto inferior o mesostera (2 650 Km) y manto superior o astenosfera (250 Km) (silicatos viscosos de Fe y Mg, como peridotitas mezcladas con piroxenos y olivinos; hay fenómenos convectivos) Litosfera: manto litosférico; corteza continental (silicatos ricos en Al, Si, Ca); corteza oceánica (silicatos ricos en Fe, Mg);  = 2.74 g cm -3 La Tierra mcmi 1.0 au Semieje mayor 1 au Excentricidad 0.017 Inclinación de la eclíptica 0º Periodo sideral 365.256 d Velocidad orbital media 29.80 km s -1 Diámetro ecuatorial D T = 12 758 Km Achatamiento 0.003353 Masa M T = 5.976  10 27 g Densidad media 5.52 g cm -3 Gravedad en superficie 978 cm s -2 Velocidad de escape 11.18 Km s -1 Rotación sideral 23 h 56 m 04 s Inclinación ecuador-órbita 23º 26’ Temperatura 15ºC Presión 1 013 b Componentes atmosféricos N 2 (77%)O 2 (21%)

34. Marte Radio de 3 397 Km Densidad de 3.94 g/cm 3 Núcleo de entre 1 300 y 2 000 Km, de Fe y sulfuros de Fe Corteza de basaltos, silicatos hidratados, minerales ricos en Fe y Mg, y óxidos de Fe La superficie contiene agua y dióxido de carbono mcmi 1.5 au Semieje mayor 1.5237 au Excentricidad 0.093 Inclinación de la eclíptica 1º 51’ Periodo sideral 1 a 321.73 d Velocidad orbital media 24.14 km s -1 Diámetro ecuatorial 0.533 D T Achatamiento 0.005 Masa 0.107 M T Densidad media 3.94 g cm -3 Gravedad en superficie 0.380 g Velocidad de escape 5.02 Km s -1 Rotación sideral 24 h 37 m 23 s Inclinación ecuador-órbita 23º 59’ Temperatura - 63ºC Presión 7 mb Componentes atmosféricos CO 2 (95%), N 2 (3%)

35. TERRA MERIDIANI TERRA SABACEA ARABIA TERRA NOACHIS TERRA MARGARIFITER TERRA HELLAS PLANITIA SYRTIS MAJOR PLANUM mcmi

36. Ascraeus Pavonis Arsia VALLES MARINERIS TEMPE TERRA LUNAE PLANUM THARSIS MONTES CHRYSE PLANITIA Olympus ACIDALIA PLANITIA ARGIRE PLANITIA mcmi

37. Elysium Hecates Tholus ELYSIUM PLANITIA Albor Tholus AMAZONIS PLANITIA ARCADIA PLANITIA TERRA CIMERA ELYSIUM PLANITIA HESPERIA PLANUM mcmi

38. TERRA SABACEA ARABIA TERRA ISIDIS PLANITIA SYRTIS MAJOR PLANUM TYRENA TERRA HELLAS PLANITIA mcmi

53. Asteroides Tipos Cinturón principal (2-3.5 au) Hildas (4 au) Troyanos (5 au) Apollos (intersectan Marte) Eros (intersectan La Tierra) Hidalgo (intersecta Júpiter) Clasificación C (carbonáceos) S (silíceos) M (metálicos) U (sin clasificar) mcmi

55. Eros (33  13  13 Km) Gaspra (19  12  11 Km) Mathilda (59  47  40 Km) Ida (56  24  21 Km) mcmi

56. Radio de 71 000 Km Densidad de 1.24 g/cm 3 Rocas o rocas y hielo hasta los 7 000 Km a 30 000 K Hielo de H 2 O, CH 4 y NH 3 , y He líquido hasta 14 000 Km H metálico líquido hasta los 59 000 km H 2 líquido hasta la superficie Júpiter mcmi 5 au Semieje mayor 5.2026 au Excentricidad 0.048 Inclinación de la eclíptica 1º 19’ Periodo sideral 11 a 314.84 d Velocidad orbital media 13.06 km s -1 Diámetro ecuatorial 11.19 D T Achatamiento 0.062 Masa 317.8 M T Densidad media 1.24 g cm -3 Gravedad en superficie 2.54 g Velocidad de escape 59.64 Km s -1 Rotación sideral 9 h 50 m Inclinación ecuador-órbita 3º 04’ Temperatura -121ºC Presión 0.7 b Componentes atmosféricos H (90%), He(10%), CH 4 , NH 3

59. Anillo brillante: 6 000  30 Km, a casi 130 000 km Disco difuso: desde anillo hacia Júpiter  30 Km Halo: 20 000 Km de espesor Granos de polvo de 1  m que orbitan en 7 horas Partículas más grandes que generan los granos por impactos meteoríticos Los Anillos mcmi

61. Calisto Ganymede Io Europa Amalthea Metis Adrasthea Thebe Júpiter El Sistema de Júpiter

62. Saturno Radio de 60 000 Km Densidad de 0.63 g/cm 3 Rocas o rocas y hielo hasta 8 000 Km Hielo de H 2 O, CH 4 y NH 3 , y He líquido hasta 16 000 Km H metálico líquido hasta los 30 000 Km, por encima del Mb Zona de transición hasta los 59 000 km, donde se alcanzan los 1 980 K H 2 líquido hasta la superficie mcmi 10 au Semieje mayor 9.5547 au Excentricidad 0.056 Inclinación de la eclíptica 2º 30’ Periodo sideral 29 a 167.0 d Velocidad orbital media 9.64 km s -1 Diámetro ecuatorial 9.41 D T Achatamiento 0.0912 Masa 95.1 M T Densidad media 0.63 g cm -3 Gravedad en superficie 1.07 g Velocidad de escape 35.41 Km s -1 Rotación sideral 10 h 14 m Inclinación ecuador-órbita 26º44’ Temperatura -125ºC Presión 1.4 b Componentes atmosféricos H(97%), He(3%), CH 4 , NH 3

63. Nieblas de agua (15 bar) Hielo de agua (10 bar) Hielos de amoniaco e hidrosulfidos (5 bar) Hielo de amoniaco (0.8 bar; a 100 Km) Nubes altas (0.5 bar) Estratos de calima (0.2 bar; a 200 km) Auroras (0.01 bar; a 350 Km) Tormentas Las Nubes mcmi

64. Anillo D (de 68 000 a 75 000 Km) : 100 m de espesor Llega incluso hasta 700 Km de Júpiter Finos granos de polvo Anillo C (de 75 000 a 95 000 Km : 100 m de espesor Partículas de 1 m (algunas 1 Km) Separación de 20 m entre partículas Anillo B (de 95 000 a 118 000 Km): El más brillante, con 2 Km de espesor Partículas de 10 cm (algunas 10 m) Hay nubes de polvo (10 000  1 000 Km) División de Cassini (a 118 000 a 122 000 Km) Anillo A (de 122 000 a 137 000 Km): 100 m de espesor Partículas de hielo (desde el tamaño de los granos de polvo hasta 10 m) El anillo negro es la brecha de Encke (133 500 Km) Anillo F (de 141 000 a 142 000 Km): Anillo G (de 174 000 a 175 000 Km): Anillo E (de 192 000 a 250 000 Km) Los Anillos mcmi

65. Auroras

66. Epimetheus Rhea Dione Enceladus Mimas Iapetus Tethys Titan El Sistema de Saturno

67. Urano En Urano colisionó un planeta del tamaño de La Tierra: Polo Sur orientado hacia el sol Eje magnético desplazado del centro de Urano Hay 60º entre los ejes de rotación y magnético Radio de 26 000 Km Densidad de 1.21 g/cm 3 Núcleo de rocas y hielo hasta 8 000 Km (1 masa terrestre) Manto de Hielo de H 2 O, CH 4 , NH 3 hasta 18 000 Km (10-15 tierras) Océano de 8 000 Km de H 2 , He y CH 4 líquidos (2 tierras). En el fondo, el H está ionizado y genera el campo magnético mcmi 20 au Semieje mayor 19.2181 au Excentricidad 0.046 Inclinación de la eclíptica 0º 46’ Periodo sideral 84 a 7.4 d Velocidad orbital media 6.80 km s -1 Diámetro ecuatorial 3.98 D T Achatamiento 0.06 Masa 14.6 M T Densidad media 1.21 g cm -3 Gravedad en superficie 0.869 g Velocidad de escape 21.41 Km s -1 Rotación sideral r 17 h 06 m Inclinación ecuador-órbita 98º Temperatura -193ºC Presión 1.2 b Componentes atmosféricos H(83%), He(15%), CH 4 (2%), NH 3

68.  (51.5)   (48.5)   (48)   (47.5)   (46)   (45) 4 (43.6) 5 (42.8) 6 (42) Miles de Km Los Anillos Son muy oscuros, compuestos de materiales carbonáceos Tiene 9 anillos intensos y anillos parciales La cantidad de polvo es muchos menor que en los de Júpiter y Saturno mcmi

69. Ariel Umbiel Oberon Titania Miranda Puck El Sistema de Urano

70. El Eje magnético esté desplazado 13 500 Km del centro de Neptuno El Eje de rotación y eje magnético están desplazados 47º Neptuno Radio de 24 300 Km Densidad de 1.67 g/cm 3 Núcleo de rocas y hielo hasta 10 000 Km Manto de Hielo de H 2 O, CH 4 , NH 3 hasta 20 000 Km Océano de 4 000 Km de H 2 , He, H 2 O y CH 4 líquidos. En el fondo, el H está ionizado y genera el campo magnético mcmi 30 au Semieje mayor 30.1096 au Excentricidad 0.009 Inclinación de la eclíptica 1º 47’ Periodo sideral 164 a 280.3 d Velocidad orbital media 5.43 km s -1 Diámetro ecuatorial 3.81 D T Achatamiento 0.02 Masa 17.2 M T Densidad media 1.67 g cm -3 Gravedad en superficie 1.104 g Velocidad de escape 23.52 Km s -1 Rotación sideral 15 h 48 m Inclinación ecuador-órbita 29º Temperatura -193ºC Presión 1-3 b Componentes atmosféricos H(85%), He(13%), CH 4 (2%), NH 3

73. N63 63 000 Km N53 53 000 Km N42 42 000 Km N53B 53 000 Km Los Anillos

74. Plutón CHARON (a 20 000 km; 6.39 d ) Diámetro de 1200 Km Núcleo de silicatos, manto de hielos de H 2 O y CH 4 , y superficie de hielos de H 2 O Núcleo de silicatos Manto de hielos de H 2 O y CH 4 Superficie de hielos de CH 4 , CO y N 2 Atmósfera de CH 4 , con N 2 mcmi 40 au Semieje mayor 39.4387 au Excentricidad 0.248 Inclinación de la eclíptica 17º 10’ Periodo sideral 247 a 249.0 d Velocidad orbital media 4.73 km s -1 Diámetro ecuatorial 0.2 D T Masa 0.002 M T Densidad media 1 g cm -3 Rotación sideral 6 d 09 h 18 m Inclinación ecuador-órbita 29º Componentes atmosféricos CH 4 , N 2

75. mcmi Cometas

76. 100 000 au

77. ESTRELLAS CERCANAS

78. Friedrich Bessel y Wilhelm Struve, en la primera mitad del siglo XIX, midieron la distancia a 61 Cyg y a Vega respectivemente. Friedrich Argelander,, en la segunda mitad del siglo XIX, catalogó más de 300 000 estrellas (BD). Angelo Secchi, a mediados del siglo XIX, hizo la primera clasificación espectral de estrellas, clasificando más de 4000. William Huggins, en la segunda mitad del siglo XIX, estudió por primera vez el espectro de nebulosas.

79. Gustav Kirchhoff, a mediados del siglo XIX, desarrolló la espectroscopía y la empezó a aplicar en Astronomía Edward Pickering, a finales del siglo XIX, comenzó una clasificación espectral de estrellas. Miembros de su equipo eran Annie Cannon, que catalogó más de 220 000 estrellas, y Antonia Maury, que se dedicó a las estrellas azules. George Hale, a principios del siglo XX, comenzó a observar la cromosfera solar en H-alfa y CaII-K

80. Meg Saha, en la primera mitad del siglo XX, desarrollóla teoría de la ionización para estudiar las atmósferas estelares. Ralph Fowler y Edward Milne hicieron los cálculos para diferentes átomos e iones. Cecilia Payne formuló por primera vez la composición química completa de una atmósfera estelar.

81. 3 pc Escala interestelar: parsec (pc) 1 pc = 3.09 * 10 18 cm  3.26 años luz  200 000 au 1 pc 10 años luz

82. 30 pc Escala interestelar: parsec (pc) 1 pc = 3.09 * 10 18 cm  3.26 años luz 10 pc 100 años luz

83. 300 pc Escala interestelar: parsec (pc) 1 pc =3.09 * 10 18 cm  3.26 años luz Escala galáctica: Kiloparsec (Kpc) 1 Kpc = 3.09 * 10 21 cm  3 260 años luz 100 pc 1 000 años luz

85. 100 pc

86. 100 pc

87. 100 pc

88. 100 pc

89. 1 kpc

90. 1 kpc

91. 1 kpc

92. 1 kpc

94. Heber Curtis fotografió 60 nebulosas espirales y midió su movimiento propio. Vesto Slipher midió la velocidad radial de nebulosas espirales. Ritchey descubrió una nova en la nebulosa espiral NGC 6946, 10 000 veces más tenue que las observadas hasta entonces. Harlow Shapley observó que había un halo de cúmulos globulares, y que las nebulosas espirales solo estaban cerca de los polos galácticos. El 26 de abril de 1920 se concluyó, en la Academia Nacional de Ciencias de Washington, tras un debate entre Curtis y Shapley, que las nebulosas espirales eran galaxias externas a la nuestra.

95. Escala galáctica: Kiloparsec (Kpc) 1 Kpc = 3.09 * 10 21 cm  3 260 años luz Distancia Sol-Centro galactico 8.5 Kpc  28 000 años luz 3 Kpc 15 kpc LA VÍA LÁCTEA 10 000 años luz

96. EL SISTEMA DE LA VÍA LÁCTEA 100 000 años luz 30 Kpc 100 kpc

97. EL GRUPO LOCAL La subestructura del grupo no es estable, ya que está cambiando debido a la interacción gravitacional con otros grupos vecinos (el Grupo Maffei 1, en la dirección del ecuador galáctico, el Grupo del Escultor, en el Polo Sur galáctico, el Grupo de la M81 y el de la M83) 1 millón años luz mcmi 300 Kpc 1 Mpc

98. M 31

99. M 33

101. EL SUPERCÚMULO DE VIRGO 10 millones años luz 3 Mpc 30 Mpc

102. El Cúmulo de Virgo M 87 M 58 M 91 M 86 NGC 4216 NGC 4654 NGC 4535 M 100 M 99 M 88 M 98 M 60 M 49 M 90

103. LOS CÚMULOS DE GALAXIAS MÁS CERCANOS 100 millones años luz 30 Mpc

104. 100 millones años luz 30 Mpc 300 Mpc LOS SUPERCÚMULOS DE GALAXIAS MÁS CERCANOS

105. 1 000 millones años luz 4 000 Mpc 300 Mpc