EL SISTEMA TIERRA Y EL UNIVERSO, EL SISTEMA SOLAR.
Es considerado como un sistema mayor, más complejo, que incluye al sistema solar, a la tierra, galaxias, materia intergaláctica, luz, entre otros, por ello, es el suprasistema del subsistema Tierra.
Origen del Universo:
El enigma del origen del universo ha llevado al hombre a elaborar teorías que expliquen su formación. Actualmente se acepta la Teoría de la Gran Explosión o Teoría del Big-Bang definida por Stephen Hawking (1975)
Teoría
inflacionaria
En la comunidad científica tiene una gran aceptación la teoría inflacionaria, propuesta por Alan Guth y Andrei
Linde en los años ochenta, que
intenta explicar los primeros instantes del universo. Se basa en estudios sobre
campos gravitatorios demasiado fuertes, como los que hay cerca de un agujero
negro.
Supuestamente nada existía antes del instante
en que nuestro universo era de la dimensión de un punto con densidad infinita,
conocida como una singularidad
espacio-temporal. En este punto se concentraba toda la materia, la energía,
el espacio y el tiempo. Según esta teoría, lo que desencadenó el primer impulso
del Big Bang es una "fuerza
inflacionaria" ejercida en una cantidad de tiempo prácticamente
inapreciable. Se supone que de esta fuerza inflacionaria se dividieron las
actuales fuerzas fundamentales.
Este impulso, en un tiempo
tan inimaginablemente pequeño, fue tan violento que el universo continúa
expandiéndose en la actualidad. Hecho que fue corroborado por Edwin Hubble. Se estima que en solo 15
x 10-33 segundos ese
universo primigenio multiplicó sus medidas.
Teoría del Big Bang
La teoría del Big Bang consiste en que el universo que antes
era una singularidad infinitamente densa, matemáticamente paradójica, con una
temperatura muy elevada, en un momento dado explotó comenzando a expandirse,
una gran cantidad de energía y materia separando todo, hasta ahora.
El Universo, después del Big Bang, comenzó a enfriarse y, al
expandirse, este enfriamiento produjo que tanta energía comenzara a estabilizarse. Los protones y los neutrones se «crearon» y se estabilizaron cuando
el Universo tenía una temperatura de 100.000 millones de grados,
aproximadamente una centésima de segundo después del inicio.
Los electrones tenían una gran energía e
interactuaban con los neutrones, que inicialmente tenían la misma proporción
que los protones, pero debido a esos choques los neutrones se convirtieron más
en protones que viceversa. La proporción continuó bajando mientras el Universo
se seguía enfriando; así, cuando el universo tenía 30.000 millones de grados
(una décima de segundo) había treinta y ocho neutrones por cada sesenta y dos
protones, y veinticuatro por setenta y seis cuando tenía 10.000 millones de
grados (un segundo).
Lo primero en aparecer fue
el núcleo del deuterio,
casi catorce segundos después, cuando la temperatura de 3.000 millones de
grados permitía a los neutrones y protones permanecer juntos. Para cuando estos
núcleos podían ser estables, el Universo necesitó de algo más de tres minutos,
cuando esa bola incandescente se había enfriado a unos 1.000 millones de
grados.
Materia oscura
Proporción de materia y energía (normal y oscura) en el universo.
Formalmente, para que todo
lo expuesto aquí pueda ser válido, los científicos necesitan de una materia
adicional a la conocida (o más propiamente vista) por el hombre. Varios
cálculos han demostrado que toda la materia y la energía que conocemos es muy poca en relación
a la que debería existir para que el Big
Bang sea correcto. Por lo que se
postuló la existencia de una materia hipotética para llenar ese vacío, a la
cual se la llamo materia oscura,
ya que no interactúa con ninguna de las fuerzas nucleares (fuerza débil y fuerte)
y ni el electromagnetismo, solo
con la fuerza gravitacional. En
el gráfico de la derecha se puede ver las proporciones calculadas.
En el universo se observan las estrellas, que son grandes cuerpos celestes formados por gases calientes, emiten radiación electromagnética.
Las estrellas se agrupan y forman las Galaxias, las cuales son un enorme
conjunto de miles de millones de estrellas que orbitan e interactúan
gravitacionalmente alrededor de un centro común.
El Sistema Solar
El Sistema Solar es un conjunto
formado por el Sol y los cuerpos celestes que orbitan a su alrededor.
Está integrado el Sol y una serie de
cuerpos que están ligados gravitacionalmente con este astro: ocho grandes
planetas (Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno),
junto con sus satélites, planetas menores (entre ellos, el ex-planeta Plutón) y
asteroides, los cometas, polvo y gas interestelar.
Pertenece a la galaxia llamada Vía
Láctea, que está formada por cientos de miles de millones de estrellas situadas
a lo largo de un disco plano de 100.000 años luz.
El Sistema Solar está situado en uno
de los tres brazos en espiral de esta galaxia llamado Orión, a unos 32.000 años
luz del núcleo, alrededor del cual gira a la velocidad de 250 km por segundo,
empleando 225 millones de años en dar una vuelta completa, lo que se denomina
año cósmico.
Los astrónomos clasifican los
planetas y otros cuerpos en nuestro Sistema Solar en tres categorías:
- Primera categoría: Un planeta es un cuerpo celeste que está en órbita alrededor del Sol, que tiene suficiente masa para tener gravedad propia para superar las fuerzas rígidas de un cuerpo de manera que asuma una forma equilibrada hidrostática, es decir, redonda, y que ha despejado las inmediaciones de su órbita.
- Segunda categoría: Un planeta enano es un cuerpo celeste que está en órbita alrededor del Sol, que tiene suficiente masa para tener gravedad propia para superar las fuerzas rígidas de un cuerpo de manera que asuma una forma equilibrada hidrostática, es decir, redonda; que no ha despejado las inmediaciones de su órbita y que no es un satélite.
- Tercera categoría: Todos los demás objetos que orbitan alrededor del Sol son considerados colectivamente como "cuerpos pequeños del Sistema Solar".
El sistema solar se
encuentra en la Vía láctea, que tiene forma de disco aplanado y está compuesta,
además de estrellas, por polvo y gas.
El origen del sistema solar
Formulada por Emmanuel Kant (1775) y
Pierre Simón Laplace (1796). Sostienen que el sol y los planetas se condensaron
de una nube grande y grumosa, una nebulosa gaseosa en rotación, que se iba
encogiendo bajo su propia atracción gravitacional.
De la condensación de la masa
nebulosa se originó, primero, un sol de extensa atmósfera, que por enfriamiento
y contracción progresiva se concentró en una esfera gaseosa.
Planetas
Los ocho planetas que componen el Sistema Solar son, de
menor a mayor distancia respecto al Sol,
los siguientes:
Mercurio
Venus
Tierra
Marte
Júpiter
Saturno
Urano
Neptuno
Los planetas son cuerpos
que giran formando órbitas alrededor de la estrella, tienen suficiente masa
para que su gravedad supere las fuerzas del cuerpo rígido,
de manera que asuman una forma en equilibrio
hidrostático (prácticamente
esférica), y han limpiado la vecindad de su órbita de planetesimales (dominancia orbital).
Los planetas interiores son
Mercurio, Venus, la Tierra y Marte y tienen la superficie sólida. Los planetas
exteriores son Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, también se denominan planetas
gaseosos porque contienen en sus atmósferas gases como el helio, el hidrógeno y el metano,
y no se conoce con certeza la estructura de su superficie.
El 24 de agosto de 2006, la Unión Astronómica Internacional (UAI) excluyó a Plutón como planeta del Sistema Solar, y lo
clasificó como planeta enano.
* El diámetro y masa se
expresan en relación a la Tierra ** Inclinación de órbita (en relación
con la eclíptica) ***
Satélites naturales
Planetas enanos
Los cinco planetas enanos del Sistema Solar, de menor a mayor
distancia respecto al Sol, son los siguientes:
Ceres
Plutón
Haumea
Makemake
Eris
Los planetas enanos son
aquellos que, a diferencia de los planetas, no han limpiado la vecindad de su
órbita.
Poco después de su descubrimiento
en 1930, Plutón fue clasificado como un planeta por la Unión Astronómica Internacional (UAI). Sin embargo, tras el
descubrimiento de otros grandes cuerpos con posterioridad, se abrió un debate
con objeto de reconsiderar dicha decisión. El 24 de agosto de 2006, en la XXVI
Asamblea General de la UAI en Praga,
se decidió que el número de planetas no se ampliase a doce, sino que debía
reducirse de nueve a ocho, y se creó entonces la nueva categoría de planeta enano, en la que se clasificaría Plutón, que dejó por
tanto de ser considerado planeta debido a que, por tratarse de un objeto transneptuniano perteneciente al cinturón de Kuiper, no ha limpiado la
vecindad de su órbita de objetos pequeños.
Forma de la Tierra
Presenta forma de GEOIDE. El geoide es una superficie similar a
una esfera achatada por los polos (esferoide).
Eje Terrestre
Es la línea ideal que va del polo norte al
polo sur y está inclinado con relación al plano de la órbita terrestre en un
ángulo de 23º27'30''. Esta inclinación combinada con el movimiento de
traslación determina la distribución desigual de luz, calor, y los días y
noches desiguales en diferentes lugares de la Tierra y la sucesión de las
estaciones.
Es un movimiento que efectúa la Tierra girando sobre sí misma a lo largo de un eje ideal denominado Eje terrestre que pasa por sus polos. Gira de izquierda a derecha y da una vuelta completa, dura 23 horas con 56 minutos y 4 segundos y se denomina día sidéreo. Si tomamos como referencia al Sol, el mismo meridiano pasa frente a nuestra estrella cada 24 horas, llamado día solar. Los 3 minutos y 56 segundos de diferencia se deben a que en ese plazo de tiempo la Tierra ha avanzado en su órbita y debe de girar algo más que un día sideral para completar un día solar.
La primera referencia tomada por el hombre
fue el Sol, cuyo movimiento
aparente, originado en la rotación de la Tierra, determina el día y la noche,
dando la impresión que el cielo gira alrededor del planeta. En el uso coloquial del lenguaje se utiliza la palabra día para
designar este fenómeno, que en astronomía se refiere como día solar y se
corresponde con el tiempo solar.
Como se observa en el gráfico, el eje terrestre forma un ángulo de 23,5º respecto a la normal de la eclíptica, fenómeno denominado oblicuidad de la eclíptica. Esta inclinación produce largos meses de luz y oscuridad en los polos geográficos, además de ser la causa de las estaciones del año, causadas por el cambio del ángulo de incidencia de la radiación solar.
Movimiento de
Traslación
Es un movimiento por el cual la Tierra se mueve alrededor del Sol. La causa de este movimiento es la acción de la gravedad, originándose cambios que, al igual que el día, permiten la medición del tiempo. Tomando como referencia el Sol, resulta lo que se denomina año tropical, lapso necesario para que se repitan las estaciones del año. Dura 365 días, 5 horas y 47 minutos. El movimiento que describe es una trayectoria elíptica de 930 millones de kilómetros, a una distancia media del Sol de prácticamente 150 millones de kilómetros ó 1 U.A. (Unidad Astronómica: 149 675 000 km). De esto se deduce que la Tierra se desplaza con una rapidez media de 106 200 km/h (29,5 km/s).
La trayectoria u órbita terrestre es elíptica. El Sol ocupa uno de los focos de la elipse y, debido a la excentricidad de la órbita, la distancia entre el Sol y la Tierra varía a lo largo del año. A primeros días de enero se alcanza la máxima proximidad al Sol, produciéndose el perihelio, donde la distancia es de 147,5 millones de km,; mientras que en los primeros días de julio se alcanza la máxima lejanía, denominado afelio, donde la distancia es de 152,6 millones de km.
Zonas Geotérmicas
o Geoastronómicas
Se denomina Zona Geoastronómicas a cada una
de las zonas en las que los paralelos
notables o principales dividen a
la superficie terrestre. Dichas zonas son cinco: dos zonas templadas (Norte y Sur), dos zonas polares (Ártica y Antártica) y una zona
Intertropical, a ambos lados del Ecuador
terrestre.
En una primera aproximación, estas cinco zonas sirven para definir algunas características climáticas muy generales que se pueden aplicar a grandes extensiones de nuestro planeta y cuya delimitación está establecida por la distinta inclinación de los rayos solares a lo largo del año lo cual se debe, a su vez, a que la Eclíptica, es decir, el plano en el cual se mueve la Tierra en su movimiento de traslación alrededor del Sol, no coincide con el plano ecuatorial, es decir, con el plano perpendicular al eje terrestre que define el movimiento de rotación de la Tierra.
Los paralelos notables son los dos Trópicos
(de Cáncer en el hemisferio Norte y de Capricornio en el hemisferio Sur), los
dos Círculos Polares (Ártico en
el hemisferio Norte y Antártico en el hemisferio Sur) y la línea ecuatorial o ecuador.
Actividad 2
¿Qué es suprasistema?
¿A que se refieren los expertos con
suprasistema universo?
¿Qué es el universo?
¿Cuál es el origen del universo?
Cuál es la teoría de mayor aceptación para
explicar el origen del universo? explica
¿Qué es el ámbito de la tierra?
¿Qué es una galaxia?
¿Cómo se llama nuestra galaxia? Explica su
origen
¿qué es el sistema solar? Explica su origen
¿Cuáles son los elementos del universo?
¿Cuáles son los componentes de un meteorito?
Explica por lo menos 3 hipótesis y una teoría
sobre el origen del sistema solar( nebular, planetesimal, mareas y la teoría de
la nube de polvo)
Explica los elementos del sistema solar con
sus dibujos
¿Cuántos planetas hay en el sistema solar?
Cuál es la clasificación de los planetas?
Ilustra la jerarquización de los planetas del
sistema solar según su tamaño en comparación al tamaño del sol
Realiza un cuadro comparativo sobre las
características de los planetas del sistema solar el cual debe contener:
distancia, medida del sol en millones de Km, periodo de traslación y periodo de
rotación, velocidad de la órbita, diámetro ecuatorial, número de satélites
conocidos y componentes atmosféricos.
¿Cuál
es la composición química del sistema solar?
Realiza una tabla de composición química del sistema solar
