BIOLOGÍA y GEOLOGÍA

MATERIAL DIDÁCTICO ESO BACHILLERATO

UD 01 EL UNIVERSO (A BORDO DE UNA GALAXIA)

INTRODUCCIÓN

¿Cuál es actualmente el Universo conocido? Durante centurias la humanidad creyó ser el centro del universo, y más tarde creímos haber perdido este privilegio en favor del Sol. Desde el telescopio de Galileo hasta los modernos y potentes radiotelescopios y telescopios orbitales, la tecnología ha hecho progresivamente posible la exploración de regiones cada vez más lejanas.

Visita-al-Observatorio-del-Teide
Observatorio del Teide (Tenerife) Vía Láctea en el cielo nocturno.  Desde este lugar se descubrieron por primera vez un tipo de estrellas llamadas las enanas marrones ¿Qué condiciones crees que reúne Canarias para la instalación de observatorios telescópicos?

En España, Canarias ocupa un lugar destacado en el mundo del estudio del espacio exterior gracias a sus condiciones ideales para la ubicación de sus observatorios telescópicos.

01 EL SISTEMA SOLAR. Geocentrismo y Heliocentrismo

¿Cuál es la organización del Sistema Solar? ¿Sabes lo que son los planetas interiores y exteriores?  ¿Qué ha hecho posible el desarrollo de la vida en la Tierra?

Cuando los astrónomos observaban el cielo y estudiaron el movimiento de los astros, se interesaron por dar una explicación sobre la ordenación del sistema solar.

A lo largo de la historia, las dos teorías más populares han sido: el geocentrismo, desarrollado por el astrónomo griego Claudio Ptolomeo, y la teoría heliocéntrica, formulada por Nicolás Copérnico.

La teoría geocéntrica

El sistema de Ptolomeo, fue desarrollado por el astrónomo griego Claudio Ptolomeo en la era cristiana e incluido dentro de su libro Almagesto.

02 modelo geocentrico
Modelo Geocéntrico de Ptolomeo.

Según esta teoría, la Tierra es el centro del sistema solar, seguida de la Luna, Mercurio, Venus, Sol, Marte, Júpiter y Saturno. Las otras estrellas orbitan a su alrededor en esferas concéntricas que giraban a velocidades diferentes.

El geocentrismo fue defendido por la Iglesia Católica pues presentaba aspectos de pasajes bíblicos. Esto hizo que este modelo durara más de 14 siglos.

El modelo heliocéntrico

Heliocentrismo es un modelo teórico del sistema solar desarrollado por el matemático y astrónomo polaco Nicolás Copérnico (1473-1543).

Según Copérnico, la Tierra no ocupa el centro del universo, sino que, junto con otros planetas, se mueven alrededor de un punto cercano al Sol, que es el verdadero centro del sistema solar. Además, estableció que el único cuerpo que gira alrededor de la Tierra es la Luna y que la Tierra no está en reposo, sino que gira sobre sí misma, lo que produce el día y la noche.

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Hacia 1507, Copérnico elaboró su primera exposición de un sistema astronómico heliocéntrico en el cual la Tierra orbitaba en torno al Sol. En 1536, Copérnico había completado la redacción de su gran obra, Sobre las revoluciones de los orbes celestes, un tratado astronómico que defendía la hipótesis heliocéntrica

El modelo, también llamado “El sistema de Copérnico”, no fue aceptado por la Iglesia Católica que siguió defendiendo la teoría del geocentrismo elaborada por Ptolomeo. La teoría heliocéntrica fue mejorada y probada por Galileo, Kepler e Isaac Newton.

Copérnico tuvo el acierto de determinar la posición correcta de los planetas y asignarles una velocidad bastante exacta.

Galileo pudo probar que la teoría de Copérnico era verdad mirando el cielo con un pequeño telescopio que construyó en 1609. Así descubrió las fases de Venus, lo que indicaba que este planeta giraba alrededor del Sol.

Con Copérnico, el Sol se convertía en el centro inmóvil del universo, y la Tierra quedaba sometida a dos movimientos: el de rotación sobre sí misma y el de traslación alrededor del Sol. No obstante, el universo copernicano seguía siendo finito y limitado por la esfera de las estrellas fijas de la astronomía tradicional.

Actual modelo del Sistema Solar ¿Cómo es el sistema solar?

El Sol concentra el 99,75 % de la masa del sistema solar y la mayor parte de la masa restante se concentra en ocho planetas cuyas órbitas son prácticamente circulares y transitan dentro de un disco casi llano llamado plano eclíptico. Los cuatro planetas más cercanos, considerablemente más pequeños Mercurio, Venus, Tierra y Marte, también conocidos como los planetas interiores, están compuestos principalmente por roca y metal. Mientras que los cuatro más alejados, denominados gigantes gaseosos, más masivos que los terrestres, están compuesto de hielo y gases. Los dos más grandes, Júpiter y Saturno, están compuestos principalmente de helio e hidrógeno. Urano y Neptuno, denominados los gigantes helados, están formados mayoritariamente por agua congelada, amoniaco y metano.

Este es el actual modelo del Sistema Solar. Actualmente sabemos que el Universo es mucho más que el Sistema Solar. Observa la órbita más externa. Corresponde a la traslación de Plutón. ¿Con qué otras órbitas se cruza? ¿Adivinas por qué dejó de considerarse un planeta? Plutón dejó de ser un planeta en 2006 y se le considera planeta enano. Es debido a que su órbita se cruza con la de Neptuno, por lo tanto decimos que su órbita no está totalmente despejada.

02 ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DEL UNIVERSO

El conocimiento del Universo. Las distancias.

Estamos acostumbrados a manejar distancias en nuestro día a día. Medimos las distancias en centímetros (el tamaño de un lápiz), metros (separación entre dos coches que circulan) o km (la distancia entre dos pueblos vecinos).

¿Cómo nos parecen las distancias en el Universo? Sólo hasta la Luna, el cuerpo celeste más cercano, hay alrededor de 385.000 kilómetros. Hasta este tipo de distancias pueden ser manejables, pero que ocurre con el resto de los cuerpos celestes mucho más alejados.

El Sol se encuentra mucho más lejos ya que se encuentra a unos 150 millones de kilómetros. Neptuno, por su parte, se encuentra a 4,5 millones de kilómetros de la Tierra, y la nebulosa de Orión a 10,000,000,000,000,000 kilómetros.

Tales distancias no pueden ser medidas en metros o kilómetros ya que son unidades poco útiles cuando se trata de medir distancias entre planetas o estrellas.

Por lo tanto, los astrónomos utilizan otras medidas de longitud como la unidad astronómica (UA). En este caso, se utiliza como base la distancia entre la Tierra y el Sol. Por lo tanto se corresponde con una unidad astronómica de unos 150 millones de kilómetros.

UnidadAstronomica
La UA es una medida muy útil para indicar distancias dentro del sistema solar aunque deja de ser práctica para distancias mayores.

Para distancias mayores utilizamos la unidad años luz, que se utiliza para medir la distancia entre galaxias y estrellas. Un año luz equivale aproximadamente a 9,46 × 10¹² km.​​ Se calcula como la distancia que recorre la luz en un año.

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Estructura y Composición del Universo

¿Qué es el Universo? ¿Qué tamaño tiene?. Contiene todo lo que existe, la MATERIA, el ESPACIO-TIEMPO, los distintos tipos de FUERZA Y ENERGÍA (la luz, el calor, la electricidad, el magnetismo, las fuerzas de atracción gravitatoria y las fuerzas que unen los núcleos de los átomos).

El Universo se estructura desde lo más simple y microscópico, como los átomos, hasta los cuerpos más grandes, como los cometas, asteroides, planetas, satélites y estrellas, que a su vez se agrupan en galaxias y cúmulos de galaxias.

El_Universo_y_sus_componentes

Estrellas: Tienen luz propia por la reacciones de fusión nuclear que se producen en su interior. Las estrellas son objetos que evoluciona, pueden agrandarse, estallar, agotar su combustible y apagarse. Las supernovas, las enanas blancas, los agujeros negros, las estrellas de neutrones…  ¿Qué tipo de objetos son?.  ¿Son estrellas?.

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Nuestra estrella es el Sol, tiene un color anaranjado y es de un tamaño medio. No todas las estrellas tienen ni el mismo tamaño ni desprenden luz del mismo color.

Un Sistema está formado por una o varias estrellas y sus planetas girando alrededor de ella (con sus satélites). El nuestro es el sistema solar ( el Sol y 8 planetas orbitando alrededor del sol).

Planetas: Son los cuerpos que giran alrededor de una estrella en órbitas elípticas y mantienen su órbita despejada y no se cruza con otros cuerpos similares. Por ejemplo la tierra (gira alrededor de su estrella, el sol). Aquellos planetas que están fuera de nuestro sistema solar se denominan exoplanetas sin incluir aquellos que no orbitan alrededor de una estrella, que llamaríamos planetas errantes.

Satélite: Son cuerpos que giran en una órbita estable alrededor de un planeta. Por ejemplo la Luna que gira alrededor de la tierra o Deimos y Fobos alrededor de Marte.

Galaxia: Agrupación de estrellas, planetas y satélites. Nuestra galaxia es la Vía Láctea y en ella hay muchos sistemas además del solar. Las estrellas que podemos ver desde la tierra son las de la vía láctea. Andrómeda y la Galaxia del Triángulo están entre las más cercanas a la nuestra y se pueden observar a simple vista. En el centro de nuestra Galaxia tenemos evidencias de la existencia de un agujero negro.

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Cúmulos: Formado por varias galaxias. La galaxia de la vía láctea forma parte de una agrupación o cúmulo de galaxias que se llama Grupo Local, y tiene 20 galaxias incluyendo la nuestra. Estas Galaxias tampoco están quietas. Se mueven en el espacio, se aproximan o orbitan unas alrededor de las otras como galaxias satélites.

Local Group 1

Nebulosa: Nube de gas y polvo, generalmente H (Hidrógeno) y He (Helio). Pueden emitir luz propia por la ionización de los gases (nebulosas de emisión) o no hacerlo y estar iluminadas por estrellas cercanas (nebulosas de reflexión). Su origen también es dispar y pueden estar formadas por los restos de un estallido de una supernova.

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Cometas: Giran alrededor de una estrella pero a diferencia de los planetas están cubiertas de hielo. Este hielo al acercarse a la estrella sobre la que gira se transforma en gas (vapor) lo que hace que aparezca una cola de vapor. ¿Esta cola va siempre por detrás de ellos, o puede ir por delante del cometa?  Tienen órbitas mucho más alargadas que los planetas.

03 ORIGEN DEL UNIVERSO

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El hombre no siempre ha tenido la misma idea de lo que es el Universo. En la creación de un modelo válido han participado a lo largo de la historia filósofos, matemáticos, astrónomos, teólogos, etc. Muchas de estas explicaciones eran relatos mitológicos, donde los dioses o seres mitológicos, creaban todo lo que conocemos : ¿Te suena de algo la idea de Un Universo del tamaño del sistema solar,  con la tierra plana en el centro donde las estrellas estaban fijas en una bóveda…y todo ello creado en sólo 6 días? Durante milenios, en nuestra cultura ésta fue una idea aceptada.

Actualmente preferimos para los fenómenos naturales, las explicaciones científicas. Están basadas en observaciones y experimentos y que además son capaces de hacer predicciones (como la evolución de las estrellas, la existencia de radiación cósmica de fondo o el enfriamiento del Universo).

Origen

Explicaremos la teoría mas aceptada por toda la comunidad científica actualmente. La teoría del BIG BANG. El Big Bang, literalmente «gran estallido«, constituye el momento en que de punto muy concentrado emerge toda la materia y energía del Universo.

En sus inicios el Universo estaba muy concentrado y su temperatura era increíblemente alta. Tras el Big Bang el Universo se ha ido expandiendo y disminuyendo su temperatura media. Una parte de esa materia dio lugar a los 100.000 millones de galaxias que componen el universo. La otra parte se denomina materia oscura y su naturaleza es un misterio hoy en día para los científicos.

Desde su formación el universo no ha dejado de expandirse como un globo que se hincha continuamente. Por eso las galaxias y todos los cuerpos celestes se alejan unos de otros. Podemos calcular a que velocidad se separan por simple observación, y por lo tanto si rebobináramos los acontecimientos, podríamos averiguar cuanto tiempo hace que estaban juntas, es decir, el momento justo del inicio del Universo.

Las últimas investigaciones dicen que el universo tiene una edad de unos 13.000 millones de años.

Evolución del Universo

Las estructuras que hoy conocemos del universo fueron evolucionando desde su creación de la siguiente manera:

  1. Durante los segundos del big bang debido a las altas solo es posible la formación de protones, electrones y neutrones.
  2. Tras la expansión y enfriamiento, pudieron formarse H, He y Li, de hecho el 98% del universo esta compuesto por estos átomos simples.
  3. Se forman gases y polvos estelares. La gravedad entre estos gases dio lugar a su unión y a la formación de las primeras estrellas.
  4. Las estrellas se forman después de 100 m.a. Se forman las llamadas estrellas enanas, son pequeñas estrellas que giran alrededor de otra
  5. El colapso de las estrellas enanas, conforma después sistemas planetarios con una estrella en el centro como nuestro sistema solar.
  6. La atracción gravitatoria de los cuerpos hace que la materia se vaya juntando y forme las galaxias y cúmulos.

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04 EL SISTEMA SOLAR. PLANETAS INTERIORES  Y EXTERIORES

En el Sistema Solar, los planetas interiores son aquellos que están situados más cerca del Sol, mientras que los exteriores son aquellos que están más alejados de él. Los planetas interiores son la Tierra, Marte, Venus y Mercurio, y los exteriores son Saturno, Júpiter, Neptuno y Urano.

Pero además de su ubicación respecto al Sol, los planetas interiores y exteriores tienen otras características y diferencias.

LOS PLANETAS INTERIORES

Además de compartir cierta ubicación respecto al Sol los planetas interiores comparten ciertas características, por ejemplo, su tamaño, la composición de su atmósfera o la composición de su núcleo. A continuación te explicamos las características de los planetas interiores:

  • En comparación con los exteriores, los planetas interiores son pequeños.
  • Los planetas interiores tienen una densidad alta, entre 3 y 5 g/cm³.
  • Los planetas interiores también se conocen como rocosos, puesto que su superficie está formada por silicatos, es decir, los minerales que forman las rocas.
  • Los planetas interiores tienen una rotación lenta. Por ejemplo, la de Marte y la Tierra es de 24 horas, mientras que para Venus es de 243 días y la de Mercurio es de 58 días.

Mercurio

Mercurio forma parte de los denominados planetas interiores o terrestres, y no tiene satélites. Es el planeta más pequeño del Sistema Solar, el segundo con mayor densidad después de la Tierra. Mercurio, en la antigua Roma era el mensajero de los dioses, y le pusieron este nombre al planeta porque ya habían observado que se movía más rápido que los demás.

Cuando un lado del planeta está de cara al Sol, la temperatura en la superficie sube por encima de los 400 ºC. En las zonas de sombra desciende hasta los 170 bajo cero. Como el eje de Mercurio está ligeramente inclinado y se mantienen ocasionalmente fríos, es posible que pueda haber algún tipo de gas congelado.

La interacción con el viento solar revela que Mercurio está envuelto por una capa magnética, la magnetosfera. La presencia de este campo magnético indica que tiene un núcleo metálico, parcialmente líquido, que ocupa casi la mitad del volumen del planeta.

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Mercurio da la vuelta al Sol en menos de tres meses. Su órbita es la más excéntrica entre los planetas interiores. En cambio, gira lentamente sobre su eje, una vez cada 58 días y medio. Antes lo hacía más rápido, pero se va frenando a causa de la influencia gravitatoria del Sol.

Si nos situásemos sobre la superficie mercuriana, el Sol nos parecería dos veces y media más grande. El cielo, sin embargo, lo veríamos siempre negro, porque no tiene atmósfera que pueda dispersar la luz.

Venus

Los romanos le pusieron este nombre por su belleza en honor a Venus, su diosa del amor. Venus no tiene satélites que orbiten a su alrededor. Tampoco tiene océanos. Además, su densa atmósfera provoca un efecto invernadero que eleva la temperatura hasta los 500 ºC.

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Durante algunos meses, Venus se puede observar antes de salir el Sol (lucero del alba) y en otros, justo después de la puesta (lucero del ocaso). Lo mismo sucede con Mercurio aunque su brillo es mucho menor y se puede ver únicamente durante unos minutos y nunca con oscuridad total.

Venus, después de la Luna es el objeto más brillantes del cielo nocturno, en parte es debido a que es el planeta más cercano a la Tierra y a que su atmósfera refleja gran cantidad de luz (albedo muy elevado).

Venus gira sobre su eje en sentido contrario al de los otros planetas y lo hace muy lentamente, por lo que el día venusiano dura más que el año.

El tránsito de Venus es un evento astronómico raro que ocurre cada ocho años, separados por interalos de  más de un siglo. El último sucedió en 2012.

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La Tierra

Es el único planeta que actualmente reúne todas las características para que pueda haber vida. La Tierra tiene una atmósfera compuesta por nitrógeno y oxígeno, masas de agua enormes y una gran variación climática que favorece que haya vida. Por su importancia, lo vamos a estudiar en el próximo apartado.

Marte

A Marte también se le conoce como el planeta rojo por el aspecto rojizo que le da la abundancia de minerales de óxido de hierro de su superficie. Marte es comúnmente conocido por sus cráteres, valles y también montes, mucho más altos que los terrestres. El más importante es el Monte Olympus, un volcán de más de 27 Km. de altura, seguramente el monte más alto del Sistema Solar. En la Tierra una montaña así se hundiría por su peso, pero en Marte la gravedad es tan pequeña que el Olympus puede mantenerse en pie. Destaca el Valle Marineris, un enorme cañón de 4000 km de longitud y de 2 a 7 km de profundidad.

Recientemente se ha encontrado indicios de que pudo haber agua en su superficie, y es el único planeta en que podría existir vida microscópica, aunque no hay ninguna prueba que pueda demostrar eso.

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Es, detrás de Mercurio, el segundo planeta más pequeño del Sistema Solar. Tiene una delgada atmósfera de dióxido de carbono. Dos satélites pequeños y de forma irregular, Fobos y Deimos, que podrían ser asteroides capturados por gravedad, orbitan alrededor de Marte.

Cinturón de Asteroides

Los asteroides son objetos metálicos rocosos de diferente tamaño. A pesar de que giran en órbita alrededor del Sol, son muy pequeños para ser considerados planetas.

La mayoría se encuentran en el Cinturón de Asteroides, un anillo que está entre las órbitas de Marte y Júpiter.

El Cinturón de Asteroides probablemente contiene millones de asteroides. Los astrónomos piensan que el Cinturón de Asteroides está hecho de material que nunca fue capaz de formar un planeta, o de los restos de un planeta que se rompió hace mucho tiempo.

Los asteroides en el Cinturón de Asteroides tienen gran variedad de tamaños. Algunos son muy pequeños (poco más de 1km de diámetro) mientras que otros son muy grandes.

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El asteroide más grande se llama Ceres. Es alrededor de un cuarto del tamaño de nuestra luna. Tiene forma esférica y fue el primero en ser descubierto. Es tan grande que hace un tiempo fue considerado planeta enano.

LOS PLANETAS EXTERIORES

Los planetas exteriores son aquellos que se encuentran más alejados del Sol, están situados más allá del cinturón de asteroides. Los planetas exteriores también se conocen como planetas gigantes, ya que son más grandes. Por otro lado, sus atmósferas suelen ser mucho más densas que las de los planetas interiores. Debido al hecho de que su composición es de gas, también se conocen como planetas gaseosos. A continuación te explicamos cuáles son los planetas exteriores:

Júpiter

Júpiter es uno de los cinco planetas que pueden verse a simple vista desde la Tierra. A pesar de estar a una distancia que alcanza los 600 millones de km de la Tierra, Júpiter es uno de los objetos más brillantes del cielo nocturno, por detrás de Venus y la Luna. Las noches en las que Venus no es visible, Júpiter se convierte en el planeta más brillante del firmamento.

Debido a su brillo, Júpiter ya era conocido por las civilizaciones antiguas. Su nombre actual proviene del dios principal de la mitología romana. Antes, los griegos habían asociado este planeta con el dios Zeus.

Júpiter es el planeta más grande del sistema solar. Con un radio medio de prácticamente 70000 km, el volumen de Júpiter ocupa el mismo espacio que 1321 veces el planeta Tierra.

Sin embargo, al ser un gigante gaseoso su densidad es mucho más baja que la Tierra. Esto hace que su masa total sea solo 318 veces la masa de la Tierra. Aún así, la masa de Júpiter es más del doble que la masa total del resto de planetas del sistema solar.

Una característica importante de Júpiter es que tiene el día más corto del sistema solar: solo tarda 9 horas y 55 minutos en dar una vuelta sobre sí mismo. Esta rápida velocidad de rotación, junto con su naturaleza gaseosa, hacen que Júpiter tenga una forma ligeramente achatada. Por el mismo motivo, Júpiter no gira con la misma velocidad en todos sus puntos. Por ejemplo, el ecuador puede llegar a girar 5 veces más rápido que las zonas cerca de los polos.

Su eje de rotación tiene una inclinación de tan solo 3 grados. Esto hace que la luz solar llegue siempre con la misma dirección y, por lo tanto, que no existan estaciones en Júpiter. Las únicas variaciones en la intensidad de la luz solar se deben a la órbita ligeramente elíptica de Júpiter, que hace que su distancia al Sol varíe a medida que el planeta orbita a su alrededor.

Su atmósfera son hidrógeno y helio, pero la diferencia clave entre el Sol y Júpiter es que el Sol tuvo la masa suficiente para iniciar las reacciones que lo convirtieron en estrella. Júpiter no pudo reunir una cantidad de masa suficiente para iniciar una ignición. Si hubiera sido unas 80 veces más másico, habría podido convertirse en una estrella y el sistema solar tendría un aspecto totalmente distinto.

Por último, Júpiter también se caracteriza por tener el campo magnético más potente de entre todos los planetas del sistema solar. Concretamente, la intensidad de su campo magnético es 14 veces superior al de la Tierra.

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Júpiter posee una gran cantidad de satélites, que durante los últimos 20 años su cantidad ha ido aumentando de una manera impresionante, llegando a un total de 69 lunas con una órbita confirmada, es decir, que se sabe que giran alrededor de este planeta.

Año a año la cantidad de satélites descubiertos en Júpiter es impresionante, es el planeta con más lunas, seguido de Saturno con 62.

Saturno

Saturno es el último planeta que puede ser visto fácilmente a simple vista. Durante gran parte de la historia, Saturno fue considerado el último planeta del sistema solar. Esto cambió en 1781 cuando William Herschel anunció el descubrimiento de Urano, que solo en condiciones especiales puede llegar a ser visto sin la ayuda de un telescopio.

Al igual que Júpiter, Saturno no tiene una superficie sólida donde eventualmente se pudiera llegar a aterrizar. Su atmósfera se vuelve más densa a más profundidad hasta llegar un punto en la que es completamente líquida, sin una frontera clara entre la fase líquida y la fase gaseosa.

Otra característica que comparte con Júpiter es su rápida velocidad de rotación. Saturno da una vuelta sobre sí mismo en tan solo 10 horas y 34 minutos.

Saturno es también el planeta menos denso del sistema solar. Su densidad media es incluso menor que la del agua.

A pesar de tener una estructura interna similar a Júpiter, Saturno tiene un campo magnético mucho más débil. De hecho, el campo magnético de Saturno es incluso un poco más débil que el de la Tierra.

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Aunque los anillos de Saturno son los más conocidos y a menudo se dice que Saturno es el único planeta con anillos, es importante saber que todos los planetas gaseosos del sistema solar (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) tienen un sistema de anillos. En los otros casos los anillos son apenas visibles y por eso mucho menos conocidos.

Los anillos de Saturno están formados por partículas de hielo y pequeñas rocas de tamaños inferiores a los 10 metros.

Urano

Este planeta es posible llegar a verlo a simple vista, aunque solo si las condiciones meteorológicas son extremadamente buenas y si se conoce el punto exacto donde mirar.

Esto hizo que el planeta no fuera descubierto hasta 1781. El descubrimiento de Urano hizo que automáticamente el sistema solar pasara a ser el doble de grande, dado que la órbita de Urano es el doble de grande que la órbita de Saturno.

El radio medio del planeta Urano es de 25363 kilómetros, cuatro veces más que la Tierra. Su masa total, en cambio, es casi 15 veces superior a la de la Tierra.

Una característica importante de Urano es su baja densidad, siendo en el segundo planeta menos denso del sistema solar después de Saturno.

El hecho más curioso sobre Urano es que su eje de rotación está totalmente inclinado respecto al Sol. Concretamente, su eje de rotación tiene una inclinación de prácticamente 98 grados. Este es un hecho único entre los planetas del sistema solar y hace que durante la mitad de su órbita el polo norte de Urano esté prácticamente apuntado al Sol. Durante la otra mitad, es el hemisferio sur el que queda orientado en la cara iluminada por el Sol.

Existen distintas teorías sobre el origen de esta inclinación, una de las más aceptadas dice que es el resultado de un impacto con otro cuerpo de grandes dimensiones.

Además, debido a las dimensiones de su órbita, Urano tarda 84 años en dar una vuelta entera alrededor del Sol. Este hecho combinado con la inclinación de su eje de rotación hace que el hemisferio norte esté en la cara iluminada durante 42 dos años y permanezca en la oscuridad los otros 42. El mismo fenómeno ocurre en el hemisferio sur.

Urano tarda solo 17 horas y 14 minutos en hacer una rotación. Esta rápida velocidad hace que la materia en su ecuador gire a gran velocidad. Teniendo en cuenta su naturaleza gaseosa, este fenómeno hace que Urano tenga una forma ligeramente achatada. Este mismo fenómeno puede observarse también en los otros planetas gaseosos.

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Actualmente se conocen 27 lunas de Urano. Las cinco más grandes son Titania, Oberón, Umbriel, Ariel y Miranda.

Neptuno

Debido a las grandes dimensiones de su órbita, Neptuno tarda casi 165 años en dar una vuelta completa alrededor del Sol. Esto hizo que fuera en 2011 cuando Neptuno terminó su primera órbita desde su descubrimiento en 1846.

Neptuno es el más pequeño de los cuatro gigantes gaseosos del sistema solar (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno). Sin embargo, su alta densidad hace que la gravedad en su superficie sea la segunda más altas del sistema solar, solo superada por la gravedad en Júpiter.

Neptuno, con un diámetro medio de 49528 kilómetros, es ligeramente más pequeño que Urano, que tiene un diámetro de 51118 kilómetros. Los dos planetas se consideran gigantes helados debido a su composición, que incluye principalmente hielo de distintas sustancias. Mientras que Júpiter y Saturno están formados por prácticamente un 90% de hidrógeno y helio, Urano y Neptuno tienen estas sustancias en solo un 20%. Esta diferencia importante justifica la distinción entre gigantes gaseosos y gigantes helados.

Neptuno gira muy rápido sobre su propio eje, completando una rotación entera en 16 horas. Además, su eje de rotación está ligeramente inclinado como en el caso de la Tierra. En el caso de la Tierra la inclinación es de 23.5° y en Neptuno es de 28.3°. Esta inclinación es la que da lugar a las estaciones del año ya que hace que los rayos solares lleguen con distinta orientación dependiendo de la época del año.

Un particularidad poco conocida de Neptuno es que tiene un sistema de anillos. Se conocen 6 anillos de Neptuno, cada uno con una amplitud de entre 100 y 1000 kilómetros.

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Actualmente se conocen 14 lunas de Neptuno. Solo una de ellas, Tritón, es esférica y con un radio superior a los 1000 kilómetros y debido a su tamaño fue la primera luna en ser descubierta, tan solo 17 días después del descubrimiento del planeta. Tritón es la séptima luna más grande del sistema solar y es probable que hubiera sido con anterioridad un planeta enano que acabó atrapado en una órbita alrededor de Neptuno. Uno de los indicios que soportan esta teoría es que Tritón es la única luna conocida que orbita alrededor de su planeta en dirección opuesta a la rotación del planeta.

05 LA TIERRA, UN PLANETA CON VIDA

La vida en el planeta

Son varios los factores que explican la formación de la vida en nuestro planeta, tal y como nosotros la conocemos:

  • La Tierra es el mayor de los cuatro planetas rocosos. Su tamaño hace que pueda tener la suficiente fuerza de gravedad para retener una capa de gases, la atmósfera, que dispersa la luz solar y absorbe calor. De día evita que nuestro planeta se caliente demasiado y de noche, que se enfríe. Este efecto invernadero impide que la vida en caso de surgir, se congele por la noche o se achicharre por el día.
  • Además su órbita, está a una distancia ideal para la vida, ni demasiado cerca como el sobrecalentado Venus, ni demasiado lejos como el frío Júpiter.
  • Gracias a todo ello el agua que se puede encontrar en cualquiera de los 3 estados, es líquida en el 70% aproximadamente de la superficie terrestre está cubierta de agua líquida.
  •  El movimiento de un núcleo metálico fundido en el interior terrestre, genera un campo magnético que  hace de escudo y desvía el viento solar hacia los polos.
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El viento solar es una corriente de partículas cargadas liberadas desde la atmósfera superior del Sol, llamada corona solar. Este plasma consiste principalmente en electrones, protones y partículas alfa. Si estas partículas no fueran desviadas por el escudo del campo magnético terrestre, terminarían por barrer los gases y dejar a nuestro planeta sin atmósfera.

 

Formación de la Tierra. Origen y composición

Se formó hace unos 4.600 m.a.  junto con todo el Sistema Solar. El polvo y gas de su órbita empezó a condensarse a partir del polvo cósmico y gas mediante la atracción gravitacional formando fragmentos de roca que acabarían formando la Tierra.

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La Tierra estaba fundida por el calor de los golpes y por los materiales radiactivos, produciendo la diferenciación entre la atmósfera, corteza, manto y el núcleo. Los gases y los silicatos más ligeros quedaron por la parte superficial para formar la atmósfera, la corteza y el manto, y los elementos más pesados, sobre todo el hierro y el níquel, cayendo hacia el centro de la Tierra para formar el núcleo.  Gracias al núcleo de hierro fundido en movimiento, se ha creado un campo magnético que nos protege del viento solar.

Cuando la Tierra empezó a enfriarse, el agua de la atmósfera pudo condensarse y formar los primeros ríos y mares y océanos.

 

06 MOVIMIENTOS RELATIVOS DE LA TIERRA, LA LUNA Y EL SOL

Movimientos relativos entre la Tierra, La Luna y el Sol.

relación entre los movimientos relativos de la Tierra, la Luna y el Sol. Los años, el día y la noche, las estaciones, las mareas, las fases lunares o los eclipses)

 

globe-47
¿Observas algo extraño en la rotación de nuestro planeta? ¿Donde amanece primero, en Menorca o en Tenerife? Si el eje de la Tierra estuviera así ¿Habría estaciones a lo largo del año? Además la Tierra no es una esfera perfecta, en el ecuador se engrosa 21 km; el polo norte está dilatado 10 m y el polo sur está hundido unos 31 metros.

06 MOVIMIENTOS RELATIVOS DE LA TIERRA, LA LUNA Y EL SOL

Movimientos relativos entre la Tierra, La Luna y el Sol.

relación entre los movimientos relativos de la Tierra, la Luna y el Sol. Los años, el día y la noche, las estaciones, las mareas, las fases lunares o los eclipses)

CANARIAS

observatorios astronómicos de Canarias para el conocimiento del Universo y las condiciones naturales que ofrece el archipiélago por su ubicación, a partir de visitas reales o virtuales, valorando la necesidad de preservar el cielo de contaminación ambiental y lumínica.
Fondo

MATERIALES DE EVALUACIÓN

ACTIVIDAD: Lee los siguientes apartados de la unidad didáctica o artículos relacionados con la misma:

 

ACTIVIDAD: Para repasar los contenidos y ampliar información sobre esta unidad, puedes ver algunos de estos documentales:

Rellena la siguiente ficha sobre: ¿Qué es lo que sabía? ¿Qué es lo que he aprendido?

ACTIVIDAD: Antes de hacer el TEST definitivo, puedes realizar la prueba de AUTOEVALUACIÓN tantas veces como creas necesario. Al finalizarla se autocorrige dándote una nota indicativa de tus conocimientos en la materia. También te aparecerán indicaciones sobre tus respuestas incorrectas y mucha información extra que te ampliará información sobre la Unidad Didáctica.

ACTIVIDAD: TEST

4 respuestas a “UD 01 EL UNIVERSO (A BORDO DE UNA GALAXIA)”

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