Lesson 2.4Moon Phase Patterns

Earth, Moon, and SunLesson Guides

Lesson 2.4

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Earth, Moon, and Sun—Lesson 2.4—Activity 5

Homework: Reading “Gravity in the Solar System”

You’ve been learning about how the Moon moves around Earth. To widen your view and think about our solar system as a whole, and why planets move around the sun, read and annotate the “Gravity in the Solar System” article. Then, answer the questions below.

What is gravity?

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How does gravity cause the planets to move in a circle around the sun?

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How does gravity cause the solar system to move within the galaxy?

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Active Reading Guidelines

1. Think carefully about what you read. Pay attention to your own understanding.

2. As you read, annotate the text to make a record of your thinking. Highlight challenging words and add notes to record questions and make connections to your own experience.

3. Examine all visual representations carefully. Consider how they go together with the text.

4. After you read, discuss what you have read with others to help you better understand the text.

© 2018 The Regents of the University of California. All rights reserved. Permission granted to photocopy for classroom use.

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Gravity in the Solar SystemHave you ever wondered where our solar system—the sun, the planets, and all the other objects nearby—came from? Here’s a hint: the same force that keeps you close to Earth’s surface also began the process that formed the solar system. Gravity, or gravitational force, is an attractive force between all objects that have mass. The more mass an object has, the more strongly it pulls other objects toward it through the force of gravity. So how did this force help produce the sun and all the objects that move around it?

About 4.6 billion years ago, our area of space was a huge cloud of dust and gases. Then something changed: a small part of the cloud collapsed in on itself. The collapse brought many particles in that area of the cloud very

close together. In other words, many particles with tiny masses stuck together to form one big clump with a lot of mass. Since a lot of mass means a lot of gravitational force, that area began to attract more and more particles from the cloud and got bigger and bigger. As this cloud collapsed, the whole thing began to rotate around its center. The spinning cloud flattened into a disk of particles and gases circling the spot where the collapse took place. The strong force of gravity from the large clump of dust and gas eventually caused atoms inside it to combine and release energy as light and heat, allowing our sun to form. That was the beginning of our solar system.

Gravity formed the planets, too: when the sun formed, it consumed almost all of the particles in the center of the disk. However, there were some particles left over in the outer regions of the disk, circling and circling around the sun. As they moved, they crashed into each other and formed clumps with larger masses. With larger masses, gravity from these clumps pulled on

Our solar system formed billions of years ago from a huge disk of dust and gases. This illustration shows what the early solar system may have looked like.

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our solar system orbits in an even larger circle around the center of the Milky Way galaxy. You might be thinking that there needs to be an object with a huge mass at the center of the galaxy to be able to exert enough gravitational pull to hold our entire solar system and 100 billion stars in orbit around it. You’d be right. In fact, scientists have evidence that there is a supermassive object known as a black hole at the center of the Milky Way galaxy that is 4 million times more massive than the sun.

nearby objects with even more force. Over time, those clumps grew large enough to become planets, moons, asteroids, and other objects in our solar system.

Since then, the solar system hasn’t changed much. It’s still a disk with objects circling the sun at the center. The sun’s gravity plays a role in keeping those objects circling. In our solar system, each planet’s orbit is pretty stable, never getting much closer to or farther from the sun. If the sun’s gravity is so strong, how can that be?

The planets don’t all collapse into the sun because they are moving too fast, and there is no force, like friction, to slow them down. The planets are moving sideways past the sun and have momentum in that direction. One way of thinking of momentum is to call it “mass in motion,” and because planets have lots of mass and are moving very fast, they have lots of momentum. Although the planets’ momentum is aimed in a straight line sideways past the sun, gravity from the sun pulls on the planets and causes them to move in a circle instead. The force of gravity from the sun can’t stop the planets’ sideways motion—it can only pull them toward the sun. If the sun disappeared and its gravitational pull suddenly stopped, all the planets would shoot off in the direction they were moving at that moment, leaving the solar system and moving far away into space. Luckily for us, gravity IS acting on the planets, and the gravitational pull of the sun combines with planets’ momentum to keep them circling the sun.

Gravity isn’t just an important force inside our solar system. Gravity is just as important in other star systems everywhere in the universe. Our solar system is part of a giant collection of more than 100 billion other stars called the Milky Way galaxy. The Milky Way galaxy is just one of many galaxies in the universe. Just as Earth orbits in a giant circle around the sun,

The planets have momentum in the sideways direction, but the sun pulls the planets toward its center with the force of gravity. This combination keeps the planets moving around the sun.

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Tierra, Luna y sol—Lección 2.4—Actividad 5

Tarea: leer “Gravedad en el sistema solar”

Has estado aprendiendo acerca de cómo la Luna se mueve alrededor de la Tierra. Para agrandar tu perspectiva y pensar sobre nuestro sistema solar como un conjunto, y por qué los planetas se mueven alrededor del sol, lee y añade apuntes al artículo “Gravedad en el sistema solar”. Luego, contesta las siguientes preguntas.

¿Qué es la gravedad?

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¿Cómo causa la gravedad que los planetas se muevan en un círculo alrededor del sol?

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¿Cómo causa la gravedad que el sistema solar se mueva dentro de la galaxia?

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Pautas de la Lectura Activa

1. Piensa cuidadosamente sobre lo que lees. Presta atención a tu propia comprensión.

2. Mientras lees, añade apuntes al texto para tener un registro de tus ideas. Destaca las palabras difíciles, y agrega notas para apuntar tus preguntas y hacer conexiones con tu propia experiencia.

3. Examina cuidadosamente todas las representaciones visuales. Considera cómo se relacionan con el texto.

4. Después de leer, discute lo que leíste con otros/as estudiantes para ayudarte a comprender mejor el texto.

© 2018 The Regents of the University of California. All rights reserved.

Tierra, Luna y sol Gravedad en el sistema solar E1

Gravedad en el sistema solar¿Te has preguntado alguna vez de dónde vino nuestro sistema solar (el sol, los planetas y otros objetos cercanos)? Aquí hay una pista: La misma fuerza que te mantiene cerca a la superficie de la Tierra también comenzó el proceso que formó el sistema solar. La gravedad, o la fuerza gravitacional, es una fuerza de atracción entre todos los objetos que tienen masa. Mientras más masa tenga un objeto, más fuerte atrae otros objetos a través de la fuerza de gravedad. ¿Así que cómo ayudó esta fuerza a producir el sol y todos los objetos que se mueven a su alrededor?

Hace aproximadamente 4.6 billones años, nuestra área del espacio era solo una gran nube de polvo y gases. Luego, algo cambió: Una pequeña parte de la nube se colapsó sobre sí misma. El colapso hizo que muchas partículas

en aquella área de la nube se acercaran mucho. En otras palabras, muchas partículas de masa minúscula se unieron para formar un gran bulto con un montón de masa. Ya que mucha masa significa mucha fuerza gravitacional, aquella área comenzó a atraer más y más partículas de la nube y se fue haciendo más y más grande. Al colapsarse esta nube, la formación entera comenzó a rotar alrededor de su centro. La nube giratoria se aplanó en forma de un disco de partículas y gases dando vueltas alrededor del lugar donde ocurrió el colapso. La fuerza de gravedad intensa del gran bulto de polvo y gas eventualmente causó que los átomos dentro de ella se combinaran y liberaran energía en forma de luz y calor, permitiendo que nuestro sol se formara. Ese fue el comienzo de nuestro sistema solar.

La gravedad formó también los planetas: cuando el sol se formó, consumió casi todas las partículas en el centro del disco. Sin embargo, quedaron algunas partículas en las regiones exteriores del disco, dando vueltas y vueltas alrededor del sol. Al moverse, chocaron

Nuestro sistema solar se formó hace billones de años de un disco enorme de polvo y gases. Esta ilustración muestra cómo pudo haber sido el sistema solar en su etapa inicial.

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E2 Tierra, Luna y sol Gravedad en el sistema solar

La gravedad no solo es una fuerza importante dentro de nuestro sistema solar. La gravedad es así de importante en otros sistemas de estrellas en todas partes del universo. Nuestro sistema solar es parte de una colección gigante de más de 100 billones de otras estrellas llamada la galaxia de la Vía Láctea. La galaxia de la Vía Láctea es solo una de las muchas galaxias en el universo. Así como la Tierra orbita en un círculo gigante alrededor del sol, nuestro sistema solar orbita en un círculo aún más enorme alrededor del centro de la galaxia de la Vía Láctea. Tal vez estés pensando que tiene que haber un objeto con una masa inmensa al centro de la galaxia para poder ejercer suficiente atracción gravitatoria para sostener nuestro sistema solar entero y 100 billones de estrellas en órbita alrededor de este. Tienes razón. De hecho, los/as científicos/as tienen evidencia de que existe un objeto supermasivo conocido como agujero negro en el centro de la galaxia de la Vía Láctea que es 4 millones de veces más masivo que el sol.

unas con otras y formaron bultos con masas mayores. Con masas mayores, la gravedad de estos bultos atrajo objetos cercanos con más fuerza todavía. Con el tiempo, aquellos bultos crecieron a un tamaño lo suficientemente grande como para convertirse en planetas, lunas, asteroides y otros objetos en nuestro sistema solar.

Desde entonces, el sistema solar no ha cambiado mucho. Aún es un disco con objetos dando vueltas alrededor del sol en el centro. La gravedad del sol es parte de lo que mantiene esos objetos dando vueltas. En nuestro sistema solar, la órbita de cada planeta es bastante estable, nunca acercándose mucho más ni alejándose mucho más del sol. Si la gravedad del sol es tan fuerte, ¿como puede esta estabilidad ser posible?

Los planetas no se colapsan hacia dentro del sol ya que se mueven muy rápido y no hay una fuerza, como fricción, para hacer que se muevan más lento. Los planetas se mueven lateralmente pasado al sol y tienen momento en aquella dirección. Una manera de pensar en la idea de momento es llamándolo “masa en movimiento”. Debido a que los planetas tienen mucha masa y se mueven muy rápido, tienen mucho momento. Aunque el momento de los planetas apunta en línea recta lateralmente pasado al sol, la gravedad del sol atrae los planetas y causa que se muevan en círculo. La fuerza de gravedad del sol no puede detener el movimiento lateral de los planetas, solo puede atraerlos hacia el sol. Si el sol desapareciera y su atracción gravitatoria se detuviera repentinamente, todos los planetas se dispararían en la dirección en la que se estaban moviendo en ese momento, abandonando el sistema solar y moviéndose lejos hacia el espacio. Por suerte, la gravedad SÍ está actuando sobre los planetas, y la atracción gravitatoria del sol se combina con el momento de los planetas para mantenerlos dando vuelta alrededor del sol.

Los planetas tienen momento en dirección lateral, pero el sol jala los planetas hacia su centro con la fuerza de gravedad. Esta combinación mantiene los planetas moviéndose alrededor del sol.

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