NUESTRO LUGAR EN EL UNIVERSO
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LA GRAN EXPLOSIÓN Esther López calderón
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TEMA DE CMC REFERENTE AL ORIGEN DEL UNIVERSO...
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LA GRAN EXPLOSIÓN
Esther López calderón
1. EL ORIGEN DEL UNIVERSO
Desde que el hombre es hombre, en
todas las culturas y en todos los
tiempos, ésta siempre ha sido una
cuestión que nos hemos planteado: ¿De
dónde venimos, a dónde vamos, cómo
empezó todo?
Carl Sagan
Esther López calderón
1. El origen del universo
1.1 RECORRIDO HISTÓRICO Antigua Grecia: Platón (427—347 a.C). El Universo está constituido por 4
elementos (tierra, agua, aire y fuego. La Tierra es el centro del Universo.
GEOCENTRISTA.
Siglo II a.C: Aristarco de Samos: Propone una visión HELIOCENTRISTA. El
Sol es el centro del Universo y los planetas giran en torno a él. No tuvo
mucha aceptación.
Esther López calderón
1. El origen del universo 1.1 RECORRIDO HISTÓRICO
Siglo II d.C.: Claudio Ptolomeo. Perfecciona el modelo geocentrista en su obra Almagesto.
Siglo XVI: Copérnico: Recupera el trabajo de Aristarco de Samos y propone su
modelo heliocentrista en su obra.
Kepler: Leyes de los movimientos planetarios. o 1º Ley: Los planetas que integran el Sistema solar giran alrrededor del
Sol, siguiendo órbitas elípticas no concéntricas con el Sol en uno de sus focos.
o 2ª Ley: Los planetas barren áreas iguales en tiempos iguales.
o 3ª Ley: La velocidad de trranslación es tanto mayor cuanto menor es la distancia del planeta al Sol.
Galileo Galilei: Inventa el telescopio, herramienta fundamental para la observación astronómica , consolidándose el modelo heliocentrista.
Siglo XVIII: Newton. Ley de la gravitación universal.
Siglo XIX: Descubrimiento de Urano y Neptuno.
Siglo XX: La astronomía tiene un nuevo objetivo: Determinar el origen, la composición y la edad del Universo. Einstein. Teoría de la relatividad.
Surge una rama de la astronomía, la Radioastronomía, propone una relación directa entre la velocidad con la que se alejan las galaxias y el espectro de luz que emiten.
Esther López calderón
1. El origen del universo 1.2 Teoría del Big-Bang
La teoría actualmente aceptada para explicar el origen del Universo es la del Big-Bang, o gran explosión: Un estallido primitivo de un átomo de dimensiones prácticamente nulas, pero que concentraba toda la energía del Universo, da lugar a una expansión que aún continúa de una ingente cantidad de energía y materia de la cual surgieron los cuerpos celestes y las leyes de la física.
Esther López calderón
Pruebas del Big-Bang: En los años 60 se descubre que desde todos los puntos del universo llegaba una radiación débil a una antena
receptora.
Radiación débil = algo muy lejano (radiación cósmica de fondo).
La radiación cósmica de fondo es el “eco” del big bang.
Fases del Big-Bang: 1. INFLACIÓN.
- El universo supercomprimido e inestable estalla. - El universo crece a una gran velocidad.
- Temperatura: 1027 ºC.
2. FORMACIÓN DE MATERIA.
- El universo sigue en expansión.
- Se forman partículas elementales: electrón, protón, neutrón, quark, fotones.
- A los 3 minutos: Tª = 1000 millones de ºC.
3. PRIMEROS ÁTOMOS.
- A los 300 000 años tras el Big Bang.
- Se crean átomos de hidrógeno y helio.
4. ENCENDIDO DEL UNIVERSO.
- Protones y electrones interfieren con los fotones.
- Al formarse los átomos la luz viaja libremente.
- El universo se hace transparente. Surge la radiación cósmica de fondo.
5. FORMACIÓN DE ESTRELLAS Y GALAXIAS (400 m.a. tras big bang).
- Zonas densas del universo se transforman en centros de atracción gravitatoria creación de galaxias.
6. ENERGÍA OSCURA.( 9000 m.a.).
- Las galaxias viajan cada vez a velocidades mayores impulsadas por la energía oscura.
Esther López calderón
Calendario Cósmico de Carl Sagan
Esther López calderón
1. El origen del universo 1..3 DEL BIG BANG AL BIG CRUNCH O AL BIG
RIP
¿Se expande indefinidamente el Universo?
Hay científicos que opinan que el Universo se expande indefinidamente y como consecuencia de esta expansión, las galaxias cada vez se alejan más, llegando un momento en el que se desmembrarían, denominándose a esto Big- Rip.
Otros autores defienden la teoría de la existencia de una materia oscura, no visible, que aportaría la suficiente masa para conseguir el frenado de esta expansión. De ser así, se revertiría el proceso de expansión, volviendo al origen. Esto se denominaría Big- Crunch
Esther López calderón
2.1 La Vía Lactea La expulsión de materia y energía provocada por el Big Bang y su rápida expansión permite la
diferenciación de innumerables cúmulos de estrellas , gas y polvo estelar que conforman las galaxias.
Una de estas galaxias es la Vía Láctea, donde se encuentra nuestro sistema solar.
Es una galaxia espiral y en uno de sus brazos es donde concretamente nos situamos.
Las galaxias se suelen agrupar en cúmulos y supercúmulos galácticos. Así la Vía Láctea pertenece al cúmulo denominado Grupo Local, encajado a su vez en el supercúmulo de Virgo.
Las galaxias, debido a su expansión pueden chocar siendo unas absorbidas por otras. Ejemplo: Andrómeda que tiene dos núcleos. La Vía Láctea actualmente esta absorbiendo material de la galaxia Nube de Magallanes.
Características de la Vía Láctea: Diámetro= 100.000 años luz.
Formada por miles de millones de estrellas, entre ellas el Sol.
El Sol y los planetas que giran a su alrededor constituyen el Sistema solar que se sitúa en un brazo de la espiral de la Vía Láctea. A 300.000 A.L. del centro.
El sistema solar gira en torno al centro de la galaxia, completando un giro cada225 m.a.
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2.2 El sistema solar
El sistema solar se formó 8000 m.a. después del Big bang en varias fases: 1. Fase del colapso gravitacional.Una primitiva nebulosa de polvo y gas en el interior de la
galaxia evolucionó comprimiéndose gravitacionalmente, aumentando su densidad e iniciando un movimiento rotacional.
2. Fase de la Nebulosa-Crisálida. El giro de la nebulosa provoca su aplanamiento hasta convertirse en un disco con una protuberancia central, que se convertirá en una protoestrella denominada Protosol.
3. Fase de Acreción colisional.El Protosol se individualiza del resto de la nebulosa y empiezan a condensarse en diferentes órbitas los cuerpos planetarios, a partir de pequeños planetésimos que van uniéndose entre sí por choques entre ellos. Las elevadas Tª cercanas al Sol, disminuyen conforme nos alejamos de él y esto provoca la diferenciación geoquimica de los planetas: Los más cercanos al Sol están compuestos por elementos que no se volatizan con las Tª alta, y los más alejados están compuestos por elementos más volátiles, que solo permanecerán condensados si están más lejos donde la Tª es menor.
4. Fase de Acreción gravitacional.Al ir creciendo los cuerpos planetarios por los contínuos choques, no solo se aumenta el tamaño sino que se libera energía calorífica suficiente para que se produzcan reacciones de fusión nuclear que a su vez liberarán más energía. Esta energía junto con la de los vientos solares hace que se funda la materia de los planetas recien formados. Al estar fundidos, los materiales se segregan, quedando los más densos en el la parte interna y los menos densos en la superficie. Así se forman las capas de los planetas.
5. Fase cataclísmica. Una vez solidificada la corteza, la intensa lluvia de meteoritos provoca formación de cráteres, rotación retrógrada de Venus y Urano y la inclinación anómala de Urano.
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2.3 El Sol El Sol es una estrella con características similares a otras
muchas que componen la Vía Láctea.
Cuando se observa el Sol con un telescopio hay que instalar filtros en las lentes para evitar dañar los ojos del observador.
Diámetro más de 100 veces el de la Tierra.
Volumen 1,3 millones de veces el de la Tierra.
Masa 330.000 veces mayor que la Tierra.
Velocidad de rotación: de media, 1 mes.
Tª: En superficie: 5500 ºC.
En el interior: millones de grados.
En su superficie pueden observarse: Manchas solares , que varían de forma y posición.
Protuberancias, similares a emanaciones volcánicas.
Vientos solares: Producidos por el flujo de partículas cargadas que salen del Sol. Responsables de desajustes en las comunicaciones terrestres y de las colas de los cometas que se aproximan a él.
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2.4 La Tierra
Edad aproximada: 4500 m.a. (500 m.a. más joven que el Sol).
El planeta recien formado era de naturaleza rocosa, pero sometido a las radiaciones solares y reacciones internas debidas a los choques de planetesimates, se fundió y así los materiales más densos (Fe y Ni) se hundieron hacia el núcleo y originaron el campo magnético y los más densos quedaron en superficie.
El campo magnetico protegé desviaba los vientos solares y las continuas emanaciones volcánicas emitieron gases que conformarían una primitiva atmósfera que contribuyó a filtrar parte de la radiación solar, con lo que la Tª disminuyó. Así, uno de estos gases, el vapor de agua, pudo condensarse y caer en la superficie enfriando aún más el planeta.
Cuando la Tª fue lo suficientemente baja, esta agua se pudo mantener en forma líquida formando la primitiva hidrosfera, así como solidificar el magma, constituyéndose la geosfera.
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2.4.1 ¿Qué hay bajo la corteza terrestre?
Núcleo: Constituido por elementos metálicos pesados (Fe y Ni). Núcleo interno: sólido.
Núcleo externo: líquido.
Manto: Formado por metales, silicatos y sulfuros que emergen a la superficie mediante erupciones volcánicas. Manto inferior.
Manto superior
Corteza: Parte más externa del planeta.
La corteza y una porción del manto superior constituyen la Litosfera. Espesor variable entre 10 Km (la oceánica) y 60
Km (la continental).
Dividida en 12 placas tectónicas, cuyas uniones son zonas inestables causantes de la sismicidad y el vulcanismo, así como de la deriva continental.
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2.4.2 Características de nuestro planeta,
El único que posee agua en sus tres estados de manera estable.
Presenta 4 estaciones debido a la inclinación (23º) del eje con respecto al plano de la eclíptica.
Oscilaciones de Tª moderadas gracias a la acción termorreguladora de la hidrosfera.
Atmósfera compuesta por : Nitrógeno: 76%
Oxígeno: 22%
CO2, vapor de agua, ozono, argón.
Se produce viento fundamental para multitud de procesos biológicos, como la fecundación de las plantas.
Actúa como escudo ante meteoritos y rayos cósmicos.
Gracias al núcleo metálico se genera un campo magnético que rodea el planeta protegiéndolo de los viientos solares.
Planeta vivo en pleno funcionamiento. Esther López calderón
2.5 La Luna
Es el único satélite de nuestro planeta.
Radio 4 veces menos que el de la Tierra.
Volumen 2% del de la Tierra.
Masa 0,012 la de la Tierra.
Solo nos ofrece una de sus caras porque tarda lo mismo en completar un giro sobre sí misma que en completar una vuelta a la Tierra (28 días).
Corteza rocosa, gris y poco colorida.
No tiene atmósfera que la proteja de impactos.
Variación térmica muy acusada ente el día(150º) y la noche (-170º).
Se formó por una Gran colisión de un gran meteorito con la Tierra, que provocó la expulsión de material tanto del meteorito como de la propia Tierra. Por eso la composición de la Luna no es idéntica a la de nuestro planeta.
Desde la Tierra podemos verla en 4 diferentes fases, dependiendo de su posición con respecto a la Tierra.
La atracción entre la Luna y la Tierra provoca las mareas.
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3. Los Eclipses
Podemos considerar los eclipses como un juego sincrónico entre la Tierra, la Luna y el Sol.
Eclipse de Luna: Cuando la Tierra se interpone entre la Luna y el Sol. La sombra de la Tierra oculta la Luna
Eclipse de Sol: Cuando la Luna se interpone entre el Sol y la Tierra. La Luna nos tapa la luz solar. Si es un eclipse total, se produce un nublado diferente al normal con bajada térmica.
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4. Un planeta vivo La Tierra es un planeta dinámico en continua
transformación.
Alfred Wegener en 1910 propuso la Teoría de la Deriva continental, que revolucionó los planteamientos anteriores sobre el origen de las formaciones geológicas.
Según la Teoría de la deriva continental, originalmente todas las masas continentales estaban unidas formando un único continente (Pangea), el cual se fragmentó y esos fragmentos se fueron separando hasta adoptar la posición actual.
Se basaba en la coincidencia de los contornos de los continentes como si de un puzle se tratase, así como en la coincidencia de las características de las formaciones geológicas de las costas occidentales de África y las orientales de América.
La Teoría Wegener no se aceptó en su tiempo por que no explicaba de forma convincente el movimiento de los continentes.
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4.1 la Teoría de la tectónica de placas Enunciada entre 1960 y 1970, con la aportación de numerosos
científicos, como Tuzo Wilson.
Es la teoría actualmente más aceptada para explicar los fenómenos geológicos internos.
Plantea que la Litosfera está fragmentada en las denominadas placas litosféricas, las cuales “flotan” sobre la Astenosfera.
El movimiento de las placas viene determinado por las corrientes de convección que se generan en la astenosfera.
El desplazamiento de las placas provoca choques entre las mismas, o bien su separación, o bien un desplazamiento lateral entre las mismas.
Dependiendo del movimiento existente entre dos placas contiguas, se producirán determinados fenómenos geológicos.
La Teoría de la tectónica de placas da explicación al desplazamiento de los continentes que Wegener no acertó a explicar.
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4.2 Los límites de placas
TIPO DE
LÍMITE
MOVIMIENTO
ENTRE
PLACAS
UBICACIÓN LITOSFERA FENÓMENO
GEOLÓGICO
CONSTRUCTIVO
O DIVERGENTE SEPARACIÓN DORSAL
OCEÁNICA SE CREA
LITOSFERA
OCEÁNICA
VULCANISMO
DESTRUCTIVO O
CONVERGENTE ACERCAMIENT
O Y CHOQUE
FOSAS
OCEÁNICAS SE DESTRUYE
LITOSFERA
OCEÁNICA
SISMOS Y
VOLCANES
PASIVOS O
TRNASFORMAN
TES
LATERAL FALLAS
TRASFORMANTES NI SE CREA NI SE
DESTRUYE
SISMOS
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a) Límites constructivos o divergentes
Se encuentras en las dorsales oceánicas, en el centro de los océanos.
El magma del manto emerge por la dorsal y se desplaza a ambos lados de la dorsal provocando el desplazamiento de las dos placas.
Se genera nueva litosfera oceánica.
Provoca el desplazamiento de los continentes.
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b) Límites destructivos o convergentes
Se producen al colisionar dos placas litósferícas originándose una fosa oceánica.
Pueden darse tres tipos de colisión: Placa oceánica con placa continental. La placa oceánica es más densa
y se hunde bajo la continental.
Placa oceánica con placa oceánica. La placa oceánica más antigua será la que se hunda.
Placa continental con placa continental. Son de igual densidad, una vez hundida la parte de litosfera oceánica que las separaba, la litosfera continental formará un orógeno.
Los límites convergentes son zonas en las que se destruye litosfera oceánica.
La subducción provoca terremotos y vulcanismo.
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c)Límites pasivos o transformantes
Se dan en las llamadas
fallas de transformación.
Se produce el
desplazamiento lateral de
las placas.
Se produce alta actividad
sísmica.
No se crea ni se destruye
litosfera.
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4.3 Los volcanes
Una de las manifestaciones de la dinámica interna de la Tierra en la superficie de la Tierra son los volcanes.
Un volcán representa la comunicación directa entre la capa superior del manto y la superficie terrestre, por medio del cual asciende magma y gases.
La acumulación en los alrededores de los materiales que emergen formarán una estructura rocosa denominada cono volcánico.
El orificio de salida se denomina cráter.
La actividad volcánica coincide casi en su totalidad con los límites entre las placas.
Ejemplos de vulcanismo en España: Las Islas Canarias. Son de origen volcánico y aún son una zona
de riesgo de actividad volcánica.
En el cabo de Gata, en Almería, quedan restos de una primitiva actividad volcánica.
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PARTES DE UN VOCÁN
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4.4 Los terremotos Es otra manifestación de la actividad existente en
los límites de las placas.
Se producen por la fricción que se produce cuando dos placas colisionan o cuando se produce el desplazamiento lateral en las fallas transformantes.
Hipocentro: Es el lugar de origen del terremoto, situado en el interior de la corteza.
Epicentro: Punto de la superficie terrestre situado sobre el hipocentro donde la intensidad del seísmo es mayor. Cuando el epicentro de un terremoto se da en el mar, hay alta posibilidad de que se produzca un tsunami.
Sismógrafo: Instrumento utilizado para medir la magnitud y duración los terremotos.
Magnitud: Energía liberada por el seísmo. Se mide con la escala de Richter.
Intensidad: Parámetro que mide los efectos que el sismo ocasiona sobre la población y bienes humanos. Se mide con la escala de Mercalli.
¿A MAYOR
MAGNITUD,
MAYOR
INTENSIDAD?
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