LAS DOS ÚLTIMAS NOTICIAS SOBRE EL UNIVERSO: RECIENTES INVESTIGACIONES ARROJAN DATOS NUEVOS SORPRENDENTES.

Dos investigaciones diferentes que han visto la luz durante los últimos días podrían llegar a cambiar mucho de lo que sabemos, o creemos saber, sobre el universo en que vivimos. El primero, firmado por el británico Roger Penrose, uno de los físicos más brillantes de nuestro tiempo, cuestiona la idea generalizada de que no puede haber un "antes" del Big Bang, ya que los mismos espacio y tiempo se crearon, igual que la materia, durante aquella gran explosión primigenia. Penrose, de hecho, asegura haber encontrado indicios de otro universo anterior al actual.

Lo que convertiría al nuestro en una simple etapa de un universo que se crea y se destruye cíclicamente, resurgiendo cada vez de sus propias cenizas con un nuevo Big Bang.
El segundo estudio, publicado en Nature y realizado por Christian Marinoni y Adeline Buzzi, dos físicos de la Universidad de Provence, en Francia, vuelve a poner sobre el tapete la teoría del universo plano, y encuentra en una vieja idea de Albert Einstein, desechada por el físico alemán al considerarla errónea, una posible solución para comprender la energía oscura, la misteriosa fuerza antigravitatoria que parece ser la responsable de que la expansión del universo se esté acelerando. Si ambas teorías se demuestran correctas, podrían desencadenar una nueva revolución en Cosmología, y dar un vuelco a nuestra comprensión del mundo que nos rodea.

Según la teoría dominante en la actualidad, el universo en que vivimos se originó hace 13.700 millones de años a partir de un único punto de densidad infinita, del que surgió, en forma de Big Bang, la realidad que conocemos. Durante sus primeros instantes de existencia, el universo era una ardiente sopa de partículas libres (no asociadas en átomos), a miles de millones de grados de temperatura (unas condiciones, por cierto, que acaban de ser reproducidas con éxito en el LHC, el gran acelerador de partículas de 27 km de diámetro que hay en la frontera franco suiza) y en rápida expansión. Al ir el universo expandiéndose, y por lo tanto enfriándose, las partículas pudieron dar lugar a los primeros átomos simples (hidrógeno), que mucho tiempo después la gravedad se encargaría de unir para formar las primeras estrellas y galaxias.

DEFINICIONES.

         Nebulosa: Es una región del medio del medio interestelar constituidas por gases (principalmente hidrógeno y helio) y elementos químicos pesados en forma de polvo cósmico.

      Galaxia: es un conjunto masivo de estrellas, nubes de gas, planetas, polvo cósmico, materia oscura, y quizá energía oscura, unido gravitatoriamente. La cantidad de estrellas que forman una galaxia es incontable. Formando parte de una galaxia existen subestructuras como las nebulosas, los cúmulos estelares y los sistemas estelares múltiples.  

      Supernova: Estrella en explosión, que libera una cantidad inmensa de energía y se manifiesta por un gran aumento de brillo en una estrella visible, o por su aparición en un punto del espacio aparentemente vacío; se trata de la fase terminal de la vida de una estrella.

      Estrella: es todo objeto astronómico que brilla con luz propia. Se trata de una esfera de plasma, que mantiene su forma gracias a un equilibrio de fuerzas denominado equilibrio hidrostático. El equilibrio se produce esencialmente entre la fuerza de gravedad, que empuja la materia hacia el centro de la estrella, y la presión que hace el plasma hacia fuera, que tal como sucede en un gas, tiende a expandirlo. La presión hacia fuera depende de la temperatura, que en un caso típico como el Sol, se mantiene con el suministro de energía producida en el interior de la estrella.

      Vía láctea: es la galaxia espiral en la que se encuentra el Sistema Solar y, por tanto, la Tierra. Según las observaciones, posee una masa de 10¹² masas solares y es una espiral barrada; con un diámetro medio de unos 100.000 años luz, estos son aproximadamente 1 trillón de Km, se calcula que contiene entre 200 mil millones y 400 mil millones de estrellas. La distancia desde el Sol hasta el centro de la galaxia es de alrededor de 27.700 años luz (8.500 pc, es decir, el 55 por ciento del radio total galáctico).

 

      Planetas: cuerpo celeste que orbita alrededor de una estrella o remanente de ella. Tiene suficiente masa para que su gravedad supere las fuerzas del cuerpo rígido, de manera que asuma una forma en equilibrio hidrostático (prácticamente esférica).Ha limpiado la vecindad de su órbita de planetesimales, o lo que es lo mismo tiene dominancia orbital

 

      Satélites: objeto que orbita alrededor de un planeta. Generalmente el satélite es mucho más pequeño y acompaña al planeta en su translación alrededor de la Estrella que orbita. El término satélite natural se contrapone al de satélite artificial, siendo este último, un objeto que gira en torno a la Tierra, la Luna o algunos planetas y que ha sido fabricado por el hombre.

     Asteroides: es un cuerpo rocoso, carbonáceo o metálico más pequeño que un planeta y mayor que un meteoroide, que orbita alrededor del Sol en una órbita interior a la de Neptuno.

     Cometas: son cuerpos celestes constituidos por hielo y rocas que orbitan el Sol siguiendo diferentes trayectorias elípticas, parabólicas o hiperbólicas. Los cometas, junto con los asteroides, planetas y satélites, forman parte del Sistema Solar. La mayoría de estos cuerpos celestes describen órbitas elípticas de gran excentricidad, lo que produce su acercamiento al Sol con un período considerable.
    
     Planetas rocosos: son planetas formados principalmente por silicatos. Poseen un núcleo metálico (gran densidad)  y una corteza de silicatos que les rodea por lo que tienen un campo magnético débil. Están situados cerca del sol y tienen orbitas muy seguidas, además tienen un relieve con grandes cráteres, volcanes y montañas.

 

     Planetas gaseosos: son planetas formados principalmente por gases como helio, nitrógeno y agua en distintos tipos de agregación. Tienen un pequeño núcleo y una gran masa de gas rodeandolo. Se encuentran fuera del Sistema Solar y poseen anillos a su alrededor.

 
Agujero negro: son concentraciones de masa de alta densidad, formados a partir del final de la vida de las estrellas,  que generan un campo gravitatorio muy grande que no permite que se escapen las partículas, ni siquiera la luz.

 
 Sputnik: es el primer satélite artificial lanzado al espacio el 4 de octubre de 1957 que orbito la     tierra en orbitas elipticas. Este lanzamiento marcó el inicio de la carrera espacial americana y rusa.

  Big Bang: es un modelo científico que intenta explicar la formación del universo a partir de una explosión o estallido producido en un punto de altísima temperatura y densidad donde las partículas comenzaron a expandirse formando la materia, el espacio y el tiempo. Estas partículas formaron diferentes gales y al solidificarse se crearon las galaxias, las estrellas,  los planetas, etc.

Claudio Ptolomeo: fue un astrónomo del siglo XVI, uno de los más importantes durante muchos años, que propuso el modelo geocéntrico en el que los cuerpos celestes y los planetas y la luna se encontraban girando alrededor de la Tierra, siedo esta el centro del universo. 
 
Nicolás Copérnico: fue un astrónomo polaco del siglo XV-XVI que propuso el modelo heliocentrico rechazando el de Ptelomeo. Este consideraraba que el sol era el centro del universo y alrededor de el se encontraban girando la Tierra y los planetas. Además  dió un nueva alineacion de los planetas según su periodo de rotación.

Galileo Galilei : fue un científico italiano que formuló la ley básica de la caída de los cuerpos que verificó por medio de mediciones cuidadosas. Él construyó un telescopio con el que estudió los cráteres lunares, y descubrió las cuatro lunas que giran alrededor de Júpiter. Esto ayudo a la teoría copérnica. 

      Johannes Kepler: fue un astrónomo alemán del siglo XVI-XVII que formuló tres leyes para describir el movimiento de los planetas en sus órbitas alrededor del sol. Estas decian los planetas tienen órbitas elípticas, y dos relaciones matemáticas que expresan el momento angular y el periodo orbital. 

      Constelaciones :conjunto de estrellas formadas mediante trazos imaginarios sobre la aparente superficie celeste que forman un dibujo que evoca determinada figura, como la de un animal, un personaje mitológico, etc. Ejemplo la osa mayor.

 

     Estrella fugaz: cuerpo luminoso que  suele observarse repentinamente en la atmósfera, moviéndose a gran velocidad, apagandose pronto

EL SISTEMA SOLAR.

1. Los planetas fueron descubiertos por los antiguos astrónomos. Entonces sólo eran puntos de luz que parecían moverse entre las estrellas.  Pusieron nombre de deidades romanas a los cinco planetas que diferenciaron: Júpiter, Marte. Mercurio; Venus y Saturno  ¿a qué deidades hacen referencia?

    - Júpiter es el Dios principal de la mitología romana. Su equivalente en la mitologia griega es Zeus.

 - Marte es el Dios de la guerra. Padre de dioses y de hombres, soberano de las alturas, el que administra la Justicia, lanza el rayo y amontona las nubes.

- Mercurio es el Dios del comercio y también mensajero de los dioses, protector de los caminos y guía del viajero

 - Venus es la Diosa del amor de la belleza y de la fecundidad. Es el objeto más brillante del cielo, después del Sol y la Luna.

 - Saturno es el Dios del tiempo, de la cosecha y de la agricultura..

2. Investiga los postulados de Copérnico y Ptolomeo en los que se basan sus teorías y escríbelos.

Con la tecnología y la ciencia actual, ¿cuáles eran los fallos de los modelos anteriores? 

El sistema de Ptolomeo

Hasta Copérnico el movimiento de los cuerpos celestes se explicaba mediante el sistema de Ptolomeo. 

Se suponía que los cuerpos celestes (el Sol, la Luna y los planetas) se encontraban situados en esferas huecas concéntricas a la Tierra. 

Las estrellas fijas (casi todos los objetos del cielo, se situaban en una sola capa exterior.

Se suponía que cada una de estas esferas ajustaba perfectamente en la siguiente, como si fueran las capas de una cebolla. 

En el centro de todas ellas estaría la Tierra. 

Todas estas esferas girarían con distintas velocidades alrededor de la Tierra, de forma que desde la Tierra veríamos deslizarse por el Cielo a los distintos objetos celestes. 

Sin embargo, no todo era tan simple y para poder explicar los distintos movimientos que se fueron observando hubo que ir complicando bastante el modelo.

La teoría heliocéntrica de Copérnico

Copérnico se planteó que, en vez de ser las esferas las que giraban alrededor de la Tierra, podría ocurrir que la Tierra girara alrededor de su eje una vez al día. 

Sin embargo, la verdadera aportación de Copérnico fue la de proponer que la Tierra no era el centro del mundo, sino que la Tierra y todos los demás planetas se movían describiendo círculos alrededor del Sol. 

Este nuevo modelo permitía explicar fácilmente el aparente movimiento de avance y retroceso que describen los planetas en el firmamento.

 De esta manera pudo desecharse la teoría de Ptolomeo.

 A partir de ese momento,bastaba suponer que la Tierra y los demás planetas giraban alrededor del Sol.

Aunque en nuestros días se acepta la tesis copernicana, ésta ha sido corregida. Las órbitas de los planetas no son circulares, como creía Copérnico, sino elípticas, como mostró Kepler.

Y el Sol, como los demás astros del firmamento, también se mueve.

 

3. Situación del Sistema Solar en la galaxia Vía Láctea.  Copia las imágenes y sitúa en ellas un punto donde se localizaría nuestro sistema solar. Pon las dimensiones reales de la galaxia y del sistema solar.

La Via Lactea tiene un diametro medio de 100.000 años luz.Y el Sistema solar se encuentra en el brazo de orion  a unos 28.000 años luz del centro de la Via Lactea.

4. Observa el actual modelo CIENTÍFICO del SISTEMA SOLAR tras la modificación realizada en agosto de 2006 y responde a las cuestiones:

 

a) Indica cuál es la modificación y su causa

La modificación es que se hizo una nueva clasificación de los cuerpos que giraban   alrededor de Sol, quitando a Plutón su condición de planeta y considerándolo planeta enano. Esto se debió al descubrimiento de otros cuerpos de sus mismas características que no eran considerados planetas. 

b) ¿Cuántos planetas hay? ¿Qué lugar ocupa la Tierra respecto al sol?

Hay ocho planetas: Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Mercurio, Venus y Urano. La tierra es el tercer planeta desde el Sol y se encuentra a 149.600.000 Km del Sol; y el quinto planeta en cuanto a tamaño entre los nueve planetas conocidos que componenel Sistema Solar.

 

c) ¿Qué planeta tiene los días más cortos? ¿Y los más largos? ¿Qué indica la duración del día?

El planeta que tiene los días más cortos es Júpiter, en cambio, el que tiene los días más largos es Venus, aunque gira en sentido contrario al de la rotación del resto de planetas. La duración del día indica el tiempo que le cuesta a un planeta dar una vuelta sobre sí mismo.

 

 

d) Fíjate en las órbitas que describen los planetas alrededor del sol. Indican la duración de un año. ¿Qué planeta tiene el año más corto? ¿Y el más largo? Como en esta animación Saturno está parado utiliza la que encontrarás en http://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/andared01/sistema_solar/simulador.html

Mercurio, al ser el planeta más cercano al sol, tiene el año más corto, con una duración  de 87 días terrestres. neptuno es el planeta que tiene el año más largo, dura 164 años, 280 días y 7 horas terrestres.

 

e) Para expresar las distancias dentro del Sistema Solar con frecuencia se utiliza la Unidad astronómica (UA), es una unidad que corresponde a la distancia media entre la Tierra y el Sol 149.600.000 Km. ¿Cuál será la distancia del Sol al último planeta del Sistema Solar en UA? ¿Y cuánto tiempo tardará en llegar la luz del Sol? Ten en cuenta que la velocidad de la luz en el vacío es de 300.000 Km./s y que la velocidad es la relación entre la distancia y el tiempo. Realiza el ejercicio: Sistema Solar a escala 

Neptuno es el último planeta del Sistema Solar, que se encuentra a 4.504.300.000 km del Sol. 

La distancia en U.A será de 4.504.300.000 / 149.600.000 (1 UA) = 30,11 UA

La luz tardará en llegar 4.504.300.000 / 300.000 = 1.5014,3 sg