1º ESO- CIENCIAS DE LA NATURALEZA

TEMA 1: EL UNIVERSO

1. EVOLUCIÓN DE LAS IDEAS SOBRE EL UNIVERSO

El universo es el conjunto formado por todo el espacio, la materia y la energía que existe

Tras las supersticiones de las primeras civilizaciones, llegó la ASTRONOMÍA, como una ciencia que estudia el origen y la evolución del universo, los fenómenos que suceden en él y los materiales que lo componen.

1.1. MODELO GEOCÉNTRICO – GEOCENTRIC THEORYEl modelo Geocéntrico (la Tierra en el centro) modelo fue propuesto por Ptolomeo en el siglo II d. C. Según este modelo:- La Tierra es esférica y está inmóvil en el centro del universo- El Sol, la Luna y los planetas giran en torno a la Tierra en trayectorias circulares- Las estrellas están fijas en una esfera muy lejana que gira, a su vez, alrededor del

Sol

Este modelo se mantuvo durante 14 siglos

1.2. MODELO HELIOCÉNTRICOLo propuso el astrónomo polaco Copérnico en el siglo XVI, quien además inventó el telescopio. Esto modelo dice:

- El Sol está inmóvil en el centro del universo- La Tierra gira sobre sí misma y la Luna lo hace a su alrededor

- La Tierra y los demás planteas giran alrededor del Sol a distintas velocidades en círculos concéntricos

- Las esfera de estrellas que rodeas este sistema no se mueve

El modelo actual defiende que la Tierra gira alrededor del Sol, que es simplemente una estrella más de entre las miles de millones que forman el universo

2. EL ORIGEN DEL UNIVERSO

2.1. LA TEORÍA DEL BIG BANGSegún la teoría del Big Bang, hace 137000 millones de años, toda la materia y la energía del universo estaban concentradas en un punto infinitamente pequeño y extremadamente caliente.Después, una gran explosión dio origen al universo, el big bang. La materia salió impulsada con gran energía en todas direcciones. Luego se fue agrupando dando lugar a estrellas y galaxias

2.2. ESCALAS Y MEDIDAS EN EL UNIVERSO

Para trabajar con las medias del espacio, necesitamos otras unidades de medida mayores a las utilizadas en la Tierra. Las dos más importantes son:

- Año luz (a.l.) Distancia que recorre la luz en un año (la luz recorre 300.000 km por segundo). El año luz se utiliza para determinar distancias entre galaxias

- Unidad Astronómica ( UA). Equivales a 150 000 000 km, aproximadamente la distancia entre la Tierra y el Sol. La UA se utiliza para determinar distancias en nuestro sistema solar. Son 9,5 trillones de kilómetros en un año

2.3. MEDIOS DE OBSERVACIÓN DEL UNIVERSOLos recursos tecnológicos para observar y explorar el espacio son

Observatorios astronómicosSus telescopios son capaces de localizar objetos que no pueden captar nuestros ojos.En España el más importante el GTC (Gran Telescopio de Canarias) en el observatorio del Roque de los Muchachos en La Palma. Sin embargo, debido a que la atmósfera terrestre absorbe parte de la luz que llega desde el espacio, los telescopios en tierra pierden parte de la información

Telescopios en el espacioEvitan la interferencia de la atmósfera. Se instalan telescopios en satélites artificiales que giran alrededor de la Tierra como el Hubble, o en estaciones espaciales.

También se lanza sondas al espacio con equipos de observación y comunicación así como vehículos robotizados para explorar la superficie de los planteas

3. LAS GALAXIAS3.1. ¿QUÉ SON LAS GALAIXAS?- WHAT ARE THE GALAXIES?

Son enormes agrupaciones de estrellas; entre ellas hay gas y polvo. Cada galaxia puede contener miles de millones de estrellas y, en muchas ocasiones, sistemas planetarios, que es como llamamos al conjunto formado por una estrella y diferentes cuerpo celestes orbitando a su alrededor.

Las galaxias se suelen agrupar en cúmulos de galaxias, que pueden tener cientos o miles de ellas. Se conocen unas 7000

3.2. NUESTRA GALAXIA: LA VÍA LÁCTEA – OUR GALAXY: MILKY WAYNuestra galaxia es de tipo espiral. Sus componentes giran formando un núcleo central del que salen diferentes brazos y prolongaciones. La Vía Láctea está formada por unos cien mil millones de estrellas, entre ellas, el SolLa Vía Láctea forma parte del cúmulo de galaxias llamado “Grupo Local” que comprende unas cuarenta de ellas. Como la galaxia de Andrómeda, las Nubes de Magallanes y la galaxia del TriánguloEl Sol gira alrededor del núcleo central de la galaxia con una velocidad de 270 km por segundo, y aún así tarda 225 millones de años en dar la vuelta completa.

Partes de la Vía LácteaSi la vemos de perfil, es plana, en forma de platillo volante. Sus partes son:

- Núcleo central . Formado por un denso cúmulo de estrellas viejas que se encuentran en el centro de la galaxia

- Brazos espirales o disco galáctico : Aquí están las estrellas jóvenes. Es Sol está en el Brazo de Orión

- Halo . En la parte externa. Está formado por estrellas aisladas y materia interestelar

4. LAS ESTRELLAS- THE STARS

Las estrellas son cuerpos celestes esféricos formados por enormes cantidades de gases y que emiten luz propia. Las sustancias que forman estos gases son, fundamentalmente, hidrógeno y helio. En el interior de las estrellas tiene lugar un proceso muy complejo, denominado reacción de fusión nuclear, en el que se consume su hidrógeno (podemos decir que es el «combustible» de las estrellas) y se genera una gran cantidad de energía que se emite al espacio en forma de luz y de calor.

4.1. CARACTERÍSITICAS DE LAS ESTRELLAS - Color: Depende de la temperatura superficias. Va desde el azul (30.000 ºC hasta el

rojo de las que tienen 3.000 ºC)- Tamaño. Se clasifican en

o Gigantes (mucho mayores que el Sol)o Medianas (como el Sol)o Enanas (más pequeñas que el Sol)

- Brillo. Depende de la distancia a la Tierra (cuánto más lejos, menos brillo), del tamaño (más brillantes las más grandes) y la energía que liberan.

4.2. ORIGEN Y MUERTE DE LAS ESTRELLAS Se forman a partir de nebulosas (grandes nubes de gas y polvo), al compactarse y concentrarse en ciertas zonas y aumentar de temperatura.La muerte ocurre cuando agota su combustible. La secuencia dependerá de su tamaño:

- Gigantes -Explotan en una Supernova- Medianas Pasan a ser Gigantes Rojas y luego una Enana Blanca

5. EL SISTEMA SOLAR Nuestro Sistema Solar se formó hace 5000 millones de años aproximadamente, a partir del gas y polvo de una nebulosa. Está formado por el Sol, ocho planetas con sus satélites, planetas enanos y los cuerpos pequeños

5.1 ESTRELLA: El Sol El Sol es una estrella amarilla de tamaño mediano, con una masa de unas 300.000 veces la de la Tierra y un volumen en el que cabrían más de un millón de planetas como el nuestro. Su color es amarillo, y la temperatura de su superficie es de unos 5 000 °C. Se encuentra, aproximadamente, en la mitad de su vida, unos 4 500 millones de años. Emplea 25 días en girar sobre sí mismo, tiempo que constituye «el día solar», y tarda 225 millones de años en dar una vuelta alrededor de la galaxia. La energía que nos llega de él hace posible la vida en la Tierra.Está formado por Hidrógeno y Helio

5.2 LOS PLANETAS Todos los cuerpos se atraen entre sí con una determinada fuerza, que es tanto más intensa cuanto mayores sean sus masas. Esta atracción se denomina fuerza gravitatoria.

La fuerza gravitatoria es la causante de que los planetas y los demás astros de un sistema planetario giren alrededor de su estrella, de masa mucho mayor que la de aquellos. También es responsable de su forma esférica.

En agosto de 2006, la Unión Astronómica Internacional, UAI, estableció que un planeta debe cumplir las dos condiciones siguientes:• Su forma debe ser prácticamente esférica.• Debe haber barrido su órbita; es decir, tiene que haber atraído hacia sí los cuerpos de menor masa que ha encontrado en su movimiento, de manera que estos hayan pasado a formar parte de la masa del planeta.

Los planetas del sistema solar son ocho. Salvo Mercurio, tienen una capa gaseosa, o atmósfera, que los envuelve. Se clasifican en dos grupos:• Interiores o terrestres.- Son Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Su superficie es rocosa.• Exteriores, gigantes o gaseosos.- Son Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Son líquidos y gaseosos, y de mayor tamaño que los interiores. La temperatura en su superficie es muy baja y están rodeados, sobre todo Saturno, de anillos de hielo, rocas y polvo.

CARACTERÍSTICAS GENERALES

Órbitas elípticas Órbitas en el mismo plano Cuanto más distancia al Sol, más tarda en recorrer su óbita Movimiento de traslación en sentido antihorario y el de rotación también excepto

Venus y Urano que es en sentido horario

LOS MOVIMIENTOS DE LOS PLANETASLos planetas describen de forma simultánea dos movimientos:• Traslación- Es el movimiento de un planeta alrededor de su estrella. Su trayectoria se denomina órbita, y suele ser elíptica. El tiempo que tarda en recorrerla se llama período de traslación o año planetario.• Rotación:- Es el movimiento alrededor de una línea imaginaria que denominamos eje de . El tiempo que tarda un planeta en dar una vuelta completa sobre su eje es el período de rotación o día.Mientras que el sentido del movimiento de traslación de un planeta es siempre antihorario, el de rotación en algunos casos es horario.

5.1 LOS ASTROS MENORES Los planetas enanos: son los cuerpos celestes que cumplen la primera

condición de planeta, pero no la segunda. Es el caso de Ceres, situado en el cinturón de asteroides, Plutón, Eris, Makemake y Haumea.

Comparación de tamaños

Satélites. Son cuerpos que giran alrededor de los planetas. Tienen su propio movimiento de rotación y de traslación alrededor del planeta sobre el cual giran, y se trasladan con él alrededor de la estrella. Exceptuando Mercurio y Venus, todos los demás planetas tienen satélites. La Tierra solo tiene uno: la Luna.

Cometas. Son cuerpos formados por hielo, partículas de polvo y gases. Describen órbitas elípticas muy alargadas, que cruzan las de los planetas.

Asteroides. Son pequeños cuerpos rocosos que se encuentran a miles formando cinturones que giran alrededor de una estrella. Su tamaño es muy variable, desde varios metros hasta miles de kilómetros.

PLANETAS

Mercurio es el planeta más cercano al SolSu superficie se parece a la de la Luna, ya que está llena de cráteresComo no tiene atmósfera Mercurio sufre muchos contrastes de temperatura. Cuando le da el Sol, alcanza los 425 ºC, y en las zonas de sombra baja hasta los --170 ºC

Venus es el tercer objeto más brillante del cielo, después del Sol y de la Luna; por ello se le ha denominado lucero del alba o lucero de la tardeEs similar a nuestro planeta pero no tiene océanos. Tiene muchos volcanes, ríos de lava y montañas. Su densa atmósfera (CO2), provoca un gran efecto invernadero que incrementa su temperatura superficial hasta los 480 ºC; por ello, no hay agua en forma líquida. Gira sobre su eje muy despacio, en sentido contrario al de los otros planetas, por lo que en él, el Sol sale por el

oeste y se pone por el este

La Tierra es el único planeta del sistema solar que tiene las condiciones necesarias para el desarrollo de la vida: temperaturas medias de 15 ºC, agua líquida y una atmósfera con oxígenoLa atmósfera, además de permitir la vida, nos protege del impacto de meteoritos y de las radiaciones solares perjudiciales.

Marte. Se le denomina planeta rojo por su color. Su superficie se parece a algunos desiertos de la TierraTiene una atmósfera muy fina , compuesta de CO2 Se cree que en el pasado hubo agua o algún otro fluido sobre la superficie de Marte

Sus dos satélites, Fobos y Deimos, son de los más pequeños del Sistema Solar

Júpiter es el planeta más grande del Sistema Solar, tiene más materia que todos los otros planetas juntosTiene muchos satélite s, y cuatro de ellos (Io, Ganímedes, Calisto y Europa) fueron descubiertos por Galileo en 1610. Su espesa atmósfera es compleja y está compuesta de hidrógeno (90%) y helio (10%). Tiene nubes y tempestades

Tiene anillos formados por material rocoso, pero menos brillantes que los de Saturno

Saturno es el único planeta con anillos visibles desde la Tierra. Sus anillos están formados po r partículas cuyos tamaños van desde la medida microscópica hasta trozos como una casaEs el único planeta que tiene una densidad menor que el agua. Si encontrásemos un mar suficientemente grande para poner a Saturno encima, flotaría.Tiene muchos satélites, pero Titán es el mayor

Urano es el tercer planeta más grande del Sistema Solar. Su atmósfera está formada por hidrógeno, metano Rota en sentido horario, y su eje de rotación es casi paralelo al plano de su órbita

Así, Urano está inclinado de manera que el ecuador hace casi ángulo recto con la trayectoria de la órbitaSus satélites más grandes son Titania y Oberón

Neptuno es el más exterior de los gigantes gaseosos. Su interior es roca fundida con agua, metano y amoníaco líquidos, y el exterior es hidrógeno

Tiene los vientos más fuertes de los planetas del Sistema Solar;Tiene varios satélites naturales, y el mayor de ellos es Tritón

TEMA 1- EL UNIVERSO Y EL SISTEMA SOLAR

1. Completa los recuadros en blanco identificando cada uno de los componentes

Identifica cada uno de los planetas señalados

2. Completa los tipos de movimientos y señala la dirección de los mismos

3. Identifica cada uno de los componentes del sistema solar

4. Identifica el planeta de la ilustración y explica dónde está localizado, a qué grupo de planetas pertenece y cuáles son sus principales características