Tema 1 L’UNIVERS I LA TERRA

Tema 1 L’UNIVERS I LA TERRA

1

GEOCENTRISME

Claudi Ptolomeu (165-85 aC) Model geocèntric Terra immòbil al

centre de l’Univers i els altres astres giren al seu voltant.

Envoltada de 8 esferes concèntriques que transporten el Sol, la Lluna, 5 planetes coneguts i les estrelles fixes.

Segueixen trajectòries circulars.

La darrera esfera conté les estrelles fixes.

Univers finit.

2

HELIOCENTRISME

Nicolàs Copèrnic (1473- 1543) Model heliocèntric. Sol immòbil en el

centre de l’univers. La Terra i els planetes

giren al seu voltant en cercles perfectes.

Terra amb dos moviments: rotació i translació.

Una esfera amb les estrelles fixes.

Univers finit. 3

JOHANNES KEPLER

Johannes Kepler (1561-1630)

Òrbites el·líptiques. Va predir el trànsit

de Venus per al 7 de desembre de 1631.

No va poder explicar ni la posició ni la distància de les estrelles fixes.

4

GALILEO GALILEI

Galileo (1564-1642) Inventà el telescopi? Descobrí les taques

solars, cràters i muntanyes a la Lluna i satèl·lits al voltant de Júpiter.

Els planetes brillen per la llum reflexada del Sol.

Galileu Galilei

5

ISAAC NEWTON

Isaac Newton (1634-1727) Llei de la gravitació univ

ersal.La força d’atracció entre 2 cossos celestes és directament proporcional a la seva massa i inversament proporcional a la seva distància.

Terra i planetes giren al voltant del Sol.

El Sol és una estrella més.

L’univers està format per una quantitat infinita d’estrelles en un espai infinit.

Equilibri de forces d’atracció compensades.

Univers en estat d’equilibri immòbil.

Isaac Newton

6

http://www.youtube.com/watch?v=oorQeURuafw

http://www.youtube.com/watch?v=oorQeURuafw

ISAAC NEWTON

Les marees són provocades per la Lluna.

Permet explicar el comportament dels cometes.

Descobriment de nous planetes degut a la pertorbacions de les òrbites.

7

HUBBLE (1889-1953)

Llei de Hubble: quan més allunyades es troben 2 galàxies més velocitat de separació entre elles.

V = H· D V = velocitat D = distància que les separa

H = constant de Hubble.

La majoria de galàxies s’allunyaven excepte les més properes.

HIPÒTESI ACTUAL: UN UNIVERS EN EXPANSIÓ

9

Al descompondre la llum es produeix un desplaçament al vermell per l’efecte Doppler

A major distància, major desplaçament.

Les galàxies s’allunyen entre sí. Origen en un punt.

Desplaçament cap al vermell quan la font de llum s’allunya

de l’observador.

ESPECTRE ELECTROMAGNÈTIC

10

En les radiacions quan més llarga és la longitud d’ona (i per tant menys freqüència) menys

penetrant és i menys perjudicial. Per tant les més perjudicials són els raigs gamma.

11

Segons l’efecte Doppler quan la font de llum s’allunya de l’observador la seva longitut d’ona augmenta i es desplaça cap al vermell. Quan més ràpid s’allunya més ràpid és el desplaçament cap el vermell.

I al contrari quan la font de llum s’apropa respecte a l’observador.

L’EFECTE DOPPLER

LA RADIACIÓ DE FONS

1964 Arno Penzias i Robert Wilson van captar la radiació de fons, les microones còsmiques (resta de l’energia alliberada) que provenia per igual de tots els punts de l’espai.

Nobel de física 1978

12

Prova del Big Bang

L’univers es formà fa 13.700 milions d’anys. L’univers primitiu era petit i dens amb temperatura molt

elevada. Inicià un procés d’expansió. Al refredar-se s’agrupen les

partícules elementals àtoms. Els àtoms d’Hidrogen i Heli són els més abundants. Continua en expansió.

13

L’Univers

Composició de l’univers

Matèria normal visible: estels, planetes i gasos calents intergalàctics, formada per un 70-75% d’H i els altres elements taula periòdica 0,4%

Matèria normal no lluminosa: forats negres i gasos intergalàctics, formada per un 70-75% d’H i els altres elements taula periòdica, 3,6%

Matèria fosca: no emet ni reflecteix cap radiació, no es coneix composició, 21%

Energia fosca: no es coneix la naturalesa, és contrària a la força gravitatòria, 75%

15

- Segons després de l’explosió: matèria i radiació acoblades, partícules elementals (electrons, protons,...) formant la sopa còsmica.

- Minuts després: baixa la temperatura i és formen els nuclis atòmics d’hidrogen, heli,..

- 300.000 anys després es formen els àtoms d’hidrogen, es separa la matèria de l’energia

Després del Big Bang

NOUS HORITZONS D’INVESTIGACIÓ

Com evolucionarà l’Univers segons la teoria del Big Bang? Big Crunch o gran

implosió Inversió del procés.

Expansió amb baixada de temperatura fins al zero absolut Mort tèrmica.

Big Rip o gran esvoranc expansió contínua per l’energia fosca fins que al final tot seria destruït (fins i tot els àtoms)

16

GRANS ESTRUCTURES DE L’UNIVERS: GALÀXIES I CÚMULS DE GALÀXIES

Galàxia Grups enormes d’estrelles, gas i pols còsmica. Segons la forma:

Espirals El·líptiques Irregulars Lenticulars

Cúmuls Agrupació de galàxies

17

Coma Berenices

Núvol de Magallanes

Via Làctia

GRANS ESTRUCTURES DE L’UNIVERS: GALÀXIES I CÚMULS DE GALÀXIES

Via Làctia forma part del cúmul Grup Local. Via Làctia Andròmedra (la

galàxia més propera) M33 Trenta galàxies més

petites.

18

La Via Làctia

GRANS ESTRUCTURES DE L’UNIVERS: NEBULOSES, QUÀSARS I FORATS NEGRES

Nebulosa Núvols de gas i pols còsmica. D’emissió: Emeten radiació

electromagnètica. En relació amb la formació de noves estrelles.

De reflexió: No emeten energia pròpia. Planetàries: Gas i pols expulsats per

estrelles poc massives al final del seu cicle. Noves i supernoves: produïdes per grans

explosions al final de la vida de les estrelles. 19


20

Nebulosa d’emissió

Nebulosa de reflexió

Nebulosa planetària

Nebulosa oscura


Quàsars Objectes situats a grans distàncies que emeten una gran quantitat d’energia en forma d’ones de ràdio. Nuclis de galàxies en

formació.

21

Nostranau: QuàsarsEl Universo: Púlsares i Quasares 45’

http://www.edu3.cat/Edu3tv/Fitxa?p_id=43589&p_ex=quasars

http://www.youtube.com/watch?v=ETdv60KZst8


Forats negres Objectes que no deixen escapar cap tipus de radiació per la seva gran força gravitatòria. S’ha predit la seva

existència. Detecció dels efectes.

(Emissió de raigs X i influència gravitacional)

Estrelles massives que esgoten el seu combustible.

22

Nostranau: Forats negres

http://www.edu3.cat/Edu3tv/Fitxa?p_id=43707

GRANS ESTRUCTURES DE L’UNIVERS: CÚMULS ESTEL·LARS

Grups d’estrelles associades per atracció gravitatòria. Oberts: No tenen

una estructura determinada.

Globulars: Concentració a la regió central. Estructura esfèrica difusa.

23

LES ESTRELLES I ELS PLANETES: COMPOSICIÓ DE LES ESTRELLES

Formats principalment d’hidrogen i d’heli.

Big Bang Partícules elementals amb T. elevada i inestabilitat.

Al refredar-se es formen els primers àtoms senzills. (75% H, 25% He, 1% altres)

Es concentren degut a les forces gravitatòries (T i P elevades) i provoquen reaccions nuclears de fusió

nuclear. 24

LES ESTRELLES I ELS PLANETES: COMPOSICIÓ DE LES ESTRELLES

25

Les estrelles que tenen major temperatura superficial són les blaves i les que tenen menys les vermelles.

Això està relacionat amb la mida. Les més grans són les que tidran major temperatura superficial i al contrari.

LES ESTRELLES I ELS PLANETES: EVOLUCIÓ DE LES ESTRELLES

Energia d’una estrella. Reacció de fusió nuclear contínua de

l’hidrogen (combustible) de l’estrella. La vida de l’estrella depèn de la seva

massa. Més massa, més consum, menys temps de vida.

El Sol té un cicle vital de 10.000 milions d’anys.

26

LES ESTRELLES I ELS PLANETES: EVOLUCIÓ DE LES ESTRELLES

El Sol Estrella de mida

mitjana. 71% H, 27% He, 2%

altres elements. Cada segon

consumeix 700 milions de tones d’H.

Temperatura interna de 15.500.000 ºC i a la superfície de 5.500 ºC.

Es troba a la meitat del seu cicle vital.

27

LES ESTRELLES I ELS PLANETES: CICLE VITAL D’UNA ESTRELLA

- Es forma a partir d’una nebulosa d’emissió.- Depèn de la massa inicial de l’estrella.- La protoestrella comença la fusió de l’H.- Quan s’exhaureix l’H es fusiona l’He Àtoms de C i O. Es van

formant altres elements taula periòdica fins al plom.- Solament es formen elements més pesants (or, plata,...) si hi ha

explosió supernoves. 28

Nostranau: SupernovaNostranau: Evolució



LES ESTRELLES I ELS PLANETES: CICLE VITAL D’UNA ESTRELLA

29

LES ESTRELLES I ELS PLANETES: ELS SISTEMES PLANETARIS

Formats per grups de planetes, satèl·lits, cometes i asteroides que orbiten al voltant d’una estrella.

Originats per l’expulsió d’elements i gas al final del cicle de vida d’una estrella.

30

LES ESTRELLES I ELS PLANETES: EL SISTEMA SOLAR

Planetes interiors: Mercuri, Venus, Terra i Mart. Nucli metàl·lic i escorça rocallosa, molt densos, cap o poques llunes, cap atmosfera o minsa.

Planetes exteriors: Júpiter, Saturn, Urà i Neptú Nucli metàl·lic amb capes en estat líquid i atmosferes d’H i He, poc densos, moltes llunes, atmosfera molt desenvolupada.

Planetes nans: Plutó i Ceres (asteroide entre Mart i Júpiter).

31

http://www.edu3.cat/Edu3tv/Fitxa?p_id=43548&p_ex=nostranau







Satèl·lits Orbiten al voltant d’altres planetes

32


Asteroides Més petits que els satèl·lits que no van aconseguir agregar-se per formar un planeta.

Destaca el cinturó d’asteroides entre Mart i Júpiter, també el cinturó de Kuiper (transneptunià) 33

Nostranau: Asteroides



Cometes Objectes amb un nucli sòlid format per metà i amoníac gelats i pols. Òrbita molt

excèntrica al voltant del Sol.

La cua està formada per partícules de gas a l’augmentar la temperatura a l’acostar-se al Sol. 34

Nostranau: Cometes



Meteorits Fragments de cometes i asteriodes a la deriva en l’espai. Poden caure sobre la superfície dels planetes, com Júpiter, també sobre el Sol. És degut a l’atracció gravitatòria.

Originen els estels fugaços al desintegrar-se

35

Observació d’estels fugaços

L’EXPLORACIÓ DEL SISTEMA SOLAR

36

Novembre 1989. Satèl·lit COBE per analitzar la radiació de fons.

Abril 1990. Telescopi espacial Hubble.

Desembre 1996. Sonda Mars Pathfinder.

Novembre 1998. Construcció de la Estació Espacial Internacional (ISS)

Gener 2004. Robots Spirit i Opportunity a Mart.




EL PLANETA TERRA

Hipòtesi nebular: Nebulosa d’emissió

fa 5000 milions d’anys.

La seva contracció formà el Sol i agregacions (planetesimals).

Acció gravitacional planetes (4800-4600 M. anys) i cinturó d’asteroides.

Composició química (H, He, Fe, Si...) planetes rocallosos. 37

38

EL PLANETA TERRA: ESTRUCTURA INTERNA DE LA TERRA

6370 km de profunditat Mètodes indirectes Gravimetria Tipus de roca Calor interna augmenta amb la profunditat. Geomagnetisme Nucli metàl·lic. La Terra està estructurada en capes Estudi de

les ones sísmiques.

39


A més profunditat més temperatura, per cada 33 m 1º C, fins a una profunditat que el augment s’estabilitza si no la Terra seria una bola de foc.

40


Mètode d’estudi sísmic, basat en el comportament de les ones sísmiques durant els terratrèmols. És el que més dades indirectes ha aportat

41


42


Escorça oceànica de basalt i la continental de granit

43


Litosfera: és la capa superior i la més rígida. Abraça tota l’escorça i una mica del mantell superior. Té un gruix mitjà de 100km. En els continents és major que en els oceans i a més a més com més altes són les muntanyes més gruixuda és la litosfera. (L. Continental 100-200 km – L. Oceànica 50-100 km)

Astenosfera: Es troba sota la litosfera i arriba fins a 300km de profunditat. Aquí les roques estan a unes temperatures entre els 1.000ºC i els 2.000ºC, molt a prop del punt de fusió. Això fa que sigui una capa més plàstica i deformable.

Mesosfera: Comprèn tot el mantell que es troba per sota de l’astenosfera. Més rígida perquè les altes pressions compensen les temperatures elevades.

Endosfera: arriba a temperatures de 5.000ºC. La zona exterior (Nucli Extern fins a 5100 km) es troba fosa (amb corrents de convecció que

origina el camp magnètic terrestre) La interior es troba en estat sòlid. (Nucli Intern)

44


45


46


Litosfera: capa més externa formada per roques sòlides. Litosfera continental: 120 km de gruix. Litosfera oceànica: 65 km de gruix. Dorsals oceàniques: 5-10 km de gruix.

Formada per 7 plaques litosfèriques o tectòniques principals i altres de secundàries que es mouen i produeixen: Deformacions de les roques. Terratrèmols. Volcans. Desplaçament dels continents. Serralades.

47


EL PLANETA TERRA: TECTÒNICA GLOBAL

48

EL PLANETA TERRA: TECTÒNICA GLOBAL Al 1915 Alfred

Wegener publicà L’origen dels continents i dels oceans. Un únic continent

(Pangea) envoltat d’un únic mar (Pantalasa) que es va fragmentar en diversos blocs.

49


50


51


52


53

Animación: división de Pangea

http://www.cienciasmc.es/web/u3/index_u3.html

54


Les diferents plaques tectòniques a la Terra. Per tant La LITOSFERA està fragmentada.

55


Les plaques es mouen arrossegades pel moviment dels corrents de convecció de l’astenosfera (part fluïda del

mantell superior)

56


La LITOSFERA té un gruix d’uns 100 Km i és la part més superficial de la geosfera. Està

formada per l’escorça i la part superior sòlida del mantell superior.

http://ve.kalipedia.com/ciencias-tierra-universo/tema/corrientes-conveccion.html?x1=20070417klpcnatun_34.Kes

EL PLANETA TERRA: TECTÒNICA GLOBAL Proves:

Geogràfiques Geològiques Paleontològiques Paleoclimàtiques

57


58


59


60


61


62


63


64


65


66


67


68


69


70


71


72


73


74


75


76


77


78

THE DINAMIC PLANET: HTTP://BAIRD.SI.EDU/MINSCI/TDPMAP/VIEWER.HTM

79

http://baird.si.edu/minsci/tdpmap/viewer.htm

Así se hizo la Tierra http://www.youtube.com/watch?v=YekKKoRskJY 1h 30’ Origen de la Tierra. http://www.youtube.com/watch?v=FgdBE127FCQ 25’ El Universo. El planeta Tierra. http://www.youtube.com/watch?v=M2qo14Eta9Y

45’ El origen d la Tierra: http://www.youtube.com/watch?v=o5e9ZQFOqOI Formación de la Tierra: http://www.youtube.com/watch?v=-FoNaLP9TDM ¿Cómo se formó la Tierra?: http://www.youtube.com/watch?v=qpONytXZSWI Planeta Tierra: la odisea de los orígenes: 1/3

http://www.youtube.com/fmarnav#play/favorites/99/XOhd0yXy2tY Origen de la Luna . ¿Si no tuviéramos Luna? 1/7

http://www.youtube.com/watch?v=1S5QlL8Q6Ok Mundo perfecto: el año del planeta Tierra:

http://www.youtube.com/watch?v=UVs34PitPew&feature= PlayList&p=A59B80D35D959C66&playnext=1&playnext_from=PL&index=88

Las capas de la Tierra: http://www.youtube.com/watch?v=cjEsgBhliuI Placas tectónicas: Discovery Channel:

http://www.youtube.com/watch?v=qF7wKnubg1w Tectónica de placas: http://www.youtube.com/watch?v=eTn-AQcrj1k ¿Por qué se mueven las placas?:

http://www.youtube.com/watch?v=XvE1ApWrS34&feature=related Terremotos . Movimiento de placas: ttp://www.youtube.com/watch?

v=Px20jXSdmLg La estructura de la Tierra:

http://www.youtube.com/watch?v=88HS-4f94-I&feature=related Viaje al centro de la Tierra: http://www.youtube.com/watch?v=lraKStwwGio

80

http://www.youtube.com/watch?v=YekKKoRskJY

http://www.youtube.com/watch?v=FgdBE127FCQ

http://www.youtube.com/watch?v=M2qo14Eta9Y

http://www.youtube.com/watch?v=o5e9ZQFOqOI

http://www.youtube.com/watch?v=-FoNaLP9TDM

http://www.youtube.com/watch?v=qpONytXZSWI

http://www.youtube.com/fmarnav

http://www.youtube.com/watch?v=1S5QlL8Q6Ok

http://www.youtube.com/watch?v=UVs34PitPew&feature

http://www.youtube.com/watch?v=cjEsgBhliuI

http://www.youtube.com/watch?v=qF7wKnubg1w

http://www.youtube.com/watch?v=eTn-AQcrj1k

http://www.youtube.com/watch?v=XvE1ApWrS34&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=88HS-4f94-I&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=lraKStwwGio

Tema 1 L’UNIVERS I LA TERRA

Documents

Transcript of Tema 1 L’UNIVERS I LA TERRA