la tierra en el universo

LA TIERRA EN EL UNIVERSO
1.2. Teorías actuales sobre el Universo
¿Alguna vez has observado con detenimiento el cielo durante una noche
despejada? Si lo haces podrás observar infinidad de puntos luminosos. La mayoría son
estrellas de una misma galaxia. Si las observas durante toda la noche te parecerá que se
mueven a tu alrededor. Sin embargo, se trata sólo de un movimiento aparente, ya que la
que se mueve es la Tierra. A diferencia de lo que se creía en la antigüedad, las estrellas
que nos rodean no giran alrededor del Sol.
El modelo del Universo más aceptado actualmente es el que sitúa a nuestro
planeta dentro de un sistema solar, con una sola estrella (el Sol), localizado en un
extremo de una galaxia. El tamaño de esa galaxia es insignificante comparado con el
tamaño total del Universo. Así pues, nuestra galaxia no es más que una de las miles de
millones que forman el Universo, y que se mueven siguiendo el modelo de expansión
del Big Bang.
Las galaxias
Una galaxia es una gran aglomeración de estrellas, gas y polvo que se
mantienen unidos por fuerzas gravitatorias. Las galaxias más pequeñas contienen unos
pocos millones de estrellas, mientras que las mayores poseen billones. Las galaxias se
agrupan formando cúmulos, y estos, a su vez, forman grupos llamados supercúmulos.
Hay galaxias de diversos tipos: elípticas, espirales e irregulares. Las más
comunes son las galaxias en espiral, las cuáles se caracterizan por poseer un disco
aplanado de estrellas, gas y polvo, con brazos espirales. Si la galaxia espiral tiene una
banda ancha de estrellas en el centro, se denomina espiral barrada.
La Vía Láctea pertenece al grupo de galaxias espirales
El sistema solar pertenece a una galaxia espiral, la Vía Láctea. Está situado en
un brazo de esa espiral llamado Brazo de Orión. Vista desde la Tierra, la Vía Láctea se
observa como una estela blanca que cruza el firmamento. La Vía Láctea se estima que
está formada por unos 200000 millones de estrellas. Su diámetro de unos 100000 años
luz.
[¿SABÍAS QUÉ…?
Las nebulosas son acumulaciones de gas (hidrógeno y helio) y polvo interestelar,
generalmente se les encuentra en galaxias irregulares y en los discos de galaxias
espirales. En su interior es donde se forman las estrellas, mediante procesos de
condensación y agregación de la materia.]
Estrellas
Una estrella es una esfera de gas, principalmente hidrógeno y helio, que genera
en su interior gran cantidad de energía. Dado que una parte de esa energía se emite al
espacio en forma de luz, las estrellas se observan en el cielo nocturno como puntos
luminosos. Las estrellas más frías pueden tener temperaturas en su superficie de
aproximadamente 2000 ºC mientras que las más calientes pueden llegar a unos 50000
ºC.
El número de estrellas observables a simple vista desde la Tierra se ha calculado
en unas 8000, la mitad en cada hemisferio. Durante la noche no se pueden ver más de
2000 al mismo tiempo, el resto quedan ocultas. Las estrellas se caracterizan por:



El tamaño: es muy variable. Las estrellas más grandes se llaman
supergigantes (400 veces mayores que el Sol) y las más pequeñas, enanas
(una centésima del Sol).
Tamaños relativos de varias estrellas
El brillo: está relacionado con la cantidad de energía emitida por una
estrella y con la distancia a la que se encuentra.
El color: depende de la temperatura superficial de la estrella.
Colores de las estrellas según su temperatura
El Sol es una estrella mediana de color amarillo situada a 27000 años luz del
centro de la Vía Láctea y a 8,3 minutos luz de la tierra (150·106 km). Se formó hace
4600 millones de años a partir de la nube de materia interestelar de la que nació todo el
Sistema Solar. Es la única estrella cuya superficie podemos estudiar en detalle, por estar
relativamente cerca. Genera energía mediante un tipo de reacción denominada fusión
nuclear que tiene lugar en su núcleo. Esta reacción consiste en transformar hidrógeno en
helio, y libera grandes cantidades de energía. En el núcleo se llegan a alcanzar 15
millones de grados. Sin embargo, su temperatura superficial es de 5500 ºC (tipo G).
La masa del Sol es de 2·1030 kg, lo que supone el 99% de toda la masa del
Sistema Solar. Su volumen es un millón de veces más grande que la Tierra y gira sobre
su eje cada 27 días terrestres.
Estructura del Sol
2. El Sistema Solar
Un sistema planetario es un conjunto formado por una estrella (a veces dos) y
todos los planetas y cuerpos menores que orbitan a su alrededor. Además del nuestro, se
conocen otros sistemas planetarios con más de 300 planetas (exoplanetas) girando
alrededor de otras estrellas.
El Sistema Solar es el sistema planetario formado por los planetas, planetoides,
satélites, asteroides, cometas y meteoritos que orbitan de forma regular alrededor del
Sol.
[RECUERDA QUE…
Es importante distinguir claramente los cuerpos celestes más pequeños:
· Cometas: cuerpos celestes constituidos por hielo y rocas que orbitan alrededor del Sol
siguiendo órbitas muy elípticas. Los cometas se subliman en las cercanías del Sol
generando la cola o cabellera característica.
· Asteroides: cuerpos rocosos irregulares, generalmente metálicos, que orbitan
alrededor del Sol en una órbita interior a la de Neptuno.
· Meteoritos: partículas de rocas que alcanzan la superficie de la Tierra debido a que no
se desintegran por completo en la atmósfera].
Planetoide
Cometa
Asteroide
Meteorito
Los componentes del Sistema Solar desde el interior al exterior son:
 Sol: es el único con luz propia. El resto de componentes son visibles al
reflejar la luz solar.
 Planetas: son ocho cuerpos con forma esférica que giran alrededor del
Sol y cuyo tamaño es mayor que el resto de cuerpos celestes. Se dividen
en:
 Planetas interiores: Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Son
rocosos de pequeño tamaño y los más próximos al Sol.
 Planetas exteriores: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Son los
más alejados del Sol. Están formados en su mayor parte por
gases. Dado su gran tamaño se llaman gigantes gaseosos.
 Satélites: son cuerpos de tamaño variable que giran alrededor de los
planetas. Se conocen más de 160 satélites en el Sistema Solar.
 Cinturón de asteroides: es una concentración de asteroides que se
encuentra entre las órbitas de los planetas interiores y exteriores.
 Planetoides: cuerpos de forma esférica de menor tamaño que los
planetas. Se incluye en esta categoría a Plutón (antiguo planeta), Eris y
Ceres. Pueden tener sus propios satélites.
 Cometas: estos proceden de las zonas más alejadas del Sistema Solar o
incluso de fuera de este. Tienen periodos orbitales entre 70 y mil años.
Nuestro Sistema Solar está formado por una estrella y ocho planetas
Los planetas realizan dos movimientos fundamentales:
 Traslación: es el giro alrededor del Sol que determina la duración del
año del planeta. Las órbitas de todos los planetas están situadas
prácticamente en un mismo plano, y son elípticas. Los planetas giran
alrededor del Sol en sentido antihorario.
 Rotación: es un movimiento de giro sobre sí mismo alrededor de un eje
imaginario que determina la duración del día. Casi todos los planetas
tienen su eje perpendicular al plano de traslación. La única excepción la
constituye Urano cuyo eje de rotación es paralelo a este plano. La
rotación es también antihoraria para casi todos los planetas menos para
Venus y Urano.
Planeta
Mercurio
Venus
La Tierra
Marte
Júpiter
Saturno
Urano
Neptuno
Satélites
0
0
1
2
63
33
27
13
Distancia al Sol
(UA)
0,39
0,72
1
1,52
5,2
9,54
19,2
30,1
Diámetro (km)
4879
12104
12756
6794
142984
120536
51118
49528
Temperatura
media (ºC)
-170 a
430
460
15
-40
-140
-180
-210
-220
Masa (*)
0,055
0,815
1
0,107
317,7
95,15
14,53
17,15
Rotación (*)
58,6 dias
243 dias
23,93
horas
24,62
horas
9,84 horas
10,23
horas
17,9 horas
16,11
horas
29,46
años
84,01
años
164,8
años
Hidrógeno
, helio,
metano y
amoniaco
Hidrógeno
, helio y
metano
Hidrógeno
, helio y
metano
365,22
686,98
11,86
dias
dias
años
Dióxido de
Dióxido de
Dióxido de Hidrógeno
carbono,
carbono,
carbono,
, helio,
nitrógeno,
Atmósfera
No tiene
nitrógeno
nitrógeno metano y
oxígeno y
y agua
y agua
amoniaco
agua
(*) Relativa a los valores terrestres
Traslación (*)
87,97 dias 224,7 dias
3.1. Movimiento de rotación terrestre
La rotación es el movimiento que realiza la Tierra al girar sobre su propio eje,
de oeste a este, en sentido contrario a las agujas del reloj si lo observáramos desde un
globo aerostático que sobrevolara el Polo Norte. El planeta da una vuelta completa cada
24 horas, lo que constituye un día terrestre completo.
El eje de rotación terrestre es una línea imaginaria que pasa por los polos y que
atraviesa el planeta por su centro. Este eje está inclinado, lo que determina que la
duración de los días y las noches sea distinta a lo largo del recorrido por la órbita.
Durante la rotación, la mitad de la Tierra permanece iluminada por el sol y la
otra mitad permanece a la sombra. De esta forma se suceden períodos de iluminación y
de sombra llamados días y noches. La duración de los días y las noches tampoco es la
misma en distintas latitudes.
Si trazamos un plano imaginario perpendicular al eje de rotación, el plano
ecuatorial, que dividiera al planeta en dos mitades iguales, obtenemos los dos
hemisferios (norte y sur), los cuáles están separados por una línea imaginaria llamada
ecuador.
La velocidad de rotación no es la misma en todos los puntos. Así, mientas en el
ecuador es de 1700 km/h en los polos es nula. Aunque la rotación no se percibe de
forma directa, ya que la atmósfera acompaña al planeta en su movimiento, sí se puede
notar el movimiento observando el movimiento aparente de Sol y estrellas.
La rotación terrestre causa la alternancia de los días y noches
[RECUERDA QUE…
Las coordenadas geográficas permiten ubicar con precisión un punto cualquiera de la
superficie terrestre. Estas dos coordenadas se miden en grados y reciben el nombre de:
- Latitud: es la distancia que existe entre un punto cualquiera y el Ecuador, medida
sobre el meridiano que pasa por dicho punto. Puede ser norte o sur.
- Longitud: es la distancia que existe entre un punto cualquiera y el meridiano de
Greenwich, medida sobre el paralelo que pasa por dicho punto. Puede ser este u oeste.
Almeria
Cadiz
Cordoba Granada
Huelva
Jaén
Málaga
Sevilla
Latitud
36.50 N
36.32 N
37.53 N
37.11 N
37.16 N
37.46 N
36.43 N
37.23 N
Longitud
2.28 O
6.18 O
4.47 O
3.35 O
6.57 O
3.47 O
4.25 O
5.59 O
Coordenadas geográficas de las capitales de provincia de Andalucía]
3.2. Movimiento de traslación terrestre
La traslación es el movimiento que realiza la Tierra girando alrededor del Sol a
una velocidad es de 108000 km/h. Una vuelta completa dura 365 días y 6 horas, y se
llama año terrestre. Cada cuatro años se suman las 6 horas formando un día completo
que se agrega al mes de febrero, obteniéndose un año bisiesto.
La órbita alrededor del Sol no es una circunferencia perfecta, sino una elipse. El
plano imaginario correspondiente a la órbita recibe el nombre de plano de eclíptica.
La combinación de la traslación de la tierra alrededor del sol y de la inclinación
del eje terrestre produce las estaciones del año. Estas estaciones son contrarias en los
dos hemisferios y comienzan o finalizan en posiciones características de la órbita
terrestre:




Solsticio de invierno (21-22 diciembre): El hemisferio sur está
inclinado hacia el Sol, lo cual hace que una mayor cantidad de rayos
solares incidan sobre él (verano). Sin embargo, el hemisferio norte
recibe menos cantidad de radiación solar y los días son más cortos que
las noches (invierno). Es característica la permanencia de la noche
constante en el Polo Norte y del día en el Polo Sur.
Equinoccio de primavera (20-21 de marzo): el día dura las mismas
horas que la noche. Es primavera en el hemisferio norte y otoño en el sur.
Solsticio de verano (20-21 junio): El hemisferio norte está ahora
inclinado hacia el Sol y recibe mayor radiación solar (verano). El día es
más largo que la noche. Se produce el día constante en el Polo Norte y la
noche permanente en el Polo Sur.
Equinoccio de otoño (22-23 de septiembre): la duración del día es igual
a la de la noche. Es otoño en el norte y primavera en el hemisferio sur.
La traslación terrestre causa la alternancia de las estaciones
4. La Luna
La Luna es el satélite de la Tierra y el único cuerpo del Sistema Solar visible en
detalle a simple vista. No tiene luz propia, y es visible gracias a que en ella se refleja la
luz del Sol. Su superficie es de rocas y polvo. No tiene atmosfera, ni agua líquida,
aunque si se ha descubierto agua congelada en su superficie.
Al igual que el resto de cuerpos celestes, la Luna tiene dos tipos de movimientos
distintos:
 Rotación: la Luna completa una vuelta alrededor de su eje en un periodo
de tiempo de 27 dias, 7 horas y 43 minutos (periodo lunar).
 Traslación: describe un giro alrededor de la Tierra a una distancia media
de 384000 km y a una velocidad de 3700 km/h.
Tarda en cubrir la órbita aproximadamente 28 días (órbita lunar). La
Luna al orbitar alrededor de la tierra lo hace también describiendo una
elipse, por ello habrá momentos en que estará más cerca (perigeo) y
momentos en que estará más lejos (apogeo).
Dado que los periodos de rotación y traslación son casi idénticos, la cara de
visible desde la Tierra es siempre la misma. La cara no observable desde nuestro planeta
se llama cara oculta de la Luna.
Tanto los telescopios como las sondas espaciales, y sobre todo las misiones
tripuladas, han permitido revelar numerosos detalles de la superficie lunar de ambas
caras: cráteres, cadenas de montañas, valles y llanuras. Algunos cráteres pueden llegar a
tener hasta 200 km de diámetro y 3 km de profundidad; algunas montañas alcanzan los
6000 m. La superficie de la Luna cambia por el deterioro con el tiempo debido a los
múltiples impactos de meteoritos.
Los distintos viajes a la Luna han permitido hacer su cartografía completa
4.1. Fases lunares
La Luna refleja la luz solar de manera diferente según donde se encuentre. Como
a lo largo del movimiento de traslación, la posición respecto al Sol y la Tierra va
variando, la imagen que tenemos de la Luna desde la Tierra varía según las posiciones
en su órbita lunar. Cada una de estas posiciones se denomina fase lunar.
Existen cuatro fases lunares fundamentales, cada una de las cuales tiene una
duración aproximada de una semana. Las fases lunares son:
 Luna nueva: la Luna no es visible ya que el Sol está situado a su
espalda, por lo que nos muestra la cara no iluminada.
 Cuarto creciente: cuando la Luna continúa su movimiento alrededor de
la tierra, comienza a ser iluminada y progresivamente la parte iluminada
empieza a crecer. Al principio se ve como una delgada cinta, pero al final
de una semana se ve un cuarto de su superficie.
 Luna llena: se puede ver la Luna completamente iluminada. El disco
brillante es visible desde que atardece hasta que amanece.
 Cuarto menguante: la porción iluminada de la Luna comienza a
disminuir o menguar. En esta fase se ve oscuro un cuarto de cara de la
Luna. A medida que continúa su traslación, la Luna disminuye la porción
visible hasta quedar completamente a oscuras, entonces comienza
nuevamente el ciclo.
Fases lunares según la orbita alrededor de la Tierra (hemisferio norte)
[¿SABÍAS QUÉ…?
Para saber en qué fase está la Luna piensa que la luna "es mentirosa". Cuando tiene
forma de "C" de "creciente", en realidad está menguando. Si su forma parece una “D”,
no es que esté “decreciendo”, sino que está en cuarto creciente.]