ESCUELA UNIVERSITARIA DE MAGISTERIO ESCUNI ____ Adscrita a la Universidad Complutense de Madrid Asignatura: Ciencias de la Naturaleza y su Didáctica Profesora: Margarita Álvarez Rodríguez EL SISTEMA SOLAR Sara Martín González Carlos Murillo Cruz Gema Pulido Barranco Gladis Torrico Salas 2ºC 10-11-2008 1 ÍNDICE CONCEPTO PÁGINAS 1. El conocimiento del Universo 3 1.1. El origen del Universo: Big Bang 3 1.2. La Vía Láctea 4 2. El Sistema Solar 4 2.1. Cómo es el Sistema Solar 4 2.2. Estrella centra, el Sol 4 2.2.1 ¿Cómo es el Sol? 5 2.2.2 Actividad solar 5 2.3 Los planetas 6 2.4. Características de los planetas 7 2.5 Los asteroides 8 3. Otros componentes del Universo 8 3.1. Las Estrellas 8 3.2. Los Satélites 9 3.3 Los Cometas 9 3.4. Los Meteoritos 9 4. Bibliografía 10 2 1. EL CONOCIMIENTO DEL UNIVERSO. Las civilizaciones antiguas (Mesopotamia, Egipto) pensaban que la tierra era plana, inmóvil y ocupaba el centro del Universo. Es la denominada teoría geocéntrica. A partir del siglo VI a. C. los griegos comenzaron a suponer que era el Sol y no la Tierra el que ocupaba el centro, enunciando así la teoría heliocéntrica. Sin embargo, la teoría geocéntrica no fue abandonada. Fue propuesta nuevamente por Ptolomeo en el año 150 de nuestra era y estuvo vigente hasta el siglo XVI. Desde mediados del siglo XVI, gracias a los trabajos de científicos como Nicolás Copérnico, Johannes Kepler y Galileo Galilei, se comprobó que la Tierra y los demás planetas giran alrededor del Sol, que solamente la Luna gira alrededor de la Tierra y que la Tierra gira sobre sí misma. En el siglo XVII, Isaac Newton demostró que los objetos se atraen mutuamente, y a esta fuerza de atracción le dio el nombre de gravedad. Debido a la gravedad los planetas permanecen girando alrededor del Sol y, a su vez, la Luna gira alrededor de la Tierra. Antes del siglo XVI, las observaciones astronómicas se realizaban a simple vista. A partir de esta época se empezaron a utilizar telescopios. EL ORIGEN DEL UNIVERSO: EL BIG BANG. Dio lugar a la aparición en un momento definido del pasado de toda la materia y energía existentes en la actualidad; se trata de un acontecimiento postulado por la teoría cosmológica generalmente aceptada. Los astrónomos están convencidos en su gran mayoría de que el Universo surgió en un instante definido, entre 13.500 y 15.500 millones de años antes del momento actual. Los primeros indicios de este hecho provinieron del descubrimiento por parte del astrónomo estadounidense Edwin Hubble, en la década de 1920, de que el Universo se está expandiendo y los cúmulos de galaxias se alejan entre sí. La teoría de la relatividad general propuesta por Albert Einstein también predice esta expansión. Si los componentes del Universo se están separando, esto significa que en el pasado estaban más cerca, y retrocediendo lo suficiente en el tiempo se llega a la conclusión de que todo salió de un único punto matemático (lo que se denomina una singularidad), en una bola de fuego conocida como Gran Explosión o Big Bang. El descubrimiento en la década de 1960 de la radiación de fondo cósmica, interpretada como un “eco” del Big Bang, fue considerado una confirmación de esta idea y una prueba de que el Universo tuvo un origen. No hay que imaginarse el Big Bang como la explosión de un trozo de materia situado en el vacío. En el Big Bang no sólo estaban concentradas la materia y la energía, sino también el espacio y el tiempo, por lo que no había ningún lugar “fuera” de la bola de fuego primigenia, ni ningún momento “antes” del Big Bang. Es el propio espacio lo que se expande a medida que el Universo envejece, alejando los objetos materiales unos de otros. 3 LA VÍA LÁCTEA. La Vía Láctea, la galaxia donde nos encontramos, es una de las miles que existe en el Universo. Tiene forma espiral, está formada por un núcleo y tres brazos principales y dos secundarios. Según las observaciones, posee una masa de 1012 masas solares, un diámetro medio de unos 100.000 años luz, se calcula que contiene entre 200 y 400 mil millones de estrellas. La distancia desde el Sol al centro de la galaxia es de alrededor de 27.700 años luz La Vía Láctea pertenece a un grupo de más de veinte galaxias llamado Grupo Local. La más cercana a nosotros es Andrómeda y su luz tarda 2,2 millones de años en llegar hasta la Tierra. Debido a nuestra posición en la Vía Láctea por la noche se aprecia como una borrosa banda de luz blanca alrededor de toda la esfera celeste. El fenómeno visual de la Vía Láctea se debe a estrellas y otros materiales que se hallan sobre el plano de la galaxia www.astronomia.com 2. EL SISTEMA SOLAR CÓMO ES EL SISTEMA SOLAR. El Sistema Solar es un sistema planetario de la galaxia Vía Láctea que se encuentra en uno de los brazos de ésta, conocido como el Brazo de Orión. Está constituido por una estrella central, el Sol, y numerosos cuerpos planetarios que giran a su alrededor siguiendo orbitas elípticas: planetas, satélites, asteroides, cometas y meteoritos, y el sistema interplanetario entre ellos. Todos ellos permanecen alrededor del Sol gracias a su enorme fuerza de gravedad. En el Sistema Solar sólo el Sol emite luz propia. Todos los otros cuerpos brillan debido a que reflejan su luz. ESTRELLA CENTRAL, EL SOL. El Sol es la estrella del sistema planetario en el que se encuentra la Tierra; por tanto, es la más cercana a la Tierra y el astro con mayor brillo aparente, se formó a partir de nubes de gas y polvo que contenían residuos de generaciones anteriores de estrellas. 4 Es una estrella amarillo-naranja y se encuentra aproximadamente, en la mitad de su vida, se encuentra en la fase denominada secuencia principal. Es una enorme esfera gaseosa formada por hidrógeno y helio. Su diámetro es más de 100 veces el diámetro de la Tierra. Gira sobre sí mismo en sentido contrario al de las agujas del reloj (como la Tierra). También se desplaza girando alrededor del centro de la galaxia a unos 20 kilómetros por segundo. ¿Cómo es el Sol? Desde la Tierra sólo vemos la capa exterior. Las capas del Sol, de dentro a fuera son: Núcleo: es la zona del Sol donde se produce la fusión nuclear debido a la alta temperatura, es decir, el generador de la energía del Sol. Zona Radiactiva: las partículas que transportan la energía (fotones) intentan escapar al exterior en un viaje que puede durar unos 100.000 años debido a que éstos fotones son absorbidos continuamente y reemitidos en otra dirección distinta a la que tenían. Zona Convectiva: en ésta zona se produce el fenómeno de la convección, es decir, columnas de gas caliente ascienden hasta la superficie, se enfrían y vuelven a descender. Fotosfera: es una capa delgada, de unos 300 Km, que es la parte del Sol que nosotros vemos, la superfície. Desde aquí se irradia luz y calor al espacio. La temperatura es de unos 5.000°C. Cromosfera: sólo puede ser vista en la totalidad de un eclipse de Sol. Es de color rojizo. Corona: capa de gran extensión, temperaturas altas y de bajísima densidad. Está formada por gases enrarecidos y gigantescos campos magnéticos que varían su forma de hora en hora. Ésta capa es impresionante vista durante la fase de totalidad de un eclipse de Sol. Actividad solar Manchas Solares: Las manchas solares tienen una parte central oscura conocida como umbral, rodeada de una región más clara llamada penumbra. Las manchas solares son oscuras ya que son más frías que la fotosfera que las rodea, son el lugar de fuertes campos magnéticos y generalmente crecen y duran desde varios días hasta varios meses. El número de manchas solares en el Sol no es constante, y cambia en un período de 11 años conocido como el ciclo solar. La actividad solar está directamente relacionada con este ciclo. Protuberancias solares: Las protuberancias solares son enormes chorros de gas caliente expulsados desde la superficie del Sol, que se extienden a muchos miles de kilómetros. El campo magnético del Sol desvía algunas protuberancias que forman así un gigantesco arco. Se producen en la cromosfera que está a unos 100.000 grados de temperatura. Las protuberancias son fenómenos espectaculares. Aparecen en el limbo del Sol como nubes flameantes en la alta atmósfera y corona inferior y están constituidas por nubes de materia a temperatura más baja y densidad más alta que la de su alrededor. 5 El viento solar: El viento solar es un flujo de partículas cargadas, principalmente protones y electrones, que escapan de la atmósfera externa del sol a altas velocidades y penetran en el Sistema Solar. Algunas de estas partículas cargadas quedan atrapadas en el campo magnético terrestre girando en espiral a lo largo de las líneas de fuerza de uno a otro polo magnético y como consecuencia tiene lugar las auroras boreales y australes. LOS PLANETAS Los planetas son ocho: Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Giran alrededor del Sol, acompañados de sus respectivos satélites. En este desplazamiento, los planetas siguen un recorrido llamado órbita. La órbita tiene una forma elíptica, casi circular. El tiempo que tardan estos objetos en dar la vuelta al Sol oscila desde los 88 días que tarda Mercurio, el cuerpo más cercano al Sol, hasta los millones de años que necesitan los cometas más alejados del Sol. A Saturno, Júpiter, Urano y Neptuno los científicos los han denominado planetas gaseosos por contener en sus atmósferas gases como el helio, el hidrógeno y el metano, sin saber a ciencia cierta la estructura de su superficie. Aunque cada planeta tiene sus características particulares, los científicos los han dividido en dos grandes grupos: Los planetas interiores, los más próximos al Sol: Mercurio, Venus, la Tierra y Marte. Todos ellos son rocosos, de tamaño relativamente pequeño y tienen pocos satélites: Marte tiene dos, la Tierra uno y Mercurio y Venus no tienen. Lo que separa los planetas interiores de los exteriores son los asteroides. Los planetas exteriores, los más alejados del Sol: Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno. Son los más grandes del Sistema Solar. Se les considera planetas gaseosos, no tienen superficie rocosa, aunque tienen un núcleo sólido. Tienen numerosas lunas y sistemas de anillos. 6 Características de los planetas: Mercurio: es el planeta del Sistema Solar más próximo al Sol, por eso se dice que es uno de los más brillantes. El más pequeño (a excepción de los planetas enanos). Forma parte de los denominados planetas interiores o rocosos. Mercurio no tiene satélites. Tiene un núcleo parecido al de la Tierra formado por Níquel y Hierro. Se demostró la existencia de una atmósfera, muy tenue, constituida principalmente por potasio y sodio. Suelo parecido al lunar con muchos cráteres pero con más zonas llanas. Al ser un planeta cuya órbita es interior a la de la Tierra, Mercurio periódicamente pasa delante del Sol, fenómeno que se denomina tránsito En cuencas muy profundas se ha encontrado hielo aunque la temperatura sea de 400º C. Hay indicios de una incipiente atmósfera compuesta de Helio y una ínfima parte de Hidrógeno. Venus: (Diosa de la belleza) El más luminoso después del Sol y de la Luna. Se ve a unas 3 horas antes de la salida del Sol o después de su ocaso. No tiene luz propia. Refleja la luz del Sol. Ningún otro planeta se acerca tanto a la Tierra. Mercurio y Venus presentan el fenómeno de las fases y en Venus son más visibles. Elevadas temperaturas porque la atmósfera retiene el calor del Sol ya que hay efecto invernadero. El movimiento de rotación de Venus es contrario al de la Tierra. El día es más largo que el año. No posee campo magnético apreciable por lo que el viento solar se acerca más a la superficie de Venus que a la de la Tierra. Abundan el Basalto y el Granito. Marte: Es el planeta superior más cercano a la Tierra, el anchamiento en los polos es superior al terrestre. Su estructura interna es como la de la luna, tiene poca atracción gravitatoria por lo que tiene una atmósfera tenue compuesta de dióxido de carbono. Se creía que había vida por la distancia media al sol y por tener una climatología parecida a la de la Tierra. Marte tiene dos satélites muy pequeños llamados Fobos y Deimos, ambos son muy rápidos pero Fobos gira más rápido que su propio planeta. Júpiter: Es gigante tanto en dimensiones como en masa. Su masa es 2 veces y media a todos los planetas juntos. Tiene 16 satélites distintos entre sí en su estructura y dimensión. Tiene bóveda celeste y solo es superado en esplendor por Venus y la Luna. El disco de Júpiter presenta franjas claras y oscuras, intercambiándose, y más nítidas cuando se acerca al centro. El anillo principal o brillante está hecho de polvo arrancado a los satélites Adrastea y Metis. También tiene un anillo exterior sumamente tenue y distante que rodea Júpiter. Su origen es incierto, pero este anillo exterior podría hacerse de polvo interplanetario capturado. La gran mancha roja es una enorme tormenta ovalada al Sur del Ecuador de Júpiter. Se trata de un enorme remolino que podría existir desde hace más de 300 años. Saturno: el anillo que lo rodea le confiere un aspecto muy particular y lo convierte en uno de los objetos más particulares. Dista una media de un millar de millones y medio de kilómetros al Sol y su movimiento de revolución tarda 29 años y medio. Superado en dimensiones solo por Júpiter, Saturno tiene un diámetro diez veces mayor al de la Tierra. Lo que se puede ver de Saturno no 7 es su superficie sólida, sino la cima de nubes que lo envuelven y cuyo movimiento es distinto al de un cuerpo rígido. Su superficie se caracteriza por zonas claras y oscuras. Oficialmente, tiene 33 satélites. Las recientes observaciones a través del Telescopio Espacial Hubble y las fotos enviadas por el Voyager han mostrado cuatro o cinco cuerpos cerca de Saturno que podrían ser nuevas lunas, pero todavía no se ha confirmado. Los satélites más importantes son: Titán que es el mayor de los satélites de Saturno y el segundo del Sistema Solar, Rea y Tetis. Urano: con una masa 14 veces superior a la de la Tierra es, entre los 4 planetas gigantes, el de menos masa. Sus dimensiones son, sin embargo, superiores a las de Neptuno. Una peculiaridad de este planeta es su movimiento de retroceso en la rotación en torno a su eje, el cual se produce en 17 horas y cuarto. Su atmósfera está compuesta por H y He. Cuando la sonda Voyager 2 llegó a las proximidades de Urano en 1986 se descubrió la existencia de 11 anillos aproximadamente, aunque la mayoría son muy delgados y difusos. El ángulo de inclinación entre el plano ecuatorial y el orbital es de 98º porque el choque que tuvo lugar con uno de los enormes bólidos que vagaban en las primeras fases de existencia del Sistema Solar lo modificaron radicalmente. Entre sus satélites más importantes destacan Titania que es la luna más grande de Urano, cubierta por pequeños cráteres y rocas muy rugosas; y Oberón que se caracteriza por una superficie helada y cubierta por cráteres. Neptuno: se descubrió gracias a Urano tras unas investigaciones se dedujo que había otro planeta mas debido a las dimensiones de Urano. Cuando la sonda Voyager 2 llegó a Urano se conoció más de Neptuno y se vio que Urano tenía pequeños anillos. En su movimiento de rotación tarda 16 horas y 7 minutos. La atmósfera de Urano está formada por H y He y metano, de ahí que su coloración sea azulada. Tritón y Nereida son sus satélites más importantes que se observaron desde la Tierra. El Voyager 2 añadió 8 lunas más con diámetros entre 50-400 km. Se cree que en su interior hay agua, metano y amoniaco. Neptuno es un planeta dinámico, con manchas que recuerdan las tempestades de Júpiter. La más grande, la Gran Mancha Oscura, tenía un tamaño similar al de la Tierra, pero en 1994 desapareció y se ha formado otra. Los vientos más fuertes de cualquier planeta del Sistema Solar son los de Neptuno. El 24 de agosto de 2006 se excluyó a Plutón como planeta del Sistema Solar. Plutón pasa a ser considerada un planeta enano, como Ceres o Iris. LOS ASTEROIDES. Un asteroide es un cuerpo rocoso, más pequeño que un planeta y que orbita alrededor del Sol. Desde la Tierra tienen aspecto de estrellas, de ahí el nombre de asteroides, aunque también son llamados planetoides o planetas menores,. La mayoría se encuentran entre Marte y Júpiter, formando el cinturón de asteroides. El asteroide de mayor tamaño es Ceres (1018 km). 8 3. OTROS COMPONENTES DEL UNIVERSO. ESTRELLAS. Son un gran cuerpo celeste compuesto de gases calientes que emiten radiación electromagnética, en especial luz, como resultado de las reacciones nucleares que tienen lugar en su interior. Con la única excepción del Sol, las estrellas parecen estar fijas, manteniendo la misma posición relativa en los cielos año tras año. En realidad, las estrellas están en rápido movimiento, pero a distancias tan grandes que sus cambios relativos de posición se perciben sólo a través de los siglos. . Las estrellas individuales visibles en el cielo son las que están más cerca del Sistema Solar en la Vía Láctea. La más cercana es Proxima Centauri, que está a unos 40 billones de kilómetros de la Tierra. SATÉLITES. Son objetos secundarios que gravitan en una órbita cerrada alrededor de un planeta. La Luna es el satélite de la Tierra. El movimiento de la mayor parte de los satélites conocidos del Sistema Solar alrededor de sus planetas es directo, es decir, de oeste a este y en la misma dirección que giran sus planetas. Solamente ciertos satélites de grandes planetas exteriores giran en sentido inverso, probablemente fueron capturados por los campos gravitatorios de los planetas algún tiempo después de la formación del Sistema Solar. COMETAS. Cuerpos celestes de hielo y roca, relativamente pequeños, que giran alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas. Cuando un cometa se acerca al Sol, parte del hielo se convierte en gas. Este gas y partículas de polvo se desprenden y originan una cola larga y luminosa que caracteriza a los cometas. Las partes de los cometas son la cola, el núcleo y la cabellera. Cometa Halley. www.inicia.es 9 METEORITOS. Fragmento de un meteoroide que ha resistido el impacto con la atmósfera y ha alcanzado la superficie de la Tierra o de otro planeta antes de consumirse. Actualmente, se cree que la mayor parte de los meteoritos son fragmentos procedentes de los asteroides o cometas. 4. BIBLIOGRAFIA. www.wilkipedia.org http://eurocosmos.net/astro http://www.astromia.com http://es.encarta.msn.com www.youtube.com ROBIN SCAGELL, (2005): Gran atlas del firmamento. Madrid: Pearson Alhambra 10 FOTOS GEOCENTRISMO HELIOCENTRISMO BIG BEN VÍA LÁCTEA 11 LOS PLANETAS MERCURIO TIERRA VENUS SATURNO JÚPITER URANO MARTE NEPTUNO LA LUNA 12