COLEGIO BERRIO-OCHOA BILBAO TEMA 1: EL UNIVERSO - Concepto - Origen y destino del Universo - Hipergalaxias - Cúmulos o conglomerados de galaxias - Concepto - Galaxias - Clases - Concepto E L - Nebulosas - Clases - Concepto - Constelaciones U N I V E R S O - Clases COMPONENTES - Concepto - Estrellas- Composición - Características de las estrellas - Formación y vida de una estrella COMPONENTES - Planetas: Concepto - Concepto - Satélites - Clases - Concepto - Cometas - Partes - Cuerpos menores - Asteroides: Concepto - Concepto - Meteoritos E L - Clases E U L N I V U E N R SI V O E R S O Concepto: El Universo es el conjunto de astros y del espacio entre ellos formado por materia interestelar (polvo cósmico y gases). - Hace unos 15.000 millones de años toda la materia y energía del Universo estaban concentradas en un pequeño núcleo de quarks (partículas elementales) muy comprimido, en un estado de enorme densidad, gravedad y temperatura. - Origen del Universo - Este núcleo estalló, la materia se expande y desciende la temperatura. (Teoría del Big-Bang) - Las partículas elementales (quarks) forman las partículas subatómicas (protones, neutrones y electrones) que darán lugar a los átomos fundamentalmente H y He. - A partir de los átomos de estos elementos se forman los diversos componentes del Universo (galaxias, nebulosas, estrellas, planetas, …) y finalmente la vida Destino del Universo - El destino del Universo es incierto. - Para algunos científicos el Universo se expande indefinidamente perdiendo actividad con la muerte progresiva de las estrellas y la conversión de las galaxias en débiles nubes de polvo y gas. (Universo en expansión). - Para otros la expansión del Universo se detendrá y la fuerza gravitatoria volverá a concentrar toda la materia en un nuevo núcleo (Big-Crunch), repitiéndose el proceso indefinidamente (Teoría del Universo pulsante u oscilante). - El destino del Universo es incierto. - Para algunos científicos el Universo se expande indefinidamente perdiendo actividad con la muerte progresiva de las estrellas y la conversión de las galaxias en débiles nubes de polvo y gas. (Universo en expansión). - Para otros la expansión del Universo se detendrá y la fuerza gravitatoria volverá a concentrar toda la materia en un nuevo núcleo (Big-Crunch), repitiéndose el proceso indefinidamente (Teoría del Universo pulsante u oscilante). ORIGEN DEL UNIVERSO Se cree que el Universo se origino hace unos 15.000 millones de años, al explotar en el big-bang con una fuerza inconcebible (A) el denso núcleo que contenía toda la materia. Unos 100 segundos después del estallido el Universo, en rápida expansión, se habría enfriado suficientemente (unos 10.000 millones de grados) como para que se formase el primer elemento, el deuterio (B). Siguió bajando la temperatura y unos tres minutos después se posibilitó la formación de helio (C). Siguió descendiendo la temperatura y cerca de un millón de años después del gran estallido ya es lo suficientemente baja (unos 3000 grados) que permite la formación del hidrógeno (D). Termina la era dominada por la energía en forma de radiaciones y comienza la era dominada por la materia La gran explosión fue violentísima y creó una turbulencia enorme, lo cual originó que, en su rápida expansión, la materia no se distribuyese uniformemente, originándose regiones densas, de gran cantidad de materia y otras enrarecidas con mucha menos materia. Se cree que las regiones de gran densidad comenzaron a atraer cantidades cada vez mayores de materia hasta que unos 1000 millones de años después del big-bang comenzaron a formarse las galaxias (E). Después las galaxias se agruparon entre sí para formar cúmulos y supercúmulos. Unos 3000 millones de años después, en el seno de las galaxias comienzan a formarse las primeras estrellas (F). Otros 6000 millones de años después, empezó a formarse el sistema solar y con él la Tierra. (G) Una vez formada la Tierra la vida se desarrolló relativamente pronto, se cree que las primeras formas de vida (H), probablemente organismos unicelulares, se desarrollaron hace unos 4000 millones de años , es decir unos 1000 millones de años después de la formación de la Tierra. El homo sapiens aparecería en sus primeras formas hace sólo unos 350.000 años (I) DESTINO DEL UNIVERSO A - E = El Universo se expande indefinidamente perdiendo actividad con la muerte progresiva de las estrellas y la conversión de las galaxias en tenues nubes de gas y polvo (Universo en expansión continua). F - K = El Universo, ahora en expansión, dejará de expandirse y colapsará sobre sí mismo, hasta convertirse en un nuevo núcleo superconcentrado y enormemente denso. Se producirá un nuevo Big-Bang que dará lugar a un nuevo Universo. Este proceso seguirá repitiéndose indefinidamente (Universo pulsante u oscilante). - HIPERGALAXIAS: Agrupaciones de cúmulos o conglomerados de galaxias. - CÚMULOS - Agrupaciones de galaxias. O - GRUPO GALÁCTICO LOCAL: Formado por unas 20 galaxias (Vía Láctea, CONGLOMERADOS galaxia de Andrómeda, galaxia del Triángulo, Nubes de Magallanes, etc.) DE Algunos - DE LA VIRGEN: Es el más cercano a nosotros, con miles de galaxias. GALAXIAS cúmulos - COMA, PERSEO, … - Grandes extensiones formadas por estrellas y materia interestelar (polvo cósmico y gases: hidrógeno y helio fundamentalmente), de aspecto blanquecino. - En un disco central hay abundantes estrellas, en los brazos predomina la materia interestelar. - Espirales - Son las más abundantes - A este tipo pertenece nuestra galaxia: La Vía Láctea. GALAXIAS Clases - Elípticas: Forma de elipse, muchas estrellas en el centro disminuyendo en la periferia - Irregulares: Sin forma definida. Son las menos abundantes. Predomina la materia interestelar. - Las galaxias se desplazan a gran velocidad (fuga de galaxias) llegando a producirse roces de materia interestelar entre dos galaxias (choque de galaxias). CLASES DE GALAXIAS E L U N I V E R S O E L U N I V E R S O C O M P O N E N T E S D E L U N I V E R S O ESPIRALES BARRADAS ELÍPTICAS ESPIRALES - Grandes extensiones de materia interestelar (polvo cósmico y gases), sin forma definida, que ocupan espacios entre las estrellas dentro de la galaxia. - gases de la nebulosa que emite luz . - De emisión: brillan porque las radiaciones de estrellas cercanas ionizan los gases emitiendo luz . - NEBULOSAS CLASES - Estelares. Clases - De reflexión: la materia interestelar refleja y dispersa la luz de estrellas próximas - Difusas o de absorción: la materia interestelar absorbe la luz de estrellas, originando extensas zonas oscuras - Agrupaciones fijas de estrellas, que presentan formas determinadas. CONSTELACIONES Clases - Boreales: Se observan en el Hemisferio Norte. Ej.: Osas (Mayor y Menor), Cefeo, Dragón, Lagarto, Casiopea, Perseo, … - Zodiacales: Se observan entre los Trópicos. Ej.: Aries, Tauro, Géminis, Cáncer, Leo, Virgo, … - Australes: Se observan en el Hemisferio Sur. Ej.: Cruz del Sur, Centauro, Quilla, Timón, Triángulo, Pez Volador, … LAS CONSTELACIONES MÁS IMPORTANTES - Astros con luz y energía propias. - La materia interestelar de una nebulosa comienza a contraerse y girar. - Debido al giro la materia se acumula en el centro, aumentando la densidad y - Formación temperatura. - La temperatura llega a ser tan alta que provoca reacciones de fusión nuclear (HHe). - Debido a reacciones nucleares se van formando otros elementos como el Be, C, O, Mg, Mn, Si, Ni, Fe, … C O M P O - Color N E N - Depende de la temperatura - Azules: muy alta ( 30.000° C) - Clases - Blancas: alta (10.000° C) - Amarillas: media (5.000° C) - Rojas: baja (3.000° C) - Brillo: luminosidad o resplandor que emite la estrella debido a la energía irradiada. - ESTRELLAS T - Medida de la luminosidad de una estrella E - Magnitud S - Características D - Aparente: medida de la luminosidad de las estrellas tal y como las vemos a simple vista Clases - Absoluta: equivale a la magnitud aparente que tendrían las estrellas si todas estuvieran a una misma distancia (10 parsecs = 3,26 a. l.) - Medida de la luminosidad dees una estrella - Supergigantes: cuyo radio unas 500 veces mayor que el E L del Sol. - Aparente: medida luminosidad - Gigantes: de radio unas de 30 la veces mayor quedeellas delestrellas Sol. tal y como las vemos a simple vista Tamaño - Medianas: como el Sol (Radio solar = 700.000 km. aprox.) - Absoluta: equivale a la magnitud aparente que Tamaño Clases - Enanas: su radio es unas 100 veces menor que el del Sol. tendrían las estrellas si todas estuvieran a una mis- Estrellas de neutrones: son las más pequeñas ( unos 15 ma distancia (10 parsecs = 3,26 a. l.) km. de radio E L U N I V E R S O U N I - PLANETAS: Astros que giran alrededor de las estrellas. Sin luz propia, reflejan la que reciben de las estrellas. - Astros sin luz propia que giran alrededor de los planetas - Regulares: Describen órbitas casi circulares, giran en el mismo sentido del planeta - SATÉLITES Clases - Irregulares: Describen órbitas elípticas, giran en sentido contrario al del planeta. V E - CUERPOS R E L MENORES S - cuerpos celestes formados por gases congelados y polvo cósmico - describen órbitas elípticas muy alargadas - forma esférica pero al calentarse desprendes gases que forman la cabellera y - COMETAS la cola que se alarga - Núcleo: con gases congelados. - Cabellera: parte intermedia formada por una nube transparente, que Partes rodea al núcleo, originada al evaporarse los gases. - Cola: formada partículas de polvo y plasma (materia ionizada) empujada por el viento solar en sentido inverso al Sol. - cuerpos celestes polvo cósmico El polvoformados refleja lapor luz gases del Solcongelados y el plasma,y ionizado, emite luz . - describen órbitas elípticas muy alargadas - forma pero calentarse desprendes gases queórbitas formanelípticas. la cabellera y - ASTEROIDES O PLANETOIDES: -esférica Núcleo: conalgases Pequeños congelados. planetas que describen la cola-que se alarga Cabellera: parte intermedia formada por una nube transparente, que - Fragmentos rodea sólidos al núcleo, de diverso originada tamaño. al evaporarse los gases. - Cola: formada partículas polvo y plasma (materia ionizada) empu- Se descubren cuando rozan con de la atmósfera poniéndose incandescentes Partes (estrellas jada fugaces) por el viento solar en sentido inverso al Sol. - Si atraviesan El polvo la atmósfera refleja la sinluz desintegrarse del Sol y el plasma, se llaman ionizado, meteoritos emite luz . O U N I V E R S O - METEOROS - Sideritos: formados por hierro (90 %) y níquel (10%) Clases - Aerolitos: formados por diversas rocas y minerales de silicatos -Siderolitos: formados por silicatos (50 %) y ferroníquel (50%) FASES DE LA VIDA DE UNA ESTRELLA Los astrónomos creen que las protoestrellas surgen al condensarse nubes interestelares de polvo y gas en un proceso de fragmentación Si la masa de la estrella es parecida a la de nuestro Sol permanece en la secuencia principal hasta agotar su hidrógeno nuclear. El núcleo se contrae y las capas exteriores se expanden hasta convertirse en una estrella gigante. Por último colapsa (disminuye bruscamente de tamaño) y bajo el peso de su envoltura externa y se convierte en una enana blanca que con el tiempo radía el calor y luz restantes convirtiéndose en una enana negra. Si la masa de la estrella es algo mayor que nuestro Sol tras agotar su hidrógeno el núcleo se contrae, se inestabiliza e implosiona (se rompe bruscamente hacia adentro, disminuyendo de tamaño) y las capas externas estallan en forma de supernova. El núcleo en implosión puede convertirse en una estrella de neutrones, de enorme densidad, (varias toneladas por centímetro cúbico), que puede emitir pulsos regulares y breves de radiaciones electromagnéticas convirtiéndose en un púlsar. Si la estrella es varias veces mayor que el Sol su materia se ha condensado tanto que su campo gravitatorio es tan intenso que no deja escapar ni la luz, atrayéndola hacia su interior formando un agujero negro. VIDA DE UNA ESTRELLA TAMAÑO DEL SOL DEL TAMAÑO DE NUESTRO SOL MAYOR QUE EL SOL MAYOR QUE NUESTRO SOL ACTIVIDADES TEMA 1: EL UNIVERSO 1.- Siguiendo los movimientos del caballo en el ajedrez, compón una frase relativa a la teoría del Big-Bang. Debes comenzar por una de las casillas sombreadas y finalizar en la otra. HACE AÑOS ENERGÍA MATERIA MILLONES DE ESTABAN 15.000 COMPRIMIDAS NÚCLEO TODA EN DENSO Y MUY UN LA 2.- Completa dicha teoría colocando en orden las siguientes palabras ORIGINANDO, ESTALLÓ, UNIVERSO, NÚCLEO, TODOS, DICHO, LOS, DEL, COMPONENTES ORIGINANDO, ESTALLÓ, UNIVERSO, NÚCLEO, TODOS, DICHO, LOS, DEL, COMPONENTES 3.- Escribe la palabra del recuadro donde corresponda: * Universo * Las _____________________ son grandes extensiones de materia interestelar * Hipergalaxias * El conjunto de astros y del espacio entre ellos, formado por materia interestelar (polvo cósmico y gases) forma ___________________________ * Conglomerados * Nebulosas * Galaxias * El Grupo Galáctico Local es un ejemplo de __________________ * Un conjunto de cúmulos o conglomerados de galaxias forma ___________________ * El conjunto de estrellas y materia interestelar, de aspecto blanquecino, recibe el nombre de _________________________________ * Un conjunto de cúmulos o conglomerados de galaxias forma ___________________ 4.- Resolviendo este crucigrama, sólo las verticales, en la zona sombreada aparecerá la respuesta a la frase siguiente: “Las agrupaciones de estrellas que presentan formas definidas forman una: ____________________ “ 1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.- Una de las clases de constelaciones. Galaxia del Grupo Galáctico Local Constelación austral Tipo de nebulosa Constelaciones que se observan en el Hemisferio Sur Otro tipo de nebulosa Grandes extensiones de materia interestelar Una de las teorías sobre el destino del Universo Uno de los tipos de galaxias Clase de nebulosa estelar Gas en el que se transforma el hidrógeno liberando gran cantidad de energía 12.- El Big - …. es la concentración de toda la materia y energía en un nuevo núcleo enormemente denso 1.- Una de boreales. las clasesEj.: de Osa constelaciones. 5.- Representa mediante puntos algunas constelaciones mayor, Osa menor, Dragón, Cefeo. 2.- Galaxia del Grupo Galáctico Local 3.- Constelación austral 4.- Tipo de nebulosa 5.- Constelaciones que se observan en el Hemisferio Sur 6.- Otro tipo de nebulosa 7.- Grandes extensiones de materia interestelar 8.- Una de las teorías sobre el destino del Universo 9.- Uno de los tipos de galaxias 10.- Clase de nebulosa estelar 11.- Gas en el que se transforma el hidrógeno liberando 6.- Completa la siguiente fuga de vocales: L.s .str.ll.s s.n .str.s q.. t..n.n l.z y .n.rg.. pr.p..s 7.- Resolviendo estas letras levadizas descubrirás una frase relativa a las estrellas. Para ello traslada las letras de las casillas inferiores a su lugar correspondiente de las casillas vacías superiores situadas en la misma columna. (las casillas sombreadas están vacías) N S I L I L Y A S A O S T N: O, T I E A C C S C M O A M A A T G A R S R L O N Ñ A E C D L R I O T E L T A B U E R D R U Escribe aquí la frase que has obtenido: __________________________________ __________________________________ __________________________________ ____________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ ________________________ Escribe aquí la frase que has obtenido: __________________________________ __________________________________ 8.- Escribe en la primera fila sombreada las características __________________________________ de las estrellas (una en cada casilla). Coloca cada una de las palabras siguientes, que hacen relación a las características de las estrellas, en la ____________ que corresponda: enanas, aparente, luminosidad, amarillas,__________________________________ estrellas de neutrones, absoluta, blancas, supergigantes, azules, medianas __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ ________________________ columna 9.- Escribe ordenadamente las fases por las que pasa una estrella según sea su tamaño: estrella de neutrones, supergigante roja, fragmentación, agujero negro, enana blanca, protoestrella, gigante roja, secuencia principal, estrella mediana (amarilla), púlsar, nebulosa, estrella joven, enana negra, estrella vieja, ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ________________________________________________ 10.- Escribe dos características de cada uno de los siguientes astros: ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ESTRELLAS PLANETAS SATÉLITES ____________________________________________________________________________________ ________________________________________________ 10.- Dibuja un cometa y pon nombres a sus partes. Escribe el nombre de los dos cometas que han podido ser observados a simple vista en los últimos años: NOMBRE AÑO _____________________________ ________ _____________________________ ________ 11.- Relaciona con flechas los nombres de las dos columnas SATÉLITES * pueden ser sideritos, aerolitos y siderolitos * pequeños planetas que describen órbitas elípticas COMETAS * la mayor parte se desintegran al rozar con la atmósfera y se ponen incandescentes (estrellas fugaces) ASTEROIDES * formados por gases congelados y polvo cósmico * pueden atravesar la atmósfera sin desintegrarse y caer (meteoritos) METEOROS 12.- ¿Es lo mismo un cometa que una estrella fugaz?. Señala las diferencias que se te ocurran. ESTRELLA FUGAZ COMETAS 13.- Subraya en la siguiente sopa de letras 20 palabras que encuentres relativas al Universo. Escríbelas a la derecha C F W R A S L U P M B P B S D S Ñ E O A M O Ñ K J F D S Y A I A R E F I M S S I E O N G K S K Q A G G L I L G D B T A X T L G S T A Y S X N L L A A E E E M A E U E V T T T X P I B E L C S R S L E L O M M Q B E T P F T A R O A O O P A N A R U I K R L L J Ñ U N T D I L L I R O G I C N O Ñ I H A G D G S D D U I R E R R T M I Q R T Y P C C X E Z O B T A S M E O D S S D E J W R I S J S Z E O L S M P E C P L A N E T A T O K D C N Y E D K I G A L A X I A Q A V O N R E P U S G L H P V M H G C O N G L O M E R A D O H Ñ B C A B E L L E R A Y Ñ S A S U F I D G V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 14.- Para medir distancias astronómicas se emplean el año luz, la unidad astronómica, el parsec. Busca información y explica en qué consiste cada una 1 2 15.- Elabora un mapa conceptual sobre los componentes del universo. 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20