El sistema solar - Santillana Uruguay

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La Tierra en el universo
¿Qué vemos en el cielo?
En la unidad anterior aprendimos a ubicarnos con respecto a una referencia y también en forma absoluta, mediante el
uso del sistema de coordenadas geográficas de la superficie
terrestre. Vimos también cómo orientarnos tomando referencias del
cielo: el sol durante el día y las constelaciones de estrellas durante
la noche.
La necesidad de saber qué lugar se ocupa en el mundo
lleva a la necesidad de ubicar el propio planeta en el universo. También en este caso es preciso tener algunas referencias. Esas referencias se encuentran observando el cielo, tanto diurno
como nocturno. ¿Qué es lo que se ve?
©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913
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CONTENIDOS: • El universo
• Galaxias, estrellas y constelaciones
• Sistema solar
• Sol, planetas, satélites y planetas enanos
• Exploración espacial
¿Qué es realmente lo que
vemos en el espacio?
Nebulosas.
©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913
Galaxias.
COMPARTIMOS IDEAS
El Sol, la Luna, los planetas, las estrellas, algunas galaxias, nuestra propia Vía
Láctea, de vez en cuando algún cometa son algunos de los objetos celestes que
se observan en el cielo. Algunos son visibles a simple vista, mientras que para
observar a otros se requiere algún instrumento como el telescopio, que, si bien
no es la única, sigue siendo la principal herramienta de los astrónomos.
La Tierra es una pequeñísima parte de ese universo de dimensiones aún
desconocidas, pero que, por lo que se ve, es increíblemente grande. Desde
épocas remotas el hombre lo ha observado simplemente con sus ojos. Pero
ahora, gracias al desarrollo de la técnica, dispone de instrumentos que le
permiten captar y procesar lo que le llega desde el espacio exterior, no solo la
luz visible, sino todo el espectro electromagnético. Además, el hombre ha
viajado al espacio, ha llegado a la Luna —el único satélite que tiene la Tierra—.
También ha enviado sondas espaciales no tripuladas a casi todos los planetas
del sistema solar, ha llegado incluso a traspasar sus fronteras. Sin embargo
esos alcances, que representan mucho para el desarrollo de las sociedades
humanas y sus posibilidades, son insuficientes para la magnitud del universo.
Esta unidad se va a ocupar de ese universo del cual la Tierra forma parte.
Hablaremos de nuestra galaxia, recorreremos el sistema solar y visitaremos los
elementos que lo conforman. Nos detendremos especialmente en la Luna y el
Sol, por la importancia que tienen para nosotros. Finalmente echaremos un
vistazo a los instrumentos astronómicos y nos embarcaremos en algún viaje al
espacio. ¡Despegamos!
Cometas.
Estrellas.
Satélites.
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Planetas.
Asteroides.
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Origen y modelos del universo
©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913
Todo lo que existe forma parte del universo. Desde las partículas subatómicas hasta
los más grandes volúmenes de masa y energía. Desde lo que se ve a simple vista
hasta lo que no se ve por ser muy pequeño o estar oculto. Se cree que el universo tiene unos 100.000 millones de galaxias, con miles de millones de estrellas
cada una. Se sabe que esas galaxias se alejan unas de otras cada vez más y
que el universo mismo se expande sin parar, como un globo cuando se infla.
Debido a que las galaxias se alejan entre sí, se cree que alguna vez estuvieron juntas. Según la teoría más aceptada en la actualidad sobre el origen
del universo, toda la masa existente estuvo concentrada en un punto infinitamente denso. En ese punto se produjo el big bang o gran explosión que,
en forma violenta, hizo nacer y expandir el espacio y el tiempo, como sigue
ocurriendo ahora. De acuerdo con esa teoría, luego de la gran explosión el
universo se comenzó a enfriar, se formaron las partículas de la materia y
comenzaron a operar las fuerzas físicas. Esto habría ocurrido hace unos 14.000
millones de años. Con el tiempo se formaron las estrellas, las galaxias y, mucho más
tarde, los planetas. La Tierra se formó cuando el universo tenía ya unos 9.000 millones de
años.
Hay varios modelos sobre el futuro del universo:
• si se continúa expandiendo, será algún día un lugar oscuro y frío, a medida
que las estrellas se vayan apagando;
• si la expansión se detiene, quedará en equilibrio y estable; o
• podría comenzar a contraerse, terminando en un big crunch, una gran
implosión que haría volver toda la materia a un solo punto. ¿Qué pasaría
después?
Los modelos
geocéntricos
colocaban a la Tierra
en el centro del
universo: modelo de
Ptolomeo (arriba).
Los modelos
heliocéntricos
colocaban al Sol como
el centro del universo:
modelo de Copérnico
(abajo).
Las imágenes del satélite COBE muestran la radiación de fondo que existe en el universo como
consecuencia de la gran explosión que le dio origen.
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Galaxias, estrellas y constelaciones
Si se busca la Cruz del Sur en un cielo nocturno bien oscuro, se observa una pequeña mancha blanca. Se trata de Andrómeda, una de las miles de
millones de galaxias existentes en el universo y de las pocas que se ven a
simple vista. Las galaxias son enormes concentraciones de estrellas, planetas, gas y polvo que se mantienen unidos por gravedad alrededor de un centro alrededor del cual rotan. Algunas son elípticas, otras son espirales y también las hay irregulares, por ejemplo con forma de sombrero.
El sistema solar —y por ende la Tierra— se encuentra en una galaxia
espiral bastante grande que forma parte de un cúmulo denominado Grupo
Local. Porque así como las estrellas se agrupan en galaxias, las galaxias se
agrupan en cúmulos galácticos. El nombre de esta galaxia es Vía Láctea. Si
se mira hacia el cenit en el cielo nocturno, se ve una parte de la Vía Láctea. Semeja un camino blanco lechoso —de ahí su nombre—. Tiene varios brazos que giran alrededor de un centro, en el que —se cree— hay un agujero negro. En el brazo de Orión se encuentra el sistema
solar. En toda la Vía Láctea hay unos 200.000 millones de estrellas.
Las estrellas son grandes esferas incandescentes compuestas por hidrógeno —que es su
principal combustible— y helio. La luz que emiten viaja en el espacio a la increíble velocidad
de 300.000 km/s. Tarda miles y hasta millones de años en llegar a la Tierra. De día solo se ve
una estrella: el Sol, la más cercana a la Tierra. De noche se ven muchas, de diferentes tamaños
y colores. Como se parecen mucho entre sí y para identificarlas mejor, el hombre las ha agrupado en constelaciones, según las figuras aparentes que forman.
Tres Marías
Movimiento
aparente de las
estrellas.
Punteros de la Cruz
Beta
Sirio
Alfa
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Orión
Cruz del Sur
Can Mayor
Centauro
Galaxias.
Actividad
instantánea
i
Las constelaciones y sus formas.
1. Observa el cielo nocturno.
a) Busca material sobre las constelaciones y trata de
reconocer algunas. Para ello tendrás que ubicarte en un
lugar alejado de la luces de la ciudad o de tu casa: la
Cruz del Sur, el Escorpión o la constelación de Orión.
Dibújalas en una hoja lisa.
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b) En Orión hay un cinturón conocido como Las Tres
Marías. Por allí encontrarás una de las estrellas más
brillantes: Betelgeuse. Descríbela.
c) Ubica y describe la Vía Láctea y Andrómeda, una
galaxia que se puede ver cerca de la Cruz del Sur.
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El sistema solar
El conjunto de planetas con sus satélites, planetoides, asteroides y cometas que orbitan alrededor del Sol conforma un sistema: el sistema solar. Todos estos objetos celestes recorren órbitas elípticas, casi circulares, la mayoría ubicada en un mismo plano. A la humanidad le costó
mucho tiempo comprender que la Tierra no era el centro del universo (modelo geocéntrico).
Fueron Nicolás Copérnico primero y más tarde Galileo Galilei —ya ayudado por un telescopio— quienes entendieron que el Sol era el centro, mientras que la Tierra y los demás planetas
conocidos giraban en torno de él. Como se vio en las páginas anteriores, tampoco el Sol es el
centro del universo, pero sí de un sistema que incluye una gran variedad de objetos celestes.
Los planetas más cercanos al Sol son también los más pequeños. Mercurio, Venus, Tierra y
Marte son considerados planetas interiores y describen órbitas relativamente breves que completan en unos pocos meses. En esta región del sistema solar hay pocos satélites: uno en la
Tierra (la Luna) y dos en Marte. Luego viene el cinturón de asteroides y más allá se encuentran
los cuatro planetas exteriores: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Se trata de planetas gigantes
con muchísimos satélites que giran alrededor de ellos. Sus órbitas son enormes y necesitan
muchos años terrestres para completarlas. En la región más alejada del sistema solar se encuentran los planetoides o planetas enanos. El
Los planetas, a escala (RT = 6.378 km, radio de la Tierra)
más conocido es Plutón, que fue considerado planeta desde 1930 —año en que se desMercurio r = 2.439 km (0,38 RT)
cubrió— hasta 2006, cuando la Unión
Marte r = 3.398 km (0,53 RT)
Astronómica Internacional lo pasó a la categoría de planeta enano. Otros como Quaoar,
Venus r = 6.052 km (0,94 RT)
Sedna y 2003 UB313 fueron descubiertos
Tierra r = 6.378 km
hace poco tiempo.
Júpiter
r = 71.492 km
(11,20 RT)
Saturno
r = 60.268 km
(9,44 RT)
Urano
r = 25.559 km
(4,00 RT)
Neptuno
r = 24.764 km
(3,88 RT)
Tamaños de los
planetas a escala.
Sol
Mercurio
Venus
Urano
Tierra
Marte
Júpiter
Saturno
Cinturón de asteroides
Sistema solar.
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Neptuno
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Plutón
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Cometas, asteroides y meteoritos
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En el sistema solar hay más objetos que describen órbitas alrededor
del Sol, algunas con formas bastante extrañas. Es el caso de los cometas, cuyas órbitas son muy alargadas y están fuera del plano de las órbitas de los planetas. Los cometas son objetos sin forma definida, que
miden unos pocos kilómetros de diámetro, generalmente constituidos
por hielo, roca y gases. La particularidad de estos objetos es que cuando se acercan al Sol se les forma una larga cola, siempre dirigida hacia
el lado opuesto al Sol. Por esa razón, cuando se ve un cometa desde la
Tierra, a veces a simple vista, aparece como un objeto espectacular. Los
cometas más conocidos tienen nombre y se sabe cada cuántos años se aproximan al Sol. El
famoso cometa Halley, que tiene un período orbital de 76 años, pasó cerca del Sol por última
vez en 1986.
Entre las órbitas de Marte y Júpiter se encuentra el cinturón de asteroides. Lo integran fragmentos de roca o metal de forma irregular y de diversos tamaños. Se cree que en esa zona hay
alrededor de un millón de asteroides de por lo menos 1 km de diámetro. El más grande se denomina Ceres y tiene 932 km. Pocos son los asteroides que orbitan fuera del cinturón, aunque algunos lo hacen en zonas más próximas a la
Tierra. Los objetos que pasan cerca o directamente e impactan contra los planetas —incluso contra la Tierra— son los meteoritos.
Cuando son muy pequeños, al entrar en contacto con la atmósfera terrestre se vuelven
incandescentes y desaparecen. Si se mira el
cielo nocturno se los puede ver; son lo que se
conoce como estrellas fugaces.
Asteroide Ida.
Cometa Halley.
Asteroide Eros.
Actividad
instantánea
i
1. Además de las estrellas, las constelaciones y las galaxias, en el cielo nocturno podemos ver cometas y asteroides.
a) No siempre aparecen cometas. Busca información sobre los últimos que se han observado y consigue fotografías de sus avistamientos. Investiga especialmente sobre el más famoso de ellos, el cometa Halley. ¿Cuándo
apareció por última vez? ¿Cuándo aparecerá de nuevo?
b) Sí aparecen siempre los meteoritos. Observa atentamente el cielo nocturno durante 10 minutos y anota
cuántos viste. Se los conoce como estrellas fugaces, pero ¿qué son realmente? ¿Se ven todos iguales?
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Planetas, satélites y planetas enanos
Los miembros más importantes de la familia solar son los planetas. Sin embargo no siempre son los objetos más grandes, ya que algunos satélites los superan en tamaño. Los planetas
giran alrededor del Sol, mientras que los satélites orbitan alrededor de los planetas. Algunos
objetos muy lejanos que describen órbitas alrededor del Sol no son considerados planetas, sino
planetoides o planetas enanos.
Mercurio. Es un planeta muy pequeño, es el que está más cerca del Sol.
Carece de atmósfera, por lo que su superficie tiene muchos cráteres que son
el resultado del impacto de los meteoritos. Estos cráteres se mantienen inalterados, como los de la Luna. Debido a la ausencia de atmósfera no hay
efecto invernadero, por lo tanto hay una gran diferencia de temperatura
entre el día y la noche.
• Se lo puede observar a simple vista como un minúsculo punto que aparece justo antes de la salida del sol y se oculta después que este.
Venus. Es el planeta más cercano a la Tierra. Tiene una atmósfera muy espesa, que impide ver su superficie y provoca un efecto invernadero que
mantiene temperaturas muy elevadas.
Tierra. Es el único planeta del sistema solar en el que existe vida. Tiene una
atmósfera que modera los cambios de temperatura entre el día y la noche. La
inclinación de su eje es la causa de las estaciones. Tiene un satélite que orbita
a su alrededor: la Luna.
Marte. Es el último de los planetas interiores. Por la coloración
rojiza de su superficie es conocido como el planeta rojo. Es
pedregoso y está surcado por grandes cañones y canales. Tiene
dos satélites muy pequeños y deformes: Fobos y Deimos.
• Se lo puede observar a simple vista; se lo reconoce por su
color anaranjado.
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• Se puede observar a simple vista por las noches. Es el objeto celeste
más brillante en el cielo después del Sol y la Luna. Por eso se le llama el
lucero del alba.
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Júpiter. Es el planeta más grande del sistema solar. Las nubes de su atmósfera
están dispuestas en forma de bandas. En una de ellas se observa una gran
mancha roja, provocada por una gigantesca tormenta que ha durado unos 300
años. Como todos los planetas exteriores, Júpiter no tiene una superficie sólida, es un planeta gaseoso. Tiene más de 60 satélites, entre ellos cuatro muy
conocidos por su tamaño: Io, Europa, Ganímedes y Calisto.
• Se lo puede ver a simple vista. Es el cuarto objeto más brillante del cielo.
Saturno. Es el planeta de los anillos. Tiene miles de ellos, formados por fragmentos de hielo que se han ubicado a su alrededor.
Su atmósfera está compuesta por hidrógeno y helio, y rodea un
núcleo sólido. Tiene unos 50 satélites, entre ellos Titán, el más
grande del sistema solar y mayor que el planeta Mercurio.
• Se lo puede ver a simple vista, pero para
observar los anillos se necesita un telescopio.
Urano. Los planetas anteriores son conocidos desde la Antigüedad, pero Urano
recién fue descubierto en 1781. Tiene una espesa atmósfera compuesta por hidrógeno, helio y metano. Se le han descubierto 27 satélites.
©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913
• Es muy difícil verlo a simple vista, ya que se encuentra a gran distancia de la Tierra.
Neptuno. Fue descubierto en 1846. Es de color azul intenso, debido a la presencia de metano en las capas altas de su atmósfera. Se observan un
importante sistema nuboso y tormentas, como en Júpiter. Tiene 13 satélites, entre
ellos Tritón, grande y extremadamente frío.
• No se lo puede observar a simple vista. Aun con un telescopio es difícil observarlo.
Quaoar, Sedna, Plutón, 2003 UB313. Más allá de la órbita de
Neptuno se encuentra el cinturón de Kuiper, la frontera del sistema
solar. Allí hay miles de mundos pequeños, fríos y muy lejos del Sol,
conocidos como planetoides o planetas enanos. El más conocido
de ellos es Plutón, que fue considerado el noveno planeta del sistema solar desde que fue descubierto, en 1930, hasta 2006, cuando la Unión Astronómica Internacional lo bajó de categoría. Tiene
tres satélites, aunque el único bautizado es Caronte.
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El Sol
Estructura
del Sol.
Fotósfera
Corona
El Sol es una estrella mediana de color amarillo. Parece muy grande porque está muy cerca
de la Tierra: ¡a tan solo 150.000.000 km! Si esta distancia parece muy grande, basta con pensar que la luz, viajando a la increíble velocidad de 300.000 km/s, tarda algo más de ocho
minutos en llegar a la Tierra. Y la luz de la estrella más cercana después del Sol, Alfa Centauro,
demora más de cuatro años en llegar. Debido a que están tan lejos, las estrellas que se ven por
la noche aparecen como puntos de luz, a pesar de que algunas de ellas son mucho más grandes que el Sol.
El Sol, que libera una enorme cantidad de energía, utiliza el hidrógeno como combustible
en un proceso que se conoce como fusión atómica. Los núcleos de los átomos de hidrógeno
se unen y forman núcleos de helio. Por lo tanto, el hidrógeno es un combustible que se
está gastando, pero recién se agotará dentro de unos ¡5.000 millones de años! La
estrella Sol está en la mitad de su existencia.
Cromósfera
Su materia está en estado de plasma y su temperatura es superior a los
15.000.000 ºC en el núcleo, aunque es menor en sus capas exteriores.
Además del núcleo donde se produce la fusión nuclear, el Sol tiene
una superficie visible llamada fotósfera, con algunas zonas más frías,
las manchas solares. Por encima de la fotósfera se encuentra la cromósfera, donde se producen las protuberancias solares, unas enormes llamas de hasta 200 km de largo. La parte más exterior es la
corona, que se extiende millones de kilómetros en forma de viento
solar.
Se debe tener mucho cuidado al observar el Sol. No se lo puede
hacer a simple vista, ya que ello puede dañar los ojos. Se debe utilizar
un filtro como el que tienen las máscaras que usan los soldadores.
Núcleo
Para curiosos
©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913
El dios Sol
El sol ha sido considerado fuente de vida desde la Antigüedad,
hasta tal punto que casi
todas las culturas antiguas lo adoraban
como un dios. En la
Piedra del Sol,
también llamada
calendario azteca,
ese pueblo mexicano representó al
astro con rasgos
temibles.
El Sol.
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CARA VISIBLE
MAR DEL FRÍO
CÍO
Pitágoras EL RO
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B
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MAR DE LAS LLUVIAS
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Aristarco
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Aristóteles
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MAR DE
LA SERENIDAD
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LOS VAPORES
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LAS CRISIS
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LA TRANQUILIDAD
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ES
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N UB
Mendeleev
E S M IT H
AN
O CÉ
MAUNDIDAD
FEC
LA
Kepler
Es el único satélite de la Tierra y el objeto celeste más brillanApollo 11
G
te después del Sol. Sin embargo no tiene luz propia, sino que su
Hiparco
Grimaldi
Tolomeo
superficie refleja la luz del Sol. Gira alrededor de la Tierra, a una
MAR DEL
Langreno
NÉCTAR
distancia de 384.400 km. La Luna tiene hielo en los polos pero no
Vendelino
MAR DE
LOS HUMORES
tiene atmósfera, por lo que tampoco tiene efecto invernadero. Es por
Petavio
Deslandres
eso que en su superficie hay una enorme diferencia de temperatura,
AL
TR
de día 150 ºC y de noche ¡–100 ºC!
US
A
Schickard
R
MA
La Luna da una vuelta completa sobre sí misma (período de rotación)
Clavio
al mismo tiempo que da una vuelta completa alrededor de la Tierra (período
Cara visible.
de traslación). Es por esa razón que desde la Tierra solo se ve una de las caras lunares, la otra permanece
siempre
oculta.
CARA
VISIBLE
Schwarzchild
AR
FRÍO
Compton
Si bien la Luna es observable a simple
para Mver
MAR DELvista,
Birkhoff
DE rasgos más detaÍO
Aristóteles
C
Rowland
O
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Pitágoras EL R
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Lorentz
un telescopio.Atlas¿Qué
hay en la
llados de su superficie se debeAHÍutilizar
Campbell
DT
O
Fowler
Chandler
DE
MAR DE LAS LLUVIAS
superficie lunar? Se ven cráteres producidos
por el impacto
de
meteoL SU
EÑO
MAR DE
Cockcroft
MAR
ritos, radios de cierta elevación Salrededor
de los
cráteres yCleomedes
grandes
LA SERENIDAD
Arquímedes
MOSCOVITA
TA
N
Aristarco
E
Mach
llanuras oscuras que parecen mares.
MAR DE
Eratóstenes
LAS CRISIS
MAR DE
Fleming
LOS
VAPORES
La Luna está tan cerca
de nuestro planeta
que su fuerza
gravitaR
MAR DE
Vasco
LO
LA TRANQUILIDAD
de Gama
Kepler
Mendeleev
cional produce el fenómeno
de lasCopérnico
mareas. El agua de los océanos
Mandelstam
Hertzsprung
Apollo 11
G
Coriolis
y mares que están de cara a la Luna es atraídaHiparco
por esta y sube su
Korolev
Grimaldi
Tolomeo alta o pleamar. Al
nivel; este fenómeno se conoce como marea
MAR DEL
Langreno
Galois
mismo tiempo, las aguas ubicadas en el lado opuestoNÉCTAR
del planeta
Vendelino
MAR DE
Gagarin
LOS HUMORES
están en marea baja o bajamar.
Tsiolkovsky
Petavio
Pavlov
Pero no siempre es posible observar Deslandres
la cara visible de la Luna en
MAR
ÍGNEO
Apollo
L
Leibniz
Julio Verne
su totalidad. De acuerdo con la posición de la Tierra, el SolUSTRyA la propia
Mendel
A
Schickard
R
MA
Luna, el satélite está más o menos iluminado, lo que produce
las fases
Poincaré
Planck
CARA OCULTA
Clavio
nueva y cuarto menguante. Cuando
lunares: luna llena, cuarto creciente, luna
Schrödinger
Cara oculta.
está en fase nueva no es visible, porque el Sol ilumina su cara oculta.
B
LA
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A
OD
EL
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TO
RM
G
L
©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913
CUARTO MENGUANTE
Para curiosos
LUNA GIBOSA
El origen de la Luna
LUNA MENGUANTE
LUNA LLENA
TIERRA
rayos
solares
LUNA NUEVA
Lun
a vista
desde la Tie
rra
LUNA GIBOSA
LUNA CRECIENTE
CUARTO CRECIENTE
El origen de la Luna es aún un misterio. En un
principio se pensó que se había desprendido
de la Tierra cuando esta se formó, pero posteriormente se demostró que si eso hubiera ocurrido la fuerza de la gravedad la habría atraído
de nuevo hacia la Tierra. En la actualidad se
piensa que la Luna era un planeta que fue “atrapado” por la Tierra.
Fases de la Luna.
Actividad
instantánea
i
1. Toma un calendario y observa cuándo se producen
las fases lunares a lo largo de este mes. Cada día indicado observa la Luna y describe su aspecto.
31
2. Observa la Luna cuando está sobre el horizonte y
cuando está en lo alto del cielo. ¿Cómo se ve en cada
caso? Investiga las causas.
Ga
Tsiolkovsky
Pavlov
Ju
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La exploración del universo
Sol
Júpiter
Saturno
Urano
Neptuno
Tierra
Venus
Marte
Ganímedes
Titán
Mercurio
Calisto
Los astros más grandes del sistema solar.
32
©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913
Es posible iniciar una exploración del universo con observaciones a simple vista. La mayoría de los planetas del sistema solar se puede ver sin ayuda de instrumentos. Venus y Marte son
los más fáciles de observar. Pero ¿cómo distinguir los planetas de las estrellas? En la Antigüedad
se notó que estos objetos se movían de manera diferente del resto. En efecto, si se los observa
durante mucho tiempo, noche tras noche, se ve que se desplazan más rápidamente sobre el
fondo estrellado. Este efecto se debe a que están muy cerca de la Tierra y las estrellas están muy
lejos. Además, las estrellas aparecen como puntos luminosos parpadeantes, mientras que los
planetas no parpadean.
El único satélite visible a simple vista es la Luna. Para observar los cuatro grandes satélites
de Júpiter se necesita un telescopio. Sí es posible observar uno de los brazos de la Vía Láctea
y la Gran Nube de Magallanes si se mira hacia el sur. Algunas nebulosas —nubes de polvo y
gas— se ven como manchas muy débiles. Los cometas solo son visibles cuando se acercan al
Sol y se les forma su larga cola. De vez en cuando, se ve algún cometa en forma espectacular,
pero no siempre aparecen.
Con un poco de paciencia, todas las noches es posible ver las llamadas estrellas fugaces.
En realidad no son estrellas, sino meteoritos que ingresan a la atmósfera terrestre. Cuando
toman contacto con la atmósfera, la fricción con el aire calienta estos fragmentos de roca, que
se vuelven incandescentes y, si no son demasiado grandes, se desintegran totalmente.
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Representaciones del espacio:
la cartografía espacial
PISCIS
Así como la geografía representa la superficie terrestre, la astronomía elabora representa- Sistema solar:
www.oalm.astronomia.edu.uy
PEGASO como telescopios y sondas
ciones del espacio exterior. Con la ayuda de instrumentos tales
ARIES
espaciales, se han tomado fotografías espectacularesDELFÍNde los objetos
del sistema solar y de
las
BALLENA
LAGARTO
colores
de
los
objegalaxias, nebulosas y estrellas. Las fotografías nos muestran las formas y los
TRIÁNGULO
ANDRÓMEDA
Vía
Láctea
tos. El famoso catálogo Messier, publicado en 1769 por el astrónomo
francés
Charles
Messier,
CISNE
PERSEO
TAURO
ÁGUILA
reúne los 110 objetos más bellos del cielo. En él
se FLECHA
pueden observar cúmulos estelares, nebuCASIOPEA
CEFEO
ORIÓN
losas y galaxias.
Además de las fotografías, también se elaboran modelos del sistema solar en los COCHERO
que se
JIRAFA
LIRA
señala la trayectoria de las órbitas planetarias y cometarias; y modelos deEstrella
lasPolar
OSA MENOR
elaboran mapasDRAGÓN
estelares,
galaxias y los grupos de galaxias. También seOFIUCO
Hemisferio norte
HÉRCULES
LINCE
que muestran las constelaciones y las estrellas según sus colores y
GÉMINIS
PISCIS
magnitudes. La magnitud de la estrella indica su brillo aparente,
OSA MAYOR
CORONA BOREAL
CAN MENOR
PEGASO
cuanto mayor es la magnitud menos brillante es la estrella.
ARIES
Hemisferio Sur
CÁNCER
SERPIENTE
DELFÍN
PERROS DE CAZA
BOYERO
Hemisferio sur
BALLENA
LAGARTO
LEÓN
MENOR
ANDRÓMEDA
HIDRA
Vía Láctea
BALLENA
ACUARIO
CISNE
ÁGUILA
FLECHA
PERSEO
TAURO
LEO
CASIOPEA
VIRGO
PEZ AUSTRAL
TRIÁNGULO
CEFEO
ORIÓN
ESCULTOR
COCHERO
CAPRICORNIO
ERÍDANO
Hemisferio Norte
FÉNIX
TUCÁN
ORIÓN
RETÍCULO
BURIL
PALOMA
DORADA
Nube menor
de Magallanes
PEZ
VOLADOR
©Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 15.913
CORONA BOREAL
GÉMINIS
OSA MAYOR
CAN MENOR
TELESCOPIO
Hemisferio Sur
BALLENA
LOBO
CRUZ DEL SUR
CÁNCER
SERPIENTE
SERPIENTE
ESCORPIÓN
COMPÁS
POPA
HÉRCULES
LINCE
TRIÁNGULO
AUSTRAL
CAMALEÓN
OSA MENOR
PAVO
QUILLA
UNICORNIO
OFIUCO
SAGITARIO
ESCUDO
Nube mayor
de Magallanes OCTANTE
AVE
DEL PARAÍSO
PINTOR
CAN
MAYOR
HIDRA
MACHO
CORONA
AUSTRAL
Estrella Polar
DRAGÓN
MICROSCOPIO
LIEBRE
JIRAFA
LIRA
GRULLA
HORNO
BOYERO
PERROS DE CAZA
LEÓN
MENOR
HIDRA
OFIUCO
ACUARIO
LEO
VELAS
CENTAURO
BRÚJULA
VIRGO
PEZ AUSTRAL
MÁQ. NEUMÁTICA
ESCULTOR
CAPRICORNIO
ERÍDANO
LIBRA GRULLA
HORNO
HIDRA
FÉNIX
CUERVO
COPA
LIEBRE
ORIÓN
i
Hemisferio Norte
MICROSCOPIO
SEXTANTE
Actividad
instantánea
Planisferio celeste.
TUCÁN
VIRGO
RETÍCULO
BURIL
PALOMA
DORADA
HIDRA
MACHO
CORONA
AUSTRAL
Nube menor
de Magallanes
ESCUDO
Nube mayor
de Magallanes OCTANTE
AVE
DEL PARAÍSO
PINTOR
PAVO
TELESCOPIO
1. Trabaja con los mapas del cielo.
a) Ubica en el planisferio celeste las constelaciones
que pudiste observar en el cielo nocturno. ¿En qué
hemisferio se encuentran todas ellas?
CAN
MAYOR
PEZ
VOLADOR
CAMALEÓN
UNICORNIO
TRIÁNGULO
AUSTRAL
COMPÁS
QUILLA
CRUZ DEL SUR
POPA
ESCORPIÓN
CENTAURO
MÁQ. NEUMÁTICA
LIBRA
HIDRA
SEXTANTE
COPA
CUERVO
VIRGO
33
b) Identifica constelaciones famosas que no podemos
observar desde nuestro país. ¿Hacia dónde tendrías
que trasladarte para verlas?
c) Con tus compañeros, realiza una recopilación de
fotografías de galaxias. Observa sus diferentes colores
y formas. ¿Qué forma tiene la nuestra?
SERPIENTE
OFIUCO
LOBO
VELAS
BRÚJULA
SAGITARIO
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Herramientas en la Tierra:
telescopios y radiotelescopios
Telescopio de
Galileo.
Telescopio
moderno.
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El telescopio es el instrumento principal de los astrónomos y los aficionados a la astronomía. Creado por Galileo Galilei en 1609, permitió en esa época observar con mayor detalle los
cráteres de la Luna, los cuatro grandes satélites de Júpiter y los apéndices de Saturno, que finalmente se determinó que eran anillos. El telescopio es un instrumento óptico compuesto por una
serie de lentes. En algunos telescopios la imagen del objeto observado aumenta por refracción
en un sistema de lentes. En otros, la imagen se forma por reflexión en un espejo cóncavo.
Muchos aficionados a la astronomía tienen pequeños telescopios. En noches despejadas
exploran el cielo y ubican los objetos con la ayuda de un mapa estelar. Se pueden tener interesantes visiones de la Luna, los planetas y algunos de sus satélites, además de los anillos de
Saturno y de los cometas, cuando aparecen.
Pero para observar más allá del sistema solar y tener imágenes de otras galaxias, estrellas
lejanas, cúmulos globulares y nebulosas, hasta los límites mismos del universo, se han creado grandes telescopios en todo el mundo. Tienen enormes espejos reflectores y se
encuentran en sitios alejados, montañosos o desérticos, para evitar la contaminación lumínica. El más grande se encuentra en
el desierto de Atacama, en Chile. Es el observatorio astronómico de cerro Paranal, que pertenece a la Agencia
Espacial Europea. En realidad son cuatro telescopios reflectores que actúan en conjunto. Su
potencia es tal que podría percibir la luz de
una vela en la superficie de la Luna.
En el espacio no solo se explora lo que
se ve sino también lo que se escucha. Los
radiotelescopios captan ondas que no pertenecen al espectro de luz visible, sobre todo
ondas de radio.
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Herramientas en el espacio:
telescopios, satélites y sondas espaciales
Los telescopios ubicados en la Tierra, por poderosos que sean, se enfrentan
siempre a un problema: la atmósfera distorsiona la luz proveniente del espacio.
Para evitar ese problema, a comienzos de la década de los noventa se construyó
y se instaló en el espacio el telescopio espacial Hubble. En órbita alrededor del
planeta, durante estos años ha captado imágenes de los lugares más lejanos del
universo y ha brindado información mucho más detallada de los planetas más
alejados del sistema solar.
Las herramientas más importantes que el hombre ha colocado en el espacio y que orbitan
el planeta son los satélites. Desde que se colocó el primero en 1957 —el Sputnik—, se han
lanzado muchísimos, gran parte de los cuales conforma actualmente
la chatarra espacial. Algunos satélites se utilizan para las telecomunicaciones, para las trasmisiones de radio, televisión, telefonía, datos e
Internet. Un conjunto de ellos hace funcionar el sistema de posicionamiento global (GPS), que permite conocer las coordenadas geográficas en cualquier lugar del mundo. Y otros tienen otros objetivos,
como monitorear el medioambiente, realizar estudios astronómicos,
tomar fotografías.
Los objetos construidos por el hombre que han viajado más
lejos son las sondas espaciales. Son naves no tripuladas que se
acercan a los planetas, que en algunos casos los han orbitado e
incluso han aterrizado en ellos o en sus satélites. Los robots Mars
Pathfinder en 1997 y Spirit y
Opportunity en 2004 recorrieron
parte de la superficie de Marte.
Las sondas Pionner 10, Pionner
11, Voyager 1 y Voyager 2, lanzadas en la década de los setenta,
pasaron cerca de los grandes planetas exteriores, llegaron a los
límites del sistema solar y se dirigen ahora hacia el espacio interestelar.
Robot Soujourner,
de la misión Mars
Pathfinder.
Telescopio espacial
Hubble.
Sonda espacial Voyager 1.
Actividad
instantánea
i
1. Explorar el universo es algo fascinante y ha dado
lugar a un género literario y cinematográfico que es la
ciencia ficción.
a) Busca información sobre libros famosos que hablan
de viajes espaciales. Investiga a autores como Julio
Verne e Isaac Asimov.
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b) Busca información sobre películas y series de televisión famosas de ciencia ficción sobre viajes espaciales.
c) Compáralas con la realidad y fíjate cuánto se ha
avanzado para cumplir esas ideas fantásticas.
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Viajes al mundo exterior
Huella en la
superficie de la
Luna.
Por las noches la Luna parece estar al alcance de la mano, sin embargo es interesante saber
que solo 12 seres humanos pisaron su superficie. Esto ocurrió hace ya unos cuantos años, entre
1969 y 1972, en las misiones Apolo. Todo había comenzado a finales de la década de los cincuenta, cuando, en el marco de la llamada guerra fría, se desarrolló una carrera espacial entre
Estados Unidos y la Unión Soviética. Intereses políticos llevaron a que ambos países compitieran por alcanzar un desarrollo tecnológico que les permitiera viajar al espacio. Tras haber colocado el primer satélite en órbita en 1957, el país que primero lo logró fue la Unión Soviética,
que en 1961 lanzó la nave Vostok 1, que orbitó la Tierra con Yuri Gagarin en su interior, el primer hombre que viajó al espacio.
El desarrollo del programa Apolo le permitió a Estados Unidos romper con la supremacía
soviética y llegar a la Luna en 1969. Neil Armstrong y Edwin Aldrin fueron los primeros hombres en pisarla. “Un pequeño paso para el hombre pero un gran paso para la humanidad”, diría
Armstrong desde la Luna. Después, otras cinco misiones Apolo llegaron a la Luna. En las últimas, los astronautas no se limitaron a una caminata, utilizaron un vehículo lunar para recorrer
mayores distancias.
Luego de esos grandes viajes, las salidas del hombre al espacio se han limitado a orbitar la
Tierra, sobre todo en los trasbordadores espaciales. Estas naves, que comenzaron a usarse en
1981, tienen la particularidad de ser reutilizables: despegan como un cohete y al volver del espacio aterrizan como aviones. Con ellas fue posible realizar estudios científicos en el espacio, reparar el telescopio espacial Hubble y construir estaciones espaciales. Pero el ciclo de los trasbordadores está llegando a su fin, debido a los graves accidentes que algunos de ellos han sufrido.
Entre 1986 y 1996 se construyó la estación espacial Mir, que fue habitada hasta 1999.
Actualmente está en construcción una estación espacial internacional, con la participación de varios países.
Cohete
Saturno V
de la misión
Apolo.
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Alunizaje.
Estación espacial
internacional.
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Actividades finales
d) Prepara en cada caso, una serie de preguntas sobre sus actividades y los servicios que
brindan.
1. Imagina que eres un astronauta y llegas a
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un planeta con las siguientes condiciones:
a) su tamaño y forma son similares a los de la
Tierra;
b) gira alrededor de una estrella del mismo
tamaño que el Sol;
c) se encuentra a 300.000.000 km de su
estrella;
d) prácticamente no hay atmósfera.
4. Investiga sobre la conquista del espacio.
Responde:
a) ¿Cómo será la temperatura en ese planeta?
b) ¿Habrá agua líquida?
c) ¿Cómo será su atmósfera? ¿Qué consecuencias tendría esto?
d) ¿Será posible que exista vida semejante a
la que hay en la Tierra? ¿Por qué?
Busca información en cada caso sobre su propósito y la importancia que ha tenido para el
hombre. Realiza una cronología de los acontecimientos sobre una línea de tiempo.
a) El Sputnik, el primer satélite en el espacio.
b) Yuri Gagarin, el primer hombre en el
espacio.
c) Las sondas espaciales hacia la Luna y hacia
otros planetas del sistema solar.
d) Los viajes tripulados a la Luna.
e) Los transbordadores espaciales.
f) Las estaciones espaciales.
2. Busca información complementaria sobre
5. Representa el sistema solar a través de una
los planetas y los planetas enanos en una
enciclopedia o en Internet:
a) Compara los tiempos de traslación de cada
planeta y planeta enano.
b) Compara los tiempos de rotación de cada
uno de ellos.
c) Algunos se pueden ver a simple vista.
Ubica a Venus (el objeto más brillante de la
noche después de la Luna) y Marte (característico por su color rojizo). Busca información sobre las sondas que han llegado
hasta ellos.
maqueta.
a) Usando papel, cartulina, alambre, hilos y
pintura construye representaciones del Sol,
los planetas, los satélites y los planetas enanos, y arma una representación completa
del sistema solar. Pinta cada astro del color
que se puede ver en las fotografías. Fíjate en
el orden en el que se encuentran con relación al Sol.
b) En esta representación no podrás respetar
las escalas en cuanto al tamaño de los astros
ni en cuanto a las distancias entre ellos.
Investiga las causas.
3. Observando el cielo. Busca
información, organiza con tus
compañeros una visita o comunícate por carta o correo electrónico con algunas de las
siguientes instituciones de nuestro país:
a) Planetario Municipal de
Montevideo.
b) Observatorio Astronómico de
Los Molinos.
c) Asociación de Astronomía del
Uruguay.
Júpites
Saturno
Urano
Neptuno
Mercurio Tierra
Venus Marte
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Plutón