PRIMEROS ASTRÓNOMOS

“Los egipcios decían que la estrella Sirio era la Diosa Anubis. Cuando aparecía por el horizonte antes del amanecer se acercaba la época de siembra, pues anunciaba la crecida del Nilo”.¿Qué opinas de esto?

Diferencia entre geocentrismo y heliocentrismo.

Ordena los siguientes dibujos. Indica los defensores de cada teoría. Justifica la respuesta.( T = Tierra, S = Sol, L = Luna ).

¿Por qué crees que las primeras teorías eran geocentristas?

¿Qué argumentos utilizó Aristarco de Samos para defender el heliocentrismo?

¿Qué son y que resuelven los epiciclos de Ptolomeo?

¿Por qué crees que fue tan difícil para Copérnico defender el heliocentrismo?

¿Por qué Brahe comienza a dudar sobre el tipo de órbitas en la que se mueven los planetas?

¿Por qué se puede considerar a la teoría de Brahe como un intermedio entre geocentrismo y heliocentrismo?

Kepler escribe un libro en el que manifiesta su religiosidad. Veía el modelo cósmico como una celebración de la existencia, sabiduría y elegancia de Díos. Defendía inicialmente órbitas esféricas probando distintas combinaciones de círculos, peor le fue imposible.¿Por qué se empeñó en utilizar círculos?

¿Cómo resuelve el problema?

¿Qué explica la Ley de la Gravitación Universal de Newton?

¿Qué dos aportaciones hace Einstein con su Teoría de la relatividad especial?

ORIGEN DEL UNIVERSO

Albert Einstein puso los cimientos de lo que llegaría a se el modelo del Big Bang con su teoría de la relatividad general, capaz de describir un universo que se dilata y estira, y en el que las galaxias se separan unas de otras. Inicialmente conviven dos teorías:Teoría del Big Bang planteada por George Lemaître y apoyada por George Gamow. En la que el Universo surgió de una singularidad muy pequeña, seguida de la expansión que originó la materia, el espacio y el tiempo.Teoría del Universo estacionario defendida por Fred Hoyle, que habla de un universo que no se formó de una gran explosión y que la materia se forma a medida que se va gastando.Una serie de descubrimientos van decantando la balanza sobre la primera. Edwin Hubble descubrió que las galaxias en el cielo están alejándose de la Tierra, en cualquier dirección que se mire y que cuanto más lejos están más deprisa se alejan.George Gamow decía que si hubo una explosión, debería quedar un eco en forma de radiación universal. Cómo la radiación, como la luz, tiene una velocidad establecida, se puede calcular el tiempo transcurrido desde que se emitió y la distancia recorrida, calculándose unos 15.000 m.a.En 1964 dos radioastrónomos que estaban trabajando ajustando una antena, registraron un molesto ruido de fondo, con independencia de hacia dónde enfocaran la antena y sin saberlo estaban escuchando el eco del Big Bang.Queda pendiente por resolver las características de la gran parte de la materia del universo.

¿Quién y cómo pone los cimientos a la teoría del Big Bang?

¿A que llaman singularidad?

¿Qué se entiende por inflación cósmica?

¿Qué defiende la teoría del Big Bang?

¿Qué defiende la teoría del Universo estacionario?

Según la visto que teoría defiende un universo con principio y fin y cual propone un universo sin principio ni fin. ¿Por qué?

¿Qué aporta Hubble a la confirmación de la teoría del Big Bang?

¿Qué aporta Gamow? ¿Cómo calcula la edad del Universo?

¿Qué quiere decir que las galaxias tienen un corrimiento al rojo?

¿Cómo se descubre la radiación de fondo? ¿Qué origen tiene?

FUTURO DEL UNIVERSO

Existen varios posibles futuros del Universo según la relación entre la fuerza de expansión y la de gravedad.El Big Cruch propone que llegará un momento en que la fuerza de expansión será contrarrestada por la de gravedad, se acercarán los objetos y todo se calentará volviendo al principio. Puede ocurrir que se inicie otro Big Bang, denominándose Universo oscilante.El Big Chill dice que la fuerza gravitatoria no alcanzará a contrarrestar a la de expansión del universo y este perecerá en una eternidad fría y sombría con todos los objetos alejándose indefinidamente.El Big Rip dice que las galaxias inicialmente se separan. La gravedad será tan débil como para mantener unidas las galaxias, si sigue así tampoco los planetas, estrellas y finalmente los átomos. Al final quedarán partículas atómicas vagando.

Los distintos finales del universo se denominan también: Gran enfriamiento, Gran implosión y gran desgarramiento. ¿A cuál corresponde cada una? ¿Por qué?

¿Cuál defiende un universo cerrado y abierto?

¿A qué se llama Universo oscilante? ¿Qué otro nombre se utiliza?

Relaciona esta gráfica con la primera.

¿Por qué el Big Chill es un final frío y sombrío?

¿Por qué el Big Rip está asociado a una destrucción del Universo?

COMPOSICIÓN DEL UNIVERSO

El Universo está formado por un 73 % de energía oscura de naturaleza desconocida que no emite radiación ni produce efectos gravitatorios, un 23 % de materia oscura que no emite luz ni radiación, que se provoca efectos gravitatorios y sólo un 4% de materia visible.Todo lo que existe en el Universo está hecho de materia que se descompone en una docena de partículas, que interactúan por medio de cuatro fuerzas.La materia está formada por seis leptones, que significa ligeros, y seis quarks, que se organizan en tres familias. Además de estas partículas existen otras portadoras de los cuatro tipos de fuerza.

¿Qué componente falta y en qué proporción?

¿Por qué descubren la existencia de materia oscura?

¿Diferencia entre la energía oscura y la materia oscura?

¿Qué partículas forman la materia del universo?

¿En cuantas familias se organizan ¿Cuántas partículas se incluyen en cada familia?

¿Qué papel realiza cada fuerza?

Relaciona cada fuerza con cada partícula mediadora.

El dibujo representa la estructura de un átomo

Indica el número de:a) Protones.b) Neutrones.c) Quarks.d) Leptones.e) ¿Cuántos quarks tiene un protón?

¿De qué dependerá el número de quarks de un átomo?

EVOLUCIÓN ESTELAR

Las estrellas nacen a partir de grandes masas de gases llamados nebulosos. Estos gases se van agrupando hacia un centro gravitatorio. La masa se concentra y se calienta hasta una temperatura que permite iniciar reacciones termonucleares y transformar H en He : La mayor parte de la vida de una estrella transcurre trasformando H en He y este en otros elementos más pesados.Al escasear el H, el núcleo de la estrella se comprime y aumenta la temperatura. La estrella se hincha y se enfría su superficie transformándose en una gigante roja. Si se continúan consumiendo los núcleos de He, la estrella se colapsa y muere de tres formas.Si la masa de la estrella es similar al Sol, se colapsa indefinidamente pues la temperatura no sube lo suficiente. Las estrella disminuye de tamaño y se transforma en una enana blanca que si pierde temperatura y se apaga acaba en enana negra.Si las estrellas son más masivas que el Sol expulsan violentamente las capas externas con un brillo muy intenso formándose una supernova, que se colapsa en el centro, los átomos se desintegran y los electrones y protones se unen originando una estrella de neutrones. Cuando la estrella es muy masiva, después de la supernova el núcleo por atracción gravitatoria se comprime alcanzando densidades altísimas y se forma un agujero negro.

¿Qué es una nebulosa?

¿Cómo se forma una estrella a partir de una nebulosa?

¿Cómo se forma una gigante roja?

¿De qué depende que una gigante roja se transforme en enana blanca, estrella de neutrones o agujero negro?

¿Cómo se forma una enana blanca?

¿Qué es una supernova y cómo se forma?

¿Cómo se forma una estrella de neutrones?

¿Qué es un agujero negro? ¿Cómo evolucionan?

¿Cómo se detecta un agujero negro?

JERARQUIZACIÓN DEL UNIVERSO

Ordena y completa los niveles que faltan.

Planeta, galaxia, cúmulo estelar, supercúmulo galáctico.

Relaciona con el esquema anterior.

Vía láctea, cúmulo de virgo, Jupiter, Grupo local, Supercúmulo de virgo, Nube de Magallanes.

TIPOS DE GALAXIAS

Diferencia entre una galaxia elíptica y espiral.

Diferencias entre una galaxia espiral y una galaxia espiral barrada.

Diferencia entre una galaxia elíptica y una irregular.

¿En qué se diferencian estas galaxias elípticas?

¿Qué diferencias presentan estas galaxias espirales?

¿Qué tipo de galaxia es la Vía láctea? ¿Qué características tiene?

Indica los tipos de galaxias.

ESTRUCTURA DEL SISTEMA SOLAR

En 1776 Johann Daniel Titius propuso una sucesión matemática que coincidía casi perfectamente con las distancias al Sol de los planetas conocidos. En 1778 Bode se adjudica estos resultados y de ahí el nombre de la Ley. Según esto la distancia a la que se deberían encontrar los planetas conocidos medidas en unidades astronómicas eran 0,4/ 0,7/ 1/1,6/ 2,8/5,2/10/19,6/38,8/77,2/…Los planetas conocidos se encontraban aproximadamente a Mercurio(0,4),Venus(0,7),Tierra(1),Marte(1,6),Jupiter(5,2),Saturno(9,54).A Bode le preocupó que a la distancia de 2,8 u.a. no existía ningún planeta. En 1781 Herschel descubre Urano a 19,6 u.a.En 1801 Piazzi descubre el asteroide Ceres a unos 2,77 u.a.En 1846 descubren Neptuno a 30 u.a y en 1930 Plutón a 39,4 u.a.

¿Se cumple íntegramente la Ley? ¿Qué excepciones encuentras?

¿Cómo se soluciona el problema de la distancia de 2,8 u.a. en la que no había ningún planeta?

¿Qué se podría pensar de Neptuno y Plutón, si esta Ley es cierta?

¿Qué tienen en común el moviendo de rotación y traslación de los planetas?

¿Por qué un planeta en su órbita va más deprisa al acercarse al Sol?

. ¿Por qué la velocidad de traslación de los planetas es mayor si la órbita es menor?

¿Qué quiere decir que Plutón es discrepante con el plano de la eclíptica?

PLANETAS

A diferencia de las estrellas, los planetas y las enanas marrones son demasiado pequeños y fríos para quemar hidrógeno en su núcleo y por tanto no brillan.La masa máxima para considerar un objeto enana marrón y no una estrella es 75 veces la masa de Júpiter. El límite inferior donde se encontrarían los planetas gigantes es de 14 veces la masa de Júpiter.

En 2006 la Unión Astronómica Internacional votó a favor de una definición que dejaba fuera a Plutón. Ahora se sabe que más allá de Plutón está Eris, de mayor tamaño. Si Plutón es un planeta debía serlo Eris. Pero al mismo tiempo Plutón es muy diferente de los ocho planetas clásicos y se asemeja mucho más a la familia de asteroides descubiertos más allá de Neptuno. La UAI zanjó la discusión diciendo que un planeta debe tener masa suficiente para que su autogravedad le haga ser redondeado, lo que excluye a los asteroides. Además un planeta, por su atracción gravitaroria,debe dejar su órbita limpia de otros objetos. Y esta condición no la cumplen ni Plutón ni Eris. Por ello la UAI creó para ellos un nuevo cajón; planeta enano.Este segundo punto sigue siendo discutido, ya que Júpiter tampoco ha barrido a los miles de asteroides con que comparte su órbita. La UAI, también deja fuera a los planetas extrasolares.

¿Por qué Venus es un planeta?

Diferencia entre planeta y enana marrón.

Completa el cuadro sobre planetas.

P. INTERIORES P. EXTERIORES

PLANETAS

TAMAÑO

DENSIDAD

SATELITES

¿Qué planetas enanos encuentras en el dibujo? ¿Dónde se encuentran?

¿Por qué no son planetas?

¿Qué problemas tiene Júpiter?

OTROS ASTROS

Se calcula que en Sistema Solar además del Sol y los planetas, se encuentran 54 satélites, unos 3.000 asteroides, 100.000 meteoritos y un número enorme de cometas, además de gas y polvo.

¿Qué es un asteroide y que origen tiene?

¿Cuándo un asteroide se transforma en satélite?

¿Cuándo un meteoroide se denomina meteorito?

¿Qué relación tienen los meteoritos y las estrellas fugaces?

Diferencias entre un meteorito y un cometa.

PLANETAS EXTRASOLARES

Después del descubrimiento del primer planeta orbitando alrededor de una estrella distinta al Sol en 1995, se tiene más información de los 350 planetas descritos en el 2009. La mayoría orbitan muy cerca de sus estrellas, a distancias tan próximas que la duración de su año es tan sólo de unos pocos días de nuestra Tierra y su temperatura es de hasta 2000ºC. Otros planetas tienen órbitas tan elípticas que pasan rozando su estrella y después se alejan mucho. Algunos de ellos son tan ligeros que flotarían en el agua.Su estudio se ha realizado por técnicas indirectas, ya que al estar tan cerca de su estrella no se distinguen. El descubrimiento se basa en el efecto que un planeta hace sobre la estrella a través de minúsculos cambios de posición, velocidad o brillo.Usando medidas de la disminución del brillo de la estrella cuando el planeta pasa por delante, se ha conseguido determinar sus propiedades, como el tamaño, temperatura, densidad y los primeros indicios de moléculas en su atmósferaEn los últimos tiempos se conocen planetas de tipo terrestre y situados en órbitas que permiten la existencia de agua líquida en la superficie.

¿Por que es tan difícil detectarlos?

¿Qué características tienen los primeros planetas descubiertos?

¿Por qué hay tanto interés en el estudio de los últimos planetas encontrados?

¿Qué características se pueden dar de los planetas y cómo la han averiguado?

TEORÍA DE LA DERIVA CONTINENTAL

Explica que representa esta secuencia

¿Por qué los bloques que se mueven no pueden ser de SIAL desplazándose sobre el SIMA?

Indica las fuerzas que Wegener proponía y el problema que presentan.

PRUEBA DE LA DERIVA DE LOS CONTINENTES

Indica el tipo de pruebas que representan los dibujos. Indica otras pruebas que conozcas.

EXPANSIÓN DEL FONDO OCEÁNICO

¿Por qué las dorsales son tan importantes en la expansión del fondo oceánico?

¿Por qué el fondo oceánico es mucho más joven que la corteza continental?

¿Por qué tiene tan poco espesor la corteza oceánica?

¿Cómo varía la edad del fondo oceánico según su localización?

¿Cómo se soluciona el crecimiento continuo de corteza en el fondo oceánico?

LIMITE DE PLACAS

Relaciona los límites de placas con las estructuras que se encuentran en ellos.

¿Qué diferencia encuentras entre un límite convergente y uno divergente?

¿Por qué los límites transformantes se denominan pasivos?

¿En que límite de placas se prroducen terremotos? ¿Por qué?

Diferencia entre la placa pacífica y la africana

Indica los límites entre las placas siguientes.a) Placa africana y placa antártica.b) Placa indoaustraliana y pacíficac) Placa de nazca y sudamericana.

EJERCICIO DE TECTÓNICA

Localiza en el mapa las siguientes estructuras y explica su formación: Azores, Himalaya, Hawai, Pirineos, Andes, Falla de San Andrés, Japón.