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8/16/2019 Nuestro Hogar en El Cosmo-Estación 11
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Estación 11:
Nuestro hogar en el cosmos
Palabras claves:
Satélite, sonda, telescopio
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Estación 11: Nuestro hogar en el cosmos
Tabla de contenidos
Introducción
Hechos y cifras
1. Formación y desarrollo
2. Planetas, lunas y meteoritos
3. El Sol y el clima espacial
¿Cómo se forman las estrellas y los planetas?
Información adicional
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Estación 11: Nuestro hogar en el cosmos
Preguntas motivadoras
¿Cómo se originan las estrellas y planetas?
¿Cuáles son los requisitos para la formación de la
vida?
¿Hay vida en otros planetas?
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Estación 11: Nuestro hogar en el cosmos
Introducción
Más allá de la magnetósfera de la
Tierra, se encuentra el espacio
interplanetario.
Este espacio está lleno de viento
solar : campos de ondas
electromagnéticas y lluvias de
partículas que irradia el Sol desde
el centro de nuestro sistemaplanetario.
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Los científicos que estudian el sistema solar , deseansaber cómo funciona el Sol:
¿Qué tipos de actividades magnéticas se desarrollan allí?
¿Cómo se calientan las partículas altamente cargadas y
luego se dispersan en poderosos pulsos? ¿Qué transformaciones de la energía crean el
calentamiento de la corona del Sol y la emisión de viento
solar?
Los investigadores también prestan atención a la influenciadel Sol sobre la Tierra.
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El estudio del Sol permite:
Conocer cómo afecta en los sistemas de
comunicación y navegación en la Tierra.
Conocer el impacto de largo plazo sobre los cambios
climáticos.
Conocer más acerca de los planetas, sus atmósferas y
satélites, y descubrir cómo se formaron y cómo se han
desarrollado.
Influencia del Sol sobre la Tierra
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La historia del sistema solar
y los planetas se puede
obtener, entre otros medios, a
partir de la observación de
los cometas y meteoritos.
Un prerrequisito para
responder las preguntas
planteadas, además de
emplear poderosos
telescopios terrestres, es laexploración espacial.
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Hechos y cifras
El Sol tiene aproximadamente 4 600 millones de años.
Se trata de una enorme bola de gas con un diámetro de
cas i de 1 , 4 m i l l o n e s d e k i l ó m e t r o s . Senecesitaría 1 300 000 planetas Tierra para ocupar este
volumen. La temperatura en el interior del Sol alcanza
aproximadamente 15 millones de grados, y una presión
increíble de 300 000 millones de veces mayor que la
presión del aire en la Tierra. Por el contrario, las capas
exteriores de gases alcanzan una temperatura de solo
aproximadamente 5 500 grados .
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Energía directamente desde la fuente
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Datos básicos El Sol
Diámetro 1,4 millones de kilómetros aprox.
Temperatura en elinterior 15 millones de grados aprox.
Presión300 000 millones de veces mayor
que la presión del aire en la Tierra
Temperatura de las
capas exteriores5 500 grados aprox.
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La energía se genera por la
conversión de hidrógeno enhelio: 1 gramo de hidrógeno
genera 180 000 kWh. Es decir,
se convierte aproximadamente
6 mil de millones de toneladas
de hidrógeno en el corazón delSol por segundo, lo que
significa que el Sol pierde cerca
de 4 millones de toneladas de
masa. En un periodo de 10 000
millones de años, elloocasionaría la pérdida de
apenas 0,1% de la masa del Sol.
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Polvo de estrellas
1. Formación y desarrollo
Su composición química
nos dice que su centro de
carburo de silicio de 4 570mil millones de años de
edad no se originó en
nuestro sistema solar.
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Este visitante de otra
estrella aterrizó en la Tierra
a bordo de un meteorito.
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Aunque podemos decir lo mismo de prácticamente
cualquiera de los llamados elementos pesados de la
Tierra, como el hierro, las partículas de polvo presolar nos dicen más que los átomos del fierro. Cuando las
analizamos, nos muestran una historia de diversas
fases de exposición a la radiación y los signos de las
fluctuaciones de temperatura que han experimentado .
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En la actualidad, se ha identificado cientos de planetas
extrasolares, todos ellos gigantes de gas, como
Júpiter.
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Buscando nuevos planetas
El Instituto Max Planck, de Astronomía, ahora está
empleando un telescopio muy grande del Observatorio
Europeo Austral (ESO) para buscar planetas similares a la Tierra, y está examinando los discos de polvo
circunestelar, precursores de los sistemas planetarios.
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Darwin, una flotilla
de 6 telescopios
espaciales , deberá
empezar a explorar
las inmediacionesde nuestro sistema
solar buscando
señales de otros
planetas a partir de
2014.
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Las simulaciones de computadora muestran la forma en que
aparecen grandes planetas en los discos de gas y polvo que
circundan las estrellas jóvenes. Si se forma un planeta de 5 a 10veces el tamaño de la Tierra a partir de polvo y rocas, atrae el gas
de sus inmediaciones. Se crea una brecha de gas de baja
densidad y las ondas de densidad se propagan a través del disco.
Desde el descubrimiento del primer
planeta fuera de nuestro sistema solar en
1995, se ha estado buscando estos
planetas extrasolares.
Ya conocemos más de 130 planetas queorbitan alrededor de estrellas como el Sol.
Se están formando planetas en
muchas partes del cosmos
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Simulación de la nube de
gas que formaría un planeta
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A través de esta “ventana”, los
cosmoquímicos pueden mirar
retrospectivamente la historia del sistemasolar . Examinan delgadas capas de
meteoritos bajo la luz polarizada.
Los meteoritos generalmente son producidos por
pequeños planetas entre Júpiter y Marte. En esta región del
sistema solar, la fuerte atracción gravitacional de Júpiter
hace que un solo planeta grande sea inestable.
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Delgadas secciones de meteoritos
2. Planetas y meteoritos
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Se puede encontrar en los meteoritos, los bloques originalesconstituyentes de los planetas, decenas de cuerpos de unas
cuantas milésimas de centímetro hasta de un kilómetro de
tamaño. En este material residual, los cosmoquímicos
pueden ver la materia primordial del sistema solar. Por
ejemplo, han encontrado gránulos de rocas (cóndrulos) deépocas anteriores a la formación de la Tierra.
Los meteoritos también documentan la historia del cuerpo
en el que se originaron. Sus estructuras cambian al
aumentar las temperaturas. Por tanto, los gránulosmuestran, por ejemplo, si un meteorito se recristalizó a más
de 900 grados o si se fundió a más de 1 200 grados.
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Cassini y Huygens
Al llegar a su destino, Cassini
pudo plantar la sonda Huygens
en la superficie de Titán, el
satélite de Saturno, y empezó a
enviar fotografías del sistemade anillos que rodea el planeta,
así como de sus 33 satélites,
con un nivel de detalle sin
precedente. Además, la sonda
está enviando información acerca de la temperatura,
nubes, campos magnéticos y la
rotación de la atmósfera
gaseosa del planeta.
El viaje de 3 500 millones de
millas, entre la Tierra y Saturno
pasando por Venus y Júpiter,
demoró 7 años.
Fotografía de Júpiter
enviada por Cassini19
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Recuerdo de Marte
Imágenes de Marte registradas por Spiri t y Oportuni ty
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Pero estos vehículos exploradores hicieron más que
tan solo fotografiar el entorno. También pudieronanalizarlo químicamente, pues llevaba a bordo el
espectrómetro de rayos X de protones Alfa (Alpha Proton
X-ray Spectrometer, APXS), desarrollado por el Instituto
Max Planck de Química, así como el espectrómetroMössbauer, de la Universidad de Mainz, con el que se
pudo estudiar la mineralogía de los compuestos
férricos.
Los vehículos exploradores Spirit y Opportunity se
posaron en Marte en enero de 2004 y comenzaron aenviar imágenes a la Tierra.
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3. El Sol y el clima espacial
Magnetósfera terrestre afectada por una tormenta solar
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Ocasionalmente el viento solar ejerce una fuerteinfluencia sobre la Tierra. Puede interrumpir los sistemas
de comunicación y navegaciones (por ejemplo, los
satélites) e incluso impactar sobre el clima.
Utilizando el coronógrafo Lasco del observatorio espacialSOHO, telescopio desarrollado por la Sociedad Max
Planck para detectar solamente la capa de brillo débil que
rodea el Sol, los científicos pueden observar la corona
del Sol las 24 horas al día. Con los datos obtenidosbuscan comprender cómo se calienta el Sol y se
acelera el viento solar , a veces tan fuertemente que
remece la magnetósfera de la Tierra.
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Un traje espacial para la Tierra
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Un Sol activo
El nivel actual de
actividad de las
manchas solares,tanto en término de
tamaño como de
frecuencia, no se ha
producido en
nuestro Sol en 8 000
años.
Actividad solar registrada
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Los investigadores de la Universidad de Oulu y delInstituto Max Planck de Investigación del Sistema Solar
lo descubrieron midiendo los niveles de berilio solar en
muestras del corazón de hielo de la Antártida.
También descubrieron que en el pasado, ciertos
cambios en el Sol acompañaron las fluctuaciones del
clima. No obstante, los científicos también tienen la
seguridad de que solo se puede atribuir un pequeño
grado del calentamiento global al elevado nivel actualde actividad solar .
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Las estrellas se forman a partir de gases interestelares y, a travésde los desprendimientos de las capas exteriores en las fases
tardías de su desarrollo, las estrellas de gran masa, en particular,
enriquecen los gases interestelares con elementos pesados
creados en su interior mediante la fusión nuclear de dos elementos
ligeros, el hidrógeno y helio. Sin las estrellas, el Universo
contendría solamente esos dos elementos ligeros, junto con rastros
de litio remanentes del “Big Bang”. Sin las estrellas no habría
planetas con superficies sólidas formadas principalmente a partir
de elementos pesados .
Por tanto, la formación de los sistemas planetarios está
relacionada directamente con la formación de las estrellas. Y
sin estrellas no habría vida, ya que todos los seres vivientes
nacen del polvo estelar .
¿Cómo se forman las estrellas y los planetas?
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Información adicional
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