TEMA 2: LA TIERRA EN EL UNIVERSO.Universo: Todo lo que existe.

Origen del Universo. Teoría del Big Bang: En un principio toda la materia y energía se concentraba en un punto y colapsó (Gran explosión) debido a la temperatura tan elevada. La materia fue liberada en todas las direcciones (Expansión)

Posición de la Tierra en el Universo. Teorías:

Modelo Geocéntrico :

La Tierra esférica se encuentra en el centro del Universo. El Sol la Luna y los planetas giran en círculos concéntricos alrededor de la Tierra. Las estrellas se hallan fijas en la bóveda, que también gira alrededor de la Tierra. Aristóteles (siglo IV a.C.). Ptolomeo (siglo II)

Modelo Heliocéntrico :

El Sol está inmóvil y ocupa el centro del Universo. Los planetas giran en círculos concéntricos alrededor del Sol. La Tierra gira sobre sí misma y la Luna gira a su alrededor. Las estrellas se hallan fijas en la bóveda que no se mueve. Aristarco de Samos (siglo III a.C.). Copérnico y Galileo (siglo XVI)

Kepler (siglo XVII) sienta las bases de la teoría actual.

Distancias en el universo: El año luz (distancia que recorre la luz en un año – c= 3.105

Km/s). El pársec (pc) (equivale a 3,26 años luz). La unidad astronómica (UA) (distancia media entre la Tierra y el Sol y equivale a 15.107 Km)

Galaxia: Enormes agrupaciones de estrellas, nebulosas y polvo estelar que se mantienen unidos por la acción de la gravedad. Una agrupación de galaxias es un cúmulo galáctico (muy densos – globulares -; menos densos – abiertos -).

Nebulosa: Inmensas nubes gaseosas formadas por H y He y polvo estelar.

Nuestra galaxia: La Vía Láctea: Es una galaxia en espiral, que se sitúa en un cúmulo galáctico llamado Grupo Local, junto con Andrómeda y las Nubes de Magallanes.Partes: Núcleo central (constituido por las estrellas más viejas) Disco Galáctico (formado por cuatro brazos espirales – Perseo; Orión, Sistema Solar; Sagitario; Cisne -) Halo (estrellas aisladas que envuelven al núcleo y al disco) Medidas: 105 años luz de anchura y 25.103 años luz de grosor.Movimientos de la Vía Láctea: Rotación con respecto al centro de la galaxia y Traslación con respecto al centro del Grupo Local.Camino de Santiago.Constelaciones: Podemos agrupar las estrellas de la Vía Láctea formando figuras imaginarias. Las figuras que se ven varían en función del lugar y del momento del año.

Estrella: Grandes esferas de gas (H y He) que liberan energía y emiten luz. Reacciones de fusión nuclear (H + H – He + ENERGÍA)Propiedades: Color (definido por su temperatura superficial – amarillo, el Sol -) Tamaño (Gigantes; Medianas, el Sol; Enanas) Brillo (depende de la distancia, la energía que emite y su tamaño)

El Sistema Solar: Formado por una estrella, el Sol, y un conjunto de cuerpos que orbitan a su alrededor.Composición del Sistema Solar: Planetas interiores o rocosos; Planetas exteriores o gaseosos; Cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter; Planetas enanos en órbitas ocupadas por otros cuerpos; Satélites que orbitan alrededor de los planetas; Cometas formados por hielo rocas y polvo (de largo recorrido – Nube de Oort, zona situada más allá de Plutón - y de recorrido corto – Cinturón de Kuiper, zona situada entre Neptuno y Plutón – El cometa Halley es de corto recorrido, nos visita cada 76 años, nos visitó por última vez en 1986.Movimientos de los planetas: Traslación (movimiento alrededor del Sol. Este periodo se denomina año) Rotación (movimiento sobre sí mismo. Este periodo se denomina día)

El SolNuestra estrella, con una edad de 46.10 2 millones de años . A una distancia de 4.10 4 años luz del centro de la Vía Láctea . Estrella mediana de color amarillo (5500 ºC) Realiza un movimiento de rotación en sentido contrario a las agujas del reloj con un periodo de 28 días terrestres. Partes: Núcleo (capas internas con los materiales más pesados donde se producen las reacciones de fusión nuclear) Fotosfera (capas externas con materiales más ligeros)

Diámetro: 1.390.000 km.

Temperatura superficial: 5500 º C.

Temperatura interior: 15 millones de grados C.

Composición: 71% hidrógeno, 26,5% helio, 2,5% de otros materiales.

Densidad media: 1,4 g/cm3.

MercurioMercurio es el planeta más cercano al Sol. Su superficie llena de cráteres puede alcanzar más de 426 °C de día y -170 ºC de noche, debido a su proximidad al sol y a su lenta rotación. Sólo un poco más grande que la luna

de la Tierra, es el planeta más pequeño del sistema solar. No tiene lunas, anillos, y tiene una atmósfera muy delgada (prácticamente ausencia de atmósfera).

Diámetro: 4878 km.

Masa: 0,055 veces la de la Tierra.

Nuestro peso: 0,37 veces que en la Tierra.

Distancia al Sol: 58 millones de km.

Período de rotación: equivale a 58 días y 16 horas terrestres.

Período de traslación: equivale a 87 días y 23 horas terrestres.

VenusEl segundo planeta desde el Sol, Venus, es ligeramente más pequeño que la Tierra. Debido a su relativa proximidad a la Tierra, es el planeta más grande visto en el cielo nocturno. La superficie llena de cráteres del planeta está caliente, con temperaturas de su superficie de alrededor de 482 °C. Venus tiene una atmósfera espesa de ácido sulfúrico y dióxido de carbono (fuerte efecto invernadero). La densidad de su atmósfera hace que la presión del aire sea 90 veces la de la Tierra. Esto hace decididamente que el planeta sea inhóspito para la vida.

Diámetro: 12.100 km.

Distancia al Sol: 108 millones de km.

Período de rotación: equivale a 243 días terrestres.

Período de traslación: equivale a 224 días y 17 horas terrestres.

TierraLa Tierra, el tercer planeta desde el Sol y el planeta más grande terrestre, es el único planeta conocido que tiene los seres vivos y el único con agua líquida en su superficie. La atmósfera compuesta principalmente de nitrógeno, oxígeno y dióxido de carbono es crucial para la capacidad de la Tierra de sustentar la vida. La superficie de la tierra es principalmente agua, pero con grandes masas de tierra y una variedad sorprendente de diferentes ecosistemas. Satélite “La Luna”. La masa de la Tierra es 81

veces mayor que la de la Luna. La gravedad en la superficie es un sexto de la de la Tierra.

La Luna orbita la Tierra a una distancia media de 384.403 km y a una velocidad media de 3.700 km/h. Completa su vuelta alrededor de la Tierra, siguiendo una órbita elíptica, en 27 días, 7 horas, 43 minutos y 11,5 segundos. Para cambiar de una fase a otra similar, o mes lunar, la Luna necesita 29 días, 12 horas, 44 minutos y 2,8 segundos.

Como tarda en dar una vuelta sobre su eje el mismo tiempo que en dar una vuelta alrededor de la Tierra, siempre nos muestra la misma cara. Aunque parece brillante, sólo refleja en el espacio el 7% de la luz que recibe del Sol.

Después de la Tierra, la Luna es el cuerpo espacial más estudiado.

Diámetro: 12.756 km.

Distancia al Sol: 150 millones de km.

Período de rotación: 23 horas, 56 minutos y 4 segundos.

Período de traslación: 365 días y 6 horas (o sea, 1 año).

MarteMarte, también llamado el Planeta Rojo, es el cuarto planeta del Sistema Solar. Su superficie se caracteriza por tormentas de polvo, volcanes grandes y profundos valles. El color rojo de la superficie proviene del óxido de hierro u óxido en el suelo. Algunas de las características de la superficie de Marte, como lechos de ríos secos, insinúan la existencia de agua anteriormente en el planeta. La atmósfera es muy delgada en Marte, con sólo 1/100 de la presión de aire de la Tierra, y el planeta es relativamente frío con temperaturas superficiales que van desde -63 º C hasta 15 º C.Marte tiene dos satélites, Fobos y Deimos. Son pequeños y giran rápido cerca del planeta.

Fobos

Fobos tiene poco más de 27 Km. por el lado más largo. Gira a 9.380 Km. del centro, es decir, a menos de 6.000 Km. de la superficie de Marte, cada 7 horas y media. Deimos es la mitad de Fobos y gira a 23.460 Km. del centro en poco más de 30 horas.

La caracteristica mas sobresaliente de Fobos es el cráter Stickney, que mide 10 km de diámetro. Su superficie está plagada de surcos de poca

profundidad, que tienen una anchura entre 100 y 200 metros, y una profundidad de 20 o 30 metros.

Los pequeños fosos con bordes levantados, aliniados en formaciones paralelas, podrían ser puntos en que el gas escapó del hielo subterraneo a través de fisuras. Fobos pudo haberse manifestado entonces como un cometa.

El enorme cráter de Fobos fue producido por un choque que estuvo a punto de destruirlo por completo. El periodo orbital de Fobos se está reduciendo paulatinamente. Por eso, desciende hacia la superficie marciana 9 metros por siglo, lo que significa que terminará colisionando con el planeta Marte dentro de unos 40 millones de años.

Deimos

Deimos parece ser relativamente liso cuando se contempla a distancia. Sin embargo, en la realidad está salpicado de pequeños cráteres rellenos de materiales finos. Sus dimensiones son de 16x12x10 km. A diferencia de Fobos, Deimos no tiene ni un solo cráter mayor de 2,3 km de diámetro.

Una hipótesis es que ambos satélites hayan nacido de la ruptura de un único satélite orbital alrededor de Marte, como testimonia su forma. Pero aún en el caso de que hubieran surgido de un solo objeto partido por un impacto, sus orígenes se remontan a miles de millones de años.

Diámetro: 6786 km.

Distancia al Sol: 228 millones de km.

Período de rotación: equivale a 24 horas y 37 minutos terrestres.

Período de traslación: equivale a 1 año, 321 días y 7 horas terrestres.

JúpiterMás lejos del sol, más allá de un anillo de asteroides, se encuentra el planeta más grande de nuestro sistema solar —Júpiter— el primero de los planetas gaseosos gigantes. Sus

patrones característicos de nubes de colores son causados por las tormentas de enormes remolinos en su atmósfera. El más grande y más distintivo de estos, la Gran Mancha Roja, es lo suficientemente grande como para tragarse la Tierra. El interior de este gran planeta es principalmente hidrógeno y helio. Júpiter tiene 63 lunas y un sistema de anillos débil.Hace 400 años, Galileo dirigió su telescopio rudimentario hacia Júpiter y vio que lo acompañaban tres puntitos (sus satélites), hoy en día se le conocen hasta 63 lunas.

Ganímedes: Es el satélite más grande de Júpiter y también del Sistema Solar, con 5.262 Km. de diámetro, mayor que Plutón y que Mercurio. Gira a unos 1.070.000 Km. del planeta en poco más de siete días.Parece que tiene un núcleo rocoso, un manto de agua helada y una corteza de roca y hielo, con montañas, valles, cráteres y rios de lava.

Calisto: Tiene un diámetro de 4.800 km., casi igual que Mercurio, y gira a 1.883.000 Km. de Júpiter, cada 17 días. Es el satélite con más cráteres del Sistema Solar.Está formado, a partes iguales, por roca y agua helada. El océano helado disimula los cráteres. Es el que tiene la densidad más baja de los cuatro satélites de Galileo.

Io: Io

tiene 3.630 Km. de diámetro y gira a 421.000 Km. de Júpiter en poco más de un día y medio. Su órbita se ve afectada por el campo magnético de Júpiter y por la proximidad de Europa y Ganímedes.Es rocoso, con mucha actividad volcánica. Su temperatura global es de -143ºC, pero hay una zona, un lago de lava, con 17ºC.

Europa: Tiene 3.138 Km. de diámetro. Su órbita se sitúa entre Io y Ganímedes, a 671.000 Km. de Jupiter. Da una vuelta cada tres días y medio.El aspecto de Europa es el de una bola helada con líneas marcadas sobre la superficie del satélite. Probablemente son fracturas de la corteza que se han vuelto a llenar de agua y se han helado.

Diámetro: 143.200 km.

Distancia al Sol: 778 millones de km.

Período de rotación: equivale a 9 horas y 55 minutos terrestres.

Período de traslación: equivale a 11 años, 314 días y 20 horas terrestres.

SaturnoSaturno, el sexto planeta desde el Sol y el gigante de gas en segundo lugar, es único porque un conjunto amplio y complejo de anillos órbita el planeta en una banda delgada. Saturno es grande, de alrededor de 9,5 veces el radio de la Tierra. Tiene 62 lunas en su órbita. El interior de Saturno, como Júpiter, se compone principalmente de hidrógeno y helio en estado líquido a causa de la fuerte presión.

La densidad de los satélites de Saturno es muy baja y, además, reflejan mucha luz. Esto hace pensar que la materia más abundante es el agua congelada, casi un 70%, y el resto son rocas.

Titán es el mayor de los satélites de Saturno y el segundo en tamaño de todo el Sistema Solar, con un diámetro de 5.150 Km.Titán tiene una atmósfera más densa que la de La Tierra, formada por nitrógeno e hidrocarburos que le dan un color naranja. Gira alrededor de Saturno a 1.222.000 Km., en poco menos de 16 días.

Rea tiene 1.530 Km. de diámetro y gira a 527.000 Km. de Saturno cada cuatro días y medio. Tiene un pequeño núcleo rocoso. El resto es un océano de agua helada, con temperaturas que van de los 174 a los 220 ºC bajo cero.Los cráteres provocados por los meteoritos duran poco, porque el agua se vuelve a helar y los borra.

Jápeto o Iapetus es uno de los satélites de Saturno más estraños. Tiene una densidad semejante a la de Rea, pero su aspecto es muy diferente, porque tiene una cara oscura y otra clara. La cara oscura es, probablemente, material de un antiguo meteorito. Su diámetro es de 1.435 Km. y gira muy lejos, a 3.561.000 Km. de Saturno en 79 días y un tercio.

Dione y Tetis son otros dos grandes satélites de Saturno que tienen órbitas cercanas y tamaños similares. Dione tiene 1.120 Km. de diámetro, mientras que Tetis tiene 1.048. La primera gira a 377.000 Km. y la segunda a 295.000.

Diámetro: 120.536 km.

Distancia al Sol: 1429 millones de km.

Período de rotación: equivale a 10 horas y 40 minutos terrestres.

Período de traslación: equivale a 29 años y 167 días terrestres.

UranoAunque la mayoría de los planetas giran sobre su eje con una ligera inclinación, el gigante gaseoso Urano gira sobre un plano con la órbita del sol (98º). Esto crea cambios únicos estacionales. Este planeta frío es de cuatro veces el diámetro de la Tierra, y está hecho de una atmósfera de metano con un núcleo denso de metano congelado. Urano tiene un sistema de anillos débil y 27 lunas en su órbita.

Titania: Es la luna más grande de Urano, con 1.580 Km. de diámetro. Está cubierta por pequeños cráteres y rocas muy rugosas, con fallas que indican que las fuerzas internas han moldeado su superficie.La órbita de Titania pasa a 436.000 Km. del centro de Urano. Da una vuelta al planeta cada 8 días y 17 horas.

Oberón: Se caracteriza por una superficie helada, cubierta de cráteres, algunos de un tamaño considerable. Tiene reflejos brillantes en algunos lugares, igual que Calisto, la luna de Júpiter.

Su diámetro es de 1.523 Km. y gira alrededor de Urano a una distancia media de 582.600 Km. en 13 días y 11 horas.

Diámetro: 51.118 km.

Distancia al Sol: 2870 millones de km.

Período de rotación: equivale a 17 horas y 14 minutos terrestres.

Período de traslación: equivale a 84 años, 7 días y 9 horas terrestres.

NeptunoEl planeta azul Neptuno es el más alejado del sol, y al igual que Urano, es un lugar muy frío. Debido a su distancia del Sol, un año en Neptuno es de 165 años terrestres. La gran cantidad de metano en la atmósfera da al planeta su color azul, y el interior frío del planeta es principalmente hielo de metano. Es un planeta relativamente grande. Al igual que Urano, tiene un diámetro aproximadamente cuatro veces mayor que el de la Tierra. Trece lunas y un débil sistema de anillos órbitan alrededor del planeta.

Tritón: Tiene un diámetro de 2.700 Km. y gira a 355.000 Km. de Neptuno en poco menos de 6 días.Dos características lo hacen especial: es el único satélite grande que gira en dirección contraria a la rotación de su planeta y es el objecto del Sistema Solar donde se ha medido la temperatura media más fría, 235 ºC bajo cero.

Su órbita está inclinada unos 30º con respecto al plano de la órbita de Neptuno alrededor del Sol. Se cree que se compone aproximadamente en una cuarta parte por hielo y en tres cuartas partes por roca.Cuando fue capturado por la gravedad de Neptuno y forzado a describir una órbita elíptica en torno al planeta, Tritón rotaba sobre su eje a mucha más velocidad de lo que lo hace actualmente. Durante unos mil millones de años, la gravedad de Neptuno frenó la rotación de Tritón y lo llevó a describir una órbita circular.Su superficie tiene pocos cráteres, pero abundantes grietas. También presenta llanuras heladas y accidentes geográficos semejantes a volcanes con diámetros de hasta 200 km. Hay géiseres que arrojan chorros oscuros a la tenue atmósfera. Esto puede deberse a que la luz del Sol vaporiza nitrógeno líquido situado bajo la superficie.

Diámetro: 49.528 km.

Distancia al Sol: 4501 millones de km.

Período de rotación: equivale a 16 horas y 7 minutos terrestres.

Período de traslación: equivale a 164 años, 280 días y 7 horas terrestres.

PLANETAS ENANOS

Plutón que era el noveno planeta y ahora es un planeta enano. Por otra parte nos encontramos con Ceres, Eris, Makemake y Haumea.La nueva denominación de Planeta enano data de la XXVI Asamblea General de la Unión Astronómica Internaciónal del 24 de agosto del 2006 celebrada en Praga (República Checa); más precisamente la denominación de Plutoide pertenece a los planetas enanos que están más allá de la órbita de Plutón, por lo tanto los plutoides son: Eris, Makemake y Haumea, mientras que Ceres es solamente Planeta enano, pero no es "plutoide" ya que se encuentra antes de la órbita de Plutón en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter.Por convención de dicha asamblea se han establecido ciertas pautas para determinar en el futuro que cuerpo celeste corresponde a la categoría de planeta enano.

Planetas enanos definición:1) Tiene una órbita alrededor del sol.2) Tiene suficiente masa para tener forma esférica.3) No es un satélite de un planeta.4) No ha logrado limpiar los espacios vecinos a su órbita, atrayendo o expulsando otros cuerpos celestes en su camino.

Ceres. Descubierto en 1801 por Giuseppe Piazzi. Se encuentra entre las órbitas de Marte y Júpiter. Se consideró como un cometa, como un planeta y, finalmente, como un planeta enano. Su masa es la tercera parte del total del cinturón de asteroides. Tiene un diámetro de unos 950 x 932 km, aproximadamente la distancia entre Gibraltar y Gijón (atravesar España en vertical). Se trata de un planeta con agua en su interior, un hallazgo realizado por la Agencia Espacial Europea durante el pasado año 2014.

Plutón. Descubierto en 1930 por Clyde William Tombaugh. Se trata de un planeta enano situado muy próximo a la órbita de Neptuno. Durante diversos años se consideró un planeta más del Sistema Solar, pero, tras la Asamblea General de Praga de 2006, pasó a categorizarse como planeta enano. Plutón cuenta con un diámetro de 2370 km, algo más de la sexta parte del diámetro del planeta Tierra. Al igual que Ceres, cuenta con una corteza de agua helada y una atmósfera azul.

Eris. Junto con Makemake, se trata de uno de los planetas enanos descubiertos más recientemente. Su diámetro es ligeramente inferior al de Plutón, con unos 2326 km. Pertenece al grupo denominado como “Plutoide”, por lo que su órbita está más allá de Neptuno. Pertenece al denominado “cinturón de Kuiper”, un conjunto de cuerpos de cometa que orbital alrededor del Sol a una distancia de entre 30 y 100 ua.

Makemake. Descubierto en marzo de 2005, se trata de otro plutoide, siendo además uno de los objetos más grandes del cinturón de Kuiper. Su diámetro es de, aproximadamente, 1420 km, algo más de la mitad del de Plutón.

Haumea. Al igual que los tres anteriores, se sitúa en el cinturón de Kuiper, más allá de la órbita de Neptuno (siendo considerado así un plutoide). Fue descubierto en 2003 por Jose Luiz Ortiz Moreno en el Observatorio de Sierra Nevada (España). Su radio es de 1300-1900 km, siendo así un planeta con forma elíptica.

En el Cinturón de Kuiper se estima la existencia de unos 200 planetas enanos potenciales.

Además de estos planetas enanos, existe un grupo denominado como “planetas enanos potenciales”, los cuales no se categorizan como planetas enanos pero sí están en observación para una posible incorporación en el futuro. Se estima que existen 200

planetas enanos en el Cinturón de Kuiper (en el Sistema Solar exterior) y hasta 10.000 en una región más lejana (La Nube de Oort). La nube de Oort es un conjunto de pequeños cuerpos astronómicos, sobre todo asteroides y cometas, situados más allá de Plutón en el extremo del sistema Solar.

Planetas

Radioecuatorial

(km)Distancia

al Sol (km.) Lunas

Periodo de

Rotación ÓrbitaInclinación

del eje (º)Inclinación

orbital (º)

Mercurio 2.440 57.910.000 0 58,6 dias 87,97 dias 0,00 7,00

Venus 6.052 108.200.000 0 -243 dias 224,7 dias 177,36 3,39

La Tierra 6.378 149.600.000 1 23,93 horas

365,256 dias 23,45 0,00

Marte 3.397 227.940.000 2 24,62 horas

686,98 dias 25,19 1,85

Júpiter 71.492 778.330.000 63 9,84 horas

11,86 años 3,13 1,31

Saturno 60.268 1.429.400.000 33 10,23 horas

29,46 años 25,33 2,49

Urano 25.559. 2.870.990.000 27 17,9 horas

84,01 años 97,86 0,77

Neptuno 24.746 4.504.300.000 13 16,11 horas

164,8 años 28,31 1,77

Plutón (*) 1.160 5.913.520.000 1 -6,39 días 248,54

años 122,72 17,15