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1. El Universo y la Tierra

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  • 1. NUESTRO LUGAR EN EL UNIVERSO 2009 AÑO INTERNACIONAL DE LA ASTRONOMIA http://www.elmundo.es/especiales/2009/06/ciencia/astronomia/sistema_solar/index.html http://www.lanasa.net/
  • 2. TEMA 1.- NUESTRO LUGAR EN EL UNIVERSO 1. EN UN LUGAR DEL UNIVERSO 2. UNA NUEVA ESTRUTURA PARA EL SISTEMA SOLAR 3. LA FORMACIÓN DEL SISTEMA SOLAR 4 .EL NACIMIENTO DE LA TIERRA Y LA LUNA 5. MÁS ALLÁ DEL SISTEMA SOLAR 6. COMO EMPEZÓ TODO 7. EL ORIGE DE LA VIDA
  • 3. ASTRONOMÍA (“La ley de las estrellas”) La astronomía es una ciencia antigua y moderna a la vez. Antigua porque empezó prácticamente con la humanidad. Moderna porque nos proporciona uno de los campos de estudio e investigación más avanzados. El Hubble: telescopio ubicado fuera de la atmósfera que observa objetos celestes. Sus maravillosas imágenes asombraron al mundo, descubriendo estrellas y proponiendo hipótesis. Es el icono de la astronomía moderna.
  • 4. Esta ciencia estuvo relacionada con el ser humano desde la antigüedad y todas las civilizaciones tuvieron contacto con esta ciencia. Personajes como Aristóteles, Copérnico, Keppler, Galileo, Newton, Kirchhoff y Einstein fueron algunos des sus precursores. En el año 2009, no sólo se conmemoran 400 años desde que Galileo Galilei observó por primera vez el cielo a través de un instrumento, sino que de igual manera se conmemoraron 40 años del viaje con éxito que realizó el llamado Apolo 11 a la Luna. Astronomía, internacionalmente 2009 Ahora dale un vistazo a Astrallis: http://sites.google.com/a/misena.edu.co/astronomitecno/astraliss-1
  • 5. Año Internacional de la Astronomía - Español
  • 6. La astronomía en los libros...
  • 7. El gran asteroide que más se ha acercado a la Tierra Un español descubre un acompañante celeste potencialmente peligroso El universo en un PC. Hoy en día basta un 'click' para acceder a las observaciones de telescopios y naves espaciales PEDRO OSUNA 21/09/2009
  • 8. Ilustración de un planeta extrasolar en tránsito, cruzándose por delante de la estrella.- ESA / C. CARREAU Se busca planeta habitable 200 científicos definieron en Barcelona las estrategias para encontrar cuerpos como la Tierra y advierten que viajar hasta ellos es, por ahora, sólo un sueño La vida en la Tierra se puede detectar desde el espacio Ilustracion de la luz del Sol pasando a través de la atmosfera de la Tierra durante un eclipse, visto desde la Luna.- GABRIEL PÉREZ DÍAZ/IAC
  • 9. El primer planeta rocoso fuera del Sistema Solar, identificado por el satélite 'Corot' Los científicos descubrieron un cuerpo con una densidad similar a la de Mercurio, Venus, Marte y la de la Tierra Ilustración de un cuerpo rocoso en la órbita de una estrella diferente al Sol- ESA El mirador del cielo
  • 10. Hallan signos de agua en la Luna Los análisis se realizaron a partir de datos tomados por naves espaciales, según la revista 'Science' El gigantesco espejo de 17 metros de cada telescopio MAGIC se enfoca usando cientos de láseres que sólo son visibles en las noches de niebla.- R. W., INSTITUTO MAX PLANCK DE FÍSICA Un instrumento de EEUU en la nave india 'Chandrayaan-1' logra el hallazgo. ■ La presencia de agua podría facilitar la creación de bases lunares ■ También se detectaron nuevos indicios del líquido elemento en Marte
  • 11. EN UN LUGAR EN EL UNIVERSO... http://www.elmundo.es/especiales/2009/06/ciencia/astronomia/sistema_solar/index.ht
  • 12. Modelo geocéntrico de Ptolomeo En el siglo II d.C., Claudio Ptolomeo propuso un modelo de Universo con la Tierra en el centro. En el modelo, la Tierra permanece estacionaria mientras que los planetas, la Luna y el Sol describen complicadas órbitas alrededor de ella.
  • 13. Modelo heliocéntrico de Copérnico En el siglo XVI, Nicolás Copérnico publicó un modelo del Universo en el que el Sol (y no la Tierra) estaba en el centro. La teoría de Copérnico establecía que la Tierra giraba sobre sí misma una vez al día, y que una vez al año daba una vuelta completa alrededor del Sol. Además, afirmaba que la Tierra, en su movimiento rotatorio, se inclinaba sobre su eje (como un trompo).
  • 14. Nuevos descubrimientos científicos... El universo es inmenso La VÍa Láctea y la posición de nuestro Sistema solar La edad de la Tierra Charles Darwin ridiculizado por otros científicos La evolución biológica
  • 15. En el 2006 la UAI aprobó una nueva definición de planeta: “Cuerpo que orbita alrededor de una estrella, cuya masa es suficientemente grande como para tener forma casi esférica y despejar los alrededores de su órbita” NUEVO SISTEMA SOLAR: http://www.elpais.com/fotogalerias/popup_animacion.html?xref=20060824elpepusoc_1&type=Ge LLUVIA DE ESTRELLAS: http://www.elpais.com/fotogalerias/popup_animacion.html?xref=20060811elpepusoc_1&k=Lluvia Quieres saber cuánto pesas en otros planetas?: http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/4ESO/SituacionTierra/pesos.html Nuestros cielos: http://www.nuestroscielos.es
  • 16. UN NUEVO SISTEMA SOLAR
  • 17. ¿Cómo se formó el sistema solar? Disco de formación planetaria de la estrella Beta pictoris. La materia forma un disco delgado a partir del cual se forman los planetas Acción del calor solar en el sistema solar interior http://4.bp.blogspot.com/_oZOg6YjBvWk/SjnuMJwcCJI/AAAAAAAACAY/JqwSKhYj1IU/s1600-h/Sol Nacimiento del Sistema Solar: http://www.youtube.com/watch?v=talY6eeJEYc&hl=es http://www.youtube.com/watch?v=C0OKz9XkrwI
  • 18. Nacimiento de la Tierra: http://almez.pntic.mec.es/~jmac0005/ESO_Geo/TIERRA/videos/video_pt_015.htm Formación de la Tierra: http://www.youtube.com/watch?v=-FoNaLP9TDM ¿Cómo se formó la Tierra? ■Formación del protoplaneta: acreción de planetesimales ■Diferenciación por densidades: catástrofe del hierro ■Enfriamiento de la superficie de formación de los océanos Formación de la Tierra y de la Luna: http://www.youtube.com/watch?v=PQJ3PczVzWc
  • 19. Nuestro calendario mide el tiempo en años, pero el Año Luz se usa para medir distancias en el espacio. Un Año Luz es la distancia que la luz recorre en un año. A nosotros nos parece que la luz viaja casi instantáneamente -si enciendes una lámpara apuntando a alguien, verá enseguida, pero a la luz le lleva tiempo viajar- es sólo que es demasiado rápido para que tu y yo lo notemos. La luz viaja a 300,000 kilómetros por segundo. Entonces un Año Luz equivale aproximadamente a 9,460,800,000,000 kilómetros. Alfa Centauro y Próxima Centauro, las estrellas más cercanas a nuestro sistema solar, están a 4.3 años luz de distancia. Esto significa que si encendieses una lámpara hacia las estrelas, necesitaría más de cuatro años en llegar el rayo de luz. Para darte una idea de la rapidez con que viaja la luz, podrías dar vueltas alrededor de la Tierra siete veces en solo un segundo. Nuestro Sol está a 8 minutos luz de distancia. La unidad astronómica (UA) equivale a 150 millones de km y mide las distancias en el sistema solar. ¿Cómo podemos medir el tiempo en el espacio?
  • 20. La Vía Láctea tiene forma de lente convexa. El núcleo tiene una zona central de forma elíptica y unos 8.000 años luz de diámetro. Las estrellas del núcleo están más agrupadas que las de los brazos. A su alrededor hay una nube de hidrógeno, algunas estrellas y cúmulos estelares. La Vía Láctea forma parte del Grupo Local Junto con las galaxias de Andrómeda (M31) y del Triángulo (M33), las Nubes de Magallanes (satélites de la Vía Láctea), las galaxias M32 y M110 (satélites de Andrómeda), galaxias y nebulosas más pequeñas y otros sistemas menores. En total hay unas 30 galaxias que ocupan un área de unos 4 millones de años luz de diámetro. Todo el grupo orbita alrededor del gran cúmulo de galaxias de Virgo, a unos 50 millones de años La Vía Láctea es nuestra galaxia. "Camino de Leche“, llamada por los romanos Es grande, espiral y puede tener unos 100.000 millones de estrellas, entre ellas, el Sol.
  • 21. Brazos de la Galaxia espiral “Remolino”, también llamada M51 o NGC 5194. Hubble (5/4/2001) Una de las nebulosas planetarias más extrañas descubiertas por el hombre, la NGC 6543, conocida popularmente como la Nebulosa “Ojo de Gato” Hubble(1/1/95). En la Nebulosa planetaria NGC 3132 se ve una nube de gas en expansión alrededor de una estrella moribunda (5/11/98). Perfil de la galaxia espiral NGC 4013, ubicada a 55 millones de años-luz de la Tierra. Hubble Quasares de las galaxias NGC 2992 y NGC 2993. Galaxia que por su forma fué denominada “Caballo”.
  • 22. Espectacular par de galaxias interactuando www.astroelche.es/blog/index.php?blog=2&title...
  • 23. Tamaños y formas Galaxias enormes como Andrómeda, o pequeñas como su vecina M32. Las hay en forma de globo, de lente, planas, elípticas, espirales (como la nuestra) o formas irregulares. Las galaxias se agrupan formando "cúmulos de galaxias". Foto de la Galaxia M31 Andrómeda
  • 24. Pero... ¿que son las galaxias? Son acumulaciones enormes de estrellas, gases y polvo. En el Universo hay centenares de miles de millones. Cada galaxia puede estar formada por centenares de miles de millones de estrellas y otros astros En el centro de las galaxias es dónde se concentran más estrellas. Cada cuerpo de una galaxia se mueve a causa de la atracción de los otros. En general hay, además, un movimiento más amplio que hace que todo junto gire alrededor del centro. La galaxia grande más cercana es Andrómeda. Se puede observar a simple vista y parece una mancha luminosa de aspecto brumoso. Los astrónomos árabes ya la habían observado. Actualmente se conoce con la denominación M31. Está a unos 2.200.000 años luz de nosotros. Es el
  • 25. Las galaxias tienen un origen y una evolución. Las primeras galaxias comenzaron a formarse 1.000 millones de años después del Big-Bang. Muchos núcleos de galaxias emiten una fuerte radiación, cosa que indica la probable presencia de un agujero negro. Los movimientos de las galaxias provocan, a veces, choques violentos. Pero, en general, las galaxias se alejan unas de otras como puntos dibujados sobre la superficie de un globo que se infla. Galaxia M33 ¿Que son los agujeros negros? http://www.xtec.es/~rmolins1/univers/es/negres.htm
  • 26. AGUJEROS NEGROS Son cuerpos con un campo gravitatorio extraordinariamente grande No puede escapar ninguna radiación electromagnética ni luminosa, por eso son negros. Están rodeados de una "frontera" esférica que permite que la luz entre pero no salga El científico británico Stephen W. Hawking dedicó buena parte de su trabajo al estudio de los agujeros negros. Otros astros: http://www.xtec.cat/~rmolins1/univers/es/quapuls.htm
  • 27. AGUJEROS NEGROS EL observatorio espacial de rayos-X Chandra (Chandra X- Ray Observatory) de la NASA detectó unha curiosa explosión proveniente del núcleo de nuestra galaxia -- una señal de que el agujero negro central de la Vía Láctea podría estar devorando a sus vecinos. La Vía Láctea vista desde el Valle de la Muerte (CALIFORNIA)
  • 28. ¿Qué hay en las galaxias? ■Estrellas ■Nebulosas ■Materia oscura Las estrellas Son masas de gases, principalmente hidrógeno y helio, que emiten luz. Se encuentran a temperaturas muy elevadas. En su interior hay reacciones nucleares. Vemos las estrellas, excepto el Sol, como puntos luminosos muy pequeños, y sólo de noche, porque están a enormes distancias de nosotros. Estrella muy brillante en la nebulosa Pistola El Hubble muestra el disco de Betelgeuse
  • 29. Clasificación Según las dimensións: Supergigantes, gigantes, medianas, pequeñas y estrellas enanas. Según a temperatura: (De caliente a a frío) Azules, blancas, amarillas y rojas. Se nombran combinando las dos: gigantes rojas enanas blancas, ... Novas y supernovas. Son estrellas que explotan liberando en el espacio parte de su material. Resto de la supernova M1 (NGC 1952) Durante un tiempo variable, su brillo aumenta de forma espectacular. Parece que nace una estrella nueva. Supernova 1987 A Nebulosas planetarias Son restos de gigantes rojas que se convirtieron en enanas blancas. Nebulosa Planetaria NGC 3132
  • 30. N º E s tr e lla M a g n itu d a p a r e n te A ñ o s lu z R a d io ( S o l= 1 ) 1 S ir io - 1 . 4 6 8 . 6 1 . 7 2 C a n o p u s * - 0 . 7 2 7 4 . 0 - 3 A r c tu r - 0 . 0 4 3 4 . 0 2 5 . 1 4 R ig il K e n t * - 0 . 0 1 4 . 3 1 . 2 5 V e g a 0 . 0 3 2 5 . 3 2 . 0 6 C a p e lla 0 . 0 8 4 1 . 0 1 3 . 0 7 R ig e l 0 . 1 2 8 1 5 . 0 6 3 . 0 8 P r o c y o n 0 . 3 8 1 1 . 4 2 . 0 9 A r c h e n a r * 0 . 4 6 6 9 . 0 5 . 0 1 0 B e te lg e u s e 0 . 5 0 4 2 5 . 0 2 2 6 . 0 1 1 H a d a r * 0 . 6 1 3 2 0 . 0 - 1 2 A lta ir 0 . 7 7 1 6 . 8 1 . 6 Las más brillantes
  • 31. E v o l u c i ó n de la s E s t r e l l a s 1.- Se forma la estrella a partir de una nube de gas y polvo. 2.- Gigante. Reacciones nucleares. Masas de gas y polvo se condensan a su alrededor (protoplanetas). 3.- Secuencia principal. La estrella con planetas, estable mientras consume su materia. 4.- La estrella comienza a dilatarse y enfriarse. 5.- Crece, engullendo los planetas, hasta convertirse en una gigante roja. 6.- Se vuelve inestable y comienza a dilatarse y encojerse alternativamente hasta que explota. Si la estrella era como el Sol ...Si la estrella era mucho mayor que el Sol ... 7.- Supernova. Lanza la mayor parte del material. 8.- Púlsar. El resto, se hace pequeño y denso. 9.- Si tenía mucha masa, se contrae aún más hasta convertirse en un agujero negro 7.- Nova. Lanza materiales hacia el exterior. 8.- Nebulosa planetaria. El resto, se contrae 9.-Enana. Se hace muy pequeña y densa y brilla con luz blanca o azul, hasta que se apaga
  • 32. EVOLUCIÓN DE UNA ESTRELLA
  • 33. EVOLUCIÓN DE UNA ESTRELLA
  • 34. Nebulosas: fotos de nebulosas de la Vía Láctea Nebulosa Esquimal Nebulosa del Caballo Nebulosa Reloj de Arena La nebulosa del Huevo Nebulosa del Lápiz Nebulosa del Cisne El pequeño fantasma http://www.astromia.com/fotouniverso/fotosvialactea.htm
  • 35. Materia oscura:Mapa de materia oscura en el Universo El mapa resultante muestra la materia oscura invisible en azul y las posiciones de los grupos de galaxias en amarillo. El trabajo , basado en numerosas observaciones con el Telescopio Espacial Hubble, revela que la materia oscura del grupo no está uniformemente distribuida, pero sigue de cerca las acumulaciones de materia luminosa.
  • 36. ¿Cómo comenzó TODO? En 1929, el astrónomo americano Edwin Hubble observó que las galaxias se están separando unas de las otras, de ahí dedujo que el Universo se encuentra en expansión Mosaico de imágenes de todo el cielo El Universo es todo, sin excepciones. Materia, energía, espacio y tiempo, todo lo que existe forma parte del Universo.
  • 37. ¿HACIA DÓNDE VA EL UNIVERSO?
  • 38. Según la teoría de la relatividad, hay tres futuros posibles:
  • 39. Si la densidad del cosmos fuera superior a un determinado valor, llamado valor crítico, el Universo sería de tipo cerrado, es decir, primero sometido a una fase de expansión (Big Bang) y después a la de contracción (Big Crunch).
  • 40. Si la densidad es inferior a la crítica, el Universo sería de tipo abierto y su expansión sería indefinida
  • 41. Si la densidad es la crítica, el Universo sería de tipo plano y su expansión sería constante
  • 42. El origen de la vida Características de la Tierra primitiva: ■ Atmósfera diferente a la actual ■ Las radiaciones ultravioleta llegaban hasta la superficie terrestre. ■ Sometida a bombardeos de asteroides
  • 43. La síntesis prebiótica Hipótesis de Oparin y Haldane (1924): ■ Formación de moléculas orgánicas sencillas ■ Formación de moléculas orgánicas complejas ■ Formación de “coacervados” http://www.youtube.com/watch?v=1-FbUNO2UzA La experiencia de Miller
  • 44. La experiencia de Miller
  • 45. Objeciones a la hipótesis de OPARIN Chimeneas hidrotermales submarinas ■ La atmósfera primitiva sería menos reductora de lo que supuso Miller ■ La sopa primordial sería más diluída Panspermia ■ En 1969 cayó un meteorito que contenía numerosos compuestos orgánicos ■ En 1996 se hayaron vestigios de microorganismos fósiles en otro meteorito de origen marciano http://www.dailymotion.com/video/x789do_origen-de-la-vida-panspermia_school
  • 46. 1. Dunas y ondulaciones de arena en un cráter de la superficie de Marte fotografiada por la ´Mars Reconnaissance Orbiter' de la NASA. 2. 2. La luna de Júpiter, Europa, fotografiada por la sonda espacial 'Galileo'. 3 Imagen de los lagos de Titán, la mayor luna de Saturno, captadas por la sonda 'Cassini'. ¿Hay vida ahí afuera? De existir alguna forma de vida a nuestro alcance, es decir, dentro del Sistema Solar, lo más probable es que se trate de vida bacteriana capaz de digerir hierro y de aguantar una alta radiación ultravioleta y temperaturas que rondan los 100º C, eso sí, siempre en presencia de agua, un líquido esencial para la vida que conocemos. Este planteamento llevó a los científicos de la NASA a estudiar y explorar Marte.
  • 47. Los factores que determinarían si hay vida en otros planetas, son: - El número de estrellas que son estables y viven lo suficiente para permitir que surja la vida en un planeta. - El número de estrellas que tienen planetas con superficies razonables, incluyendo atmósfera y agua. - El número de planetas en los que existe la vida. Aunque sabemos los factores que son importantes para que exista vida en otros planetas, nos resulta difícil dar una respuesta.
  • 48. Cité des Sciences: http://www.e-sm.net/cmc01bach06 http://www.cite-sciences.fr/francais/ala_cite/expositions/vie-extra Astroseti: www.e-sm.net/cmc01bach07 ( http://www.astroseti.org/index.php )