1. * En un lugar del universo… * Una nueva estructura para el Sistema Solar * La formación del Sistema Solar * El nacimiento de la Tierra y la Luna * Más allá del Sistema Solar * Cómo empezó todo * El origen de la vida UNIDAD 1: NUESTRO LUGAR EN EL UNIVERSO

2. EN UN LUGAR DEL UNIVERSO… En el mundo clásico Perspectiva antropocéntrica Especie humana es el centro del Universo La Tierra ha sido creada para el hombre SISTEMA GEOCÉNTRICO Tierra en el centro del universo A su alrededor giran el Sol y la Luna Estrellas fijas en una bóveda Los planetas giraban en trayectorias errantes

3. EN UN LUGAR DEL UNIVERSO… Alternancia del día y la noche Los movimientos de las estrellas Explicaba No lograba explicar Observaciones astronómicas de estrellas y planetas SISTEMA GEOCÉNTRICO SISTEMA HELIOCÉNTRICO Sol en el centro del universo La Luna gira en torno a la Tierra Los planetas giran alrededor del Sol Permitió el desarrollo del

4. Hombre en el centro del universo Observaciones astronómicas La Tierra gira alrededor del Sol Estudio de las galaxias El Sol una estrella más de la galaxia Edad de la Tierra Llevamos aquí un “instante” Darwin: Teoría de la evolución Pero reflexionamos sobre nuestro lugar y nuestro origen EN UN LUGAR DEL UNIVERSO… SISTEMA GEOCÉNTRICO SISTEMA HELIOCÉNTRICO VÍA LÁCTEA 4.560 millones de años Ser humano un ser vivo más

5. UNA NUEVA ESTRUCTURA PARA EL SISTEMA SOLAR Características de un PLANETA (UAI) Cuerpo que orbita en torno a una estrella Debe haber despejado su órbita Con masa los suficientemente grande para que sea esférico

6. UNA NUEVA ESTRUCTURA PARA EL SISTEMA SOLAR Según la UAI se forma por El Sol Planetas SISTEMA SOLAR Planetas enanos Cuerpos menores Satélites

7. UNA NUEVA ESTRUCTURA PARA EL SISTEMA SOLAR Estrella de tamaño medio que gira sobre su eje Compuesto por H y He Su energía es producida por reacciones termonucleares 15.000.000 ºC en el núcleo y 6000ºC en la superficie Núcleos de hidrógeno Helio n ENERGÍA El Sol

8. UNA NUEVA ESTRUCTURA PARA EL SISTEMA SOLAR Orbitan alrededor del Sol Masa suficiente para Haber despejado su órbita Ser casi esféricos Planetas exteriores o gigantes Planetas interiores o terrestres Planetas Se diferencian en Cercanos al Sol, pequeño tamaño, superficie rocosa y sin atmósfera o tenue Más alejados del Sol, gran tamaño, superficie no rocosa y en estado gaseoso o líquido

9. UNA NUEVA ESTRUCTURA PARA EL SISTEMA SOLAR Planetas interiores o terrestres Mercurio, Venus, Tierra y Marte Planetas exteriores o gigantes Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno Planetas

10. UNA NUEVA ESTRUCTURA PARA EL SISTEMA SOLAR Orbitan alrededor del Sol Su masa les permite ser casi esféricos, pero no han despejado su órbita Plutón Ceres Eris Planetas enanos

11. UNA NUEVA ESTRUCTURA PARA EL SISTEMA SOLAR Giran en torno a los planetas La Luna es el de la Tierra Venus y Mercurio son los únicos planetas que no tienen Satélites

12. UNA NUEVA ESTRUCTURA PARA EL SISTEMA SOLAR Asteroides Cuerpo rocosos, generalmente irregulares Cinturón de asteroides (entre Marte y Júpiter), troyanos (en la órbita de Júpiter) y centauros (en la órbita de Saturno) Cometas Orbitan más allá de Neptuno (cinturón de Kuiper) Se forman por hielo y partículas de polvo Cuerpos menores

13. LA FORMACIÓN DEL SISTEMA SOLAR Teoría científica Debe cumplir Debe explicar Tiene que estar fundada en hechos Tiene que ser posible su comprobación Debe explicar hechos y observaciones Teoría sobre el origen del sistema solar El Sol y todos los planetas tienen el mismo sentido de giro Las órbitas de los planetas son elipses poco excéntricas Las órbitas se sitúan en el mismo plano, la eclíptica Planetas interiores más pequeños y densos que los exteriores En los cuerpos celestes rocosos hay cráteres de impacto

14. LA FORMACIÓN DEL SISTEMA SOLAR Se basa en las observaciones de Distintos lugares de la galaxia en diversos momentos de evolución Asteroides y cometas: Materia que no se concentró en el Sol, los planetas o satélites 1 Nebulosa inicial . Hace 4600 millones de años una nebulosa giratoria de polvo y gas comenzó a contraerse. En las zonas galácticas en las que se forman estrellas se encuentran siempre nubes de gas y polvo, las nebulosas. 2 Colapso gravitatorio . La contracción o colapso forma una gran masa central y un disco giratorio . 4 Formación de planetesimales. En el resto de la nebulosa , las partículas chocan y se fusionan originando otras mayores (entre varios cm y km). 5 Formación de protoplanetas . Las colisiones de los planetesimales y su acreción originaría los protoplanetas. Júpiter es el planeta menos evolucionado y tiene una gran identidad química con el Sol. 6 Barrido de la órbita. Cada planeta fue despejando su órbita por acreción de planetesimales 3 Formación del protosol . La colisión de las partículas en la masa central libera energía. Comienza la fusión nuclear del hidrógeno (nace una estrella, el protosol en la nebulosa). Teoría PLANETESIMAL

15. EL NACIMIENTO DE LA TIERRA Y LA LUNA Formación del protoplaneta terrestre : Mediante la acreción de planetesimales en el disco nebular El aumento del campo gravitatorio favoreció la acreción En esa zona del disco nebular abundaban Fe y silicatos, además de otros elementos más volátiles Los impactos provocaron un aumento de la tª Diferenciación por densidades : Los componentes de la Tierra parcialmente fundidos se distribuyeron en función de su densidad El Fe se desplazo hacia el centro formando el núcleo Los gases se escaparon formando la atmósfera Enfriamiento de la superficie y formación de los océanos : Al despejarse la órbita se sedujeron los impactos y descendió la tª Se formaron la primeras rocas en la superficie Se condensó el vapor de agua formándose los océanos 1 1 2 2 3 3

16. EL NACIMIENTO DE LA TIERRA Y LA LUNA Origen de la Luna La Luna tiene 100 Ma menos y su densidad es menor Explica la diferencia de densidad, pero no su edad En el choque quedaron los restos del objeto y de la zona impactada del objeto La acreción de esos materiales formo la Luna, los terrestres formarían la corteza y el manto y los del objeto el núcleo HIPÓTESIS Se formó simultáneamente a la Tierra en un proceso paralelo Se formó al colisionar un objeto del tamaño de Marte contra la Tierra La Luna se habría formado a la vez que la Tierra, pero más alejada del Sol. Luego habría sido capturada por la Tierra

17. EL NACIMIENTO DE LA TIERRA Y LA LUNA Origen de la Luna Explica la diferencia de densidad con la Tierra Explica el diferente tiempo de formación respecto a la Tierra Se formó al colisionar un objeto del tamaño de Marte contra la Tierra

18. MÁS ALLÁ DEL SISTEMA SOLAR El Sol es uno de las 100.000.000.000 estrellas de la Vía Láctea La Vía láctea es una de las 2.000 galaxias que forman el cúmulo de Virgo

19. MÁS ALLÁ DEL SISTEMA SOLAR TIPOS DE GALAXIAS Elípticas Espirales Irregulares Espirales Elípticas Irregulares La Vía láctea es espiral, con un disco central de 100.000 años luz de diámetro La galaxia más cercana a 80.000 años luz

20. MÁS ALLÁ DEL SISTEMA SOLAR Está formada por Pueden tener o no planetas, satélites, asteroides,… Evolución estelar Transformación de H en He Consumo de He y aumento de tamaño Una estrella normal se encoge y transforma en una enana blanca Una estrella con mucha masa explota formando una supernova y después originar un agujero negro o un estrella de neutrones Masas de polvo y gas interestelar Son los materiales a partir de los cuales se forman las estrellas 90% de la masa del universo de la que se desconoce su naturaleza Estrellas Nebulosas GALAXIA Materia oscura 1 1 2 2 2a 2a 2b 2b

21. MÁS ALLÁ DEL SISTEMA SOLAR

22. CÓMO EMPEZÓ TODO Observó que Si retrocediésemos en el tiempo Teoría del BIG BANG Tiempo cero en el que toda la masa y energía del universo se concentraría en un punto (hace 13700 Ma) Inflación : La explosión multiplicó el tamaño del universo. Existían partículas subatómicas y la radiación primordial Síntesis primordial de H y He : Se formaron esos primeros átomos y continuo la radiación cósmica de fondo Formación de galaxias : Con sus nebulosas y estrellas, en las que había H y He y se empezaban a formar elementos como el C Formación de elementos pesados : El las explosiones de las supernovas, que esparcirían elementos como el C, O, N, Ca, Fe,… Hubble El universo de encuentra en expansión Todas las galaxias habrían estado juntas

23. CÓMO EMPEZÓ TODO Inflación (el tamaño del universo aumenta hasta adquirir las dimensiones de una galaxia) Formación de las partículas elementales (quarks, protones, neutrones y electrones) Formación de átomos y radiación de fondo) Formación de galaxias) Formación de elementos pesados)

24. EL ORIGEN DE LA VIDA Fósiles más antiguos: 3600 M.a. Cianobacterias Indicios de actividad biológica: 3800 M.a. ¿Cuándo? Entre 4200 y 3800 M.a. ¿Qué ambiente había en esa Tierra? Atmósfera con CO 2 , metano y vapor de agua, sin oxígeno La radiación UV llegaba a la superficie, no había capa de O 3 Continuamente caían asteroides

25. EL ORIGEN DE LA VIDA SÍNTESIS PREBIÓTICA (Oparin y Haldane) Formación de moléculas orgánicas sencillas Los componentes de la atmósfera expuestos a la luz UV y a descargas eléctricas originaron aminoácidos Formación de moléculas orgánicas complejas Las moléculas simples se combinarían formando otras más complejas acumulándose en los océanos Formación de coacervados Algunos compuestos formarían esferas huecas (coacervados) en los que se encerrarían ácidos nucleicos que podrían copiarse ¿Cómo? 1 2 3

26. EL ORIGEN DE LA VIDA SÍNTESIS PREBIÓTICA (Oparin y Haldane) Tuvo un fuerte apoyo con el Introdujo en un recipiente de vidrio los gases, que según Oparín, formaban la atmósfera primitiva. 1 Los sometió a descargas eléctricas mientras hacía hervir el agua que forzaba los gases a circular. 2 Al cabo de una semana analizó el agua y comprobó que se habían formado compuestos orgánicos. 3 EXPERIMENTO DE MILLER

27. EL ORIGEN DE LA VIDA ¿Dónde? Nuevas alternativas Chimeneas hidrotermales submarinas Panspermia Atmósfera menos reductora, en la que sería más difícil la formación de compuestos orgánicos Menor concentración de moléculas orgánicas en los primeros océanos Objeciones la síntesis prebiótica

28. EL ORIGEN DE LA VIDA Chimeneas hidrotermales submarinas Lugares del fondo oceánico donde emanan gases a 300º C Allí viven bacterias termófilas que obtienen energía a partir de los gases Se desarrolla un ecosistema que no depende de la energía solar Ventajas como escenario para aparición de la vida Hay ambiente reductor sin que influya la atmósfera No dependen de la energía solar Hay cavidades cerradas en la que se pueden concentrar moléculas orgánicas

29. EL ORIGEN DE LA VIDA Panspermia Los primeros organismos o sus precursores surgieron fuera de la Tierra y llegaron aquí en un asteroide o cometa Principal inconveniente La superficie de un meteorito alcanza altas temperaturas al atravesar la atmósfera Pero Las rocas son malas conductoras del calor y solo se fundiría una capa superficial Descubrimientos que hicieron resurgir la panspermia Murchinson (1969): Cayó un meteorito que contenía compuestos orgánicos 1996: Se hallaron trazas de microorganismos fósiles en un meteorito de origen marciano Panspermia , hipótesis posible. Traslada el problema del origen de la vida a otro sitio.