evolución de las estrellas, formación sistema solar, tectónica y deriva continental. CMC

1. TEMA 3. NUESTRO LUGAR EN EL UNIVERSO II (“Somos polvo de estrellas”) I.E.S MURIEDAS Departamento Biología- Geología C.M.C. 1º de bachillerato

2. El origen del Universo

4. 150 millones de Km La luz tarda 8,4 segundos en llegar TIERRA La UA (Unidad Astronómica) es la distancia media entre la Tierra y el Sol. Equivale a 149 600 000 Km, aunque esta cifra suele redondearse a 150 000 000 Km. 1 UA SOL

5. La luz tarda 8,4 segundos en llegar PLUTÓN y su satélite CARONTE La distancia entre el Sol y el planeta Plutón es casi 40 veces mayor que la distancia Tierra-Sol. 39,5 UA SOL

6. La luz recorre 300.000 Km en un segundo ¡Imagínate los kilómetros que recorre en un año! Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año, propagándose a la velocidad de 300 000 Km cada segundo.

7. La luz de Andrómeda tarda dos millones de años en llegar a nosotros RECUERDA Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año . Andrómeda, la galaxia más próxima Vía Láctea Nos hallamos aquí Distancia = 2 millones de años luz

8. LAS GALAXIAS Las galaxias son enormes agrupaciones de estrellas, gas y polvo interestelares. Pueden contener billones o trillones de estrellas que, a su vez, poseen en muchas ocasiones sistemas planetarios. Galaxia de Andrómeda Vía Láctea Nos hallamos aquí

9. El universo está compuesto de aproximadamente 100 mil millones de galaxias . Las galaxias normalmente se encuentran agrupadas en cúmulos, pero tomado en conjunto el universo parece ser uniforme. Las distancias entre galaxias son colosales (varios millones de años luz ). Una galaxia es un conglomerado de miles de millones de estrellas como el Sol. Por ejemplo la galaxia donde se encuentra nuestro sistema solar, se llama La Vía Láctea , y alberga 100 mil millones de estrellas. Algunas galaxias tienen forma de espiral con sus estrellas rotando a gran velocidad en torno a su centro donde puede residir un agujero negro. Las distancias entre las galaxias son enormes. La galaxia Andrómeda es una de nuestras vecinas y se encuentra a 2,2 millones de años-luz. Objeto Tamaño ( año-luz ) Nuestra galaxia 100.000 Distancia a Andrómeda 2 millones

10. Nuestro sistema solar se encuentra en el brazo de una galaxia espiral llamada LA VÍA LÁCTEA a una distancia de 30.000 años-luz de su centro. La Vía Láctea está formada principalmente por 100.000 millones de estrellas , agrupadas en un disco que da vueltas a una velocidad de 1 revolución cada 300 millones de años. Las distancias entre las estrellas son enormes. Por ejemplo la distancia a la estrella más cercana al Sol (Próxima Centauri) es de 4,3 años-luz. El espacio entre las estrellas no es totalmente vacío, existe una gran cantidad de polvo interestelar y gas de hidrógeno en nubes y nebulosas. Además existe evidencia sobre la existencia de materia oscura. En torno al centro de la Vía Láctea se encuentran del orden de 300 agrupaciones de estrellas cada una de ellas compuesta por 100 mil a 1 millón de estrellas. Estas agrupaciones se llaman cúmulos globulares. Objeto Tamaño ( año-luz ) Nuestra Galaxia 100.000 Distancia a Próxima Centauri 4,3

11. Nuestro lugar en el universo Nos hallamos aquí Posición que ocupamos en nuestra galaxia, la Vía Láctea Perdidos en el espacio Andrómeda, la galaxia más cercana a la Vía Láctea Vía Láctea

12. La Vía Láctea Brazo de Perseo Brazo de Orión Brazo de Sagitario Brazo del Cisne Vista de frente Vista de canto Núcleo 100 000 años luz Halo 25 000 años luz Nos hallamos aquí

13. Galaxia sombrero: imagen real tomada por el Telescopio Espacial Hubble

14. Nebulosas y cúmulos estelares Nebulosa del cangrejo Gran Nebulosa de Orión Nebulosa M16 Las nebulosas son concentraciones de gas (principalmente hidrógeno y helio) y polvo interestelar.

15. Cúmulo tipo abierto Cúmulo globular Los cúmulos estelares son agrupaciones más o menos compactas de estrellas próximas entre sí.

16. Las estrellas Una estrella es una inmensa esfera de gas que emite luz propia debido a reacciones termonucleares en su centro. La fuerza gravitacional tiende a compactar el gas hacia el centro, pero el trabajo realizado por la gravedad en este proceso sube la temperatura y aumenta la presión del gas hacia afuera. La gravedad y la presión tiran en sentido contrario y así mantienen un equilibrio. La fuente de energía en una estrella es la fusión nuclear de hidrógeno para producir helio. En algunos casos también se forman elementos más pesados que el helio. Cuando se acaba el material necesario para mantener estas reacciones nucleares la estrella puede convertirse en una enana blanca , o gigante roja , o supernova , o estrella de neutrones , o agujero negro.

17. La energía de las estrellas se origina en una reacción llamada FUSIÓN NUCLEAR, en la que los núcleos de Hidrógeno (H) se unen formando núcleos mayores de Helio (He). 2 Hidrógeno 1 Helio + Energía

18. Tipo SOL Estrellas masivas Sistema binario: Agujero negro mas una estrella

19. Ciclo de vida de una estrella NEBULOSA PROTOESTRELLA ESTRELLA MASIVA ESTRELLA NORMAL GIGANTE ROJA ENANA BLANCA SUPERGIGANTE ROJA SUPERNOVA ESTRELLA DE NEUTRONES PÚLSAR AGUJERO NEGRO ENANA NEGRA

21. Las estrellas Protuberancias solares Imágen real del Sol

22. GIGANTES ROJAS El Sol es una estrella con una masa de 2 x 10 30 Kilogramos. Cuando todo el hidr ó geno en su n ú cleo se ha fusionado en helio el Sol se convertir á en una estrella GIGANTE ROJA. Ser á tan grande que llegar á a incluir las ó rbitas de Mercurio y Venus. Esto ocurrir á dentro de 5.000 . 10 6 de a ñ os, se produce por el calentamiento de la estrella debido a la fusi ó n de los elementos m á s pesados que el helio. Durante esta etapa, la estrella emite las capas m á s exteriores de su atm ó sfera dando as í origen a nubes brillantes de gas y polvo llamadas NEBULOSAS PLANETARIAS. Una estrella de enorme tamaño, pero bastante fría en su superficie, que suele brillar con una luz rojiza o anaranjada. No olvides dos cosas que la gente suele confundir: en primer lugar, una gigante roja puede no estar muy caliente en su superficie, pero brilla con gran potencia, puesto que su superficie total es gigantesca comparada con la estrella original (la superficie es proporcional al radio al cuadrado). Por otro lado, aunque se llaman “gigantes” por su tamaño, estas estrellas no tienen más masa de la que tenían antes de convertirse en gigantes – de hecho, tienen menos, porque la fusión consume parte de la masa de la estrella. Lo que tienen es un gran volumen y una densidad bastante baja.

23. ENANAS BLANCAS Cuando todo el combustible nuclear (incluyendo elementos más pesados que el helio) se ha terminado, la estrella se enfría y se compacta formando así una enana blanca. las enanas blancas seguirán brillando miles de millones de años después de que se haya apagado la última estrella Cuando nuestro Sol, por ejemplo, haya consumido todo el helio de su núcleo, no tendrá suficiente temperatura para fusionar carbono ni oxígeno. El resultado entonces es una ENANA BLANCA : una estrella muy pequeña que puede durar miles de millones de años, produciendo una cantidad de energía relativamente pequeña

24. ENANAS MARRÓN Es posible que durante el proceso de formación, algunas estrellas no alcancen la masa suficiente para comenzar las reacciones termonucleares del hidrógeno en su centro. Como no brillan éstas estrellas son muy difíciles de observar, son como un planeta gaseoso gigante. Estrellas con masa inferior a 80 veces la masa del Júpiter exhiben este comportamiento. muestra el tamaño de nuestro Sol (izquierda) comparado con una enana marrón (segundo desde la izquierda), Júpiter (tercero desde la izquierda) y de la Tierra (derecha). (Foto: Brian Hewitt / GSFC NASA)

25. SUPERNOVAS En estrellas con masa un poco mayor que la del Sol (>4 M sol) la fusión nuclear produce elementos cada vez más pesados. Cuando se forma el hierro, el núcleo de la estrella no puede auto-soportarse y colapsa gravitacionalmente. Las capas exteriores son emitidas como en una super explosión cósmica y el núcleo remanente se compacta formando una ESTRELLA DE NEUTRONES . En el año 1054, una supernova Ia fue visible desde la Tierra: numerosos astrónomos árabes y cristianos la describen en sus escritos. Los restos de la supernova son visibles todavía. El “cadáver” de esa estrella es lo que llamamos Nebulosa del Cangrejo. Tiene unos 11 años luz de diámetro y sigue expandiéndose a más de cinco millones de km/h:

26. ESTRELLA DE NEUTRONES Una estrella de neutrones es una estrella formada por neutrones empacados con la misma densidad que en un núcleo atómico. Es decir una estrella de neutrones es como un núcleo atómico gigantesco. Una cucharadita de materia sacada de una estrella de neutrones tiene una masa de mil millones de toneladas. Las estrellas de neutrones se forman como producto de una supernova. Durante la explosión de una supernova, la densidad en el núcleo remanente es tan grande que allí se forma una ESTRELLA DE NEUTRONES O UN AGUJERO NEGRO .

27. AGUJEROS NEGROS Si la masa inicial de una estrella es superior a 8 masas solares, al final de su vida cuando todo el combustible se ha gastado, la estrella se convierte en un agujero negro. Es una región finita del espacio-tiempo provocada por una gran concentración de masa en su interior, con enorme aumento de la densidad, lo que genera un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera los fotones de luz, pueden escapar de dicha región

28. 4 He + 4 He -> 8 Be 8 Be + 4 He -> 12 C 12 C + 4 He -> 16 O 1ª Etapa Nucleosíntesis inicial 2ª Etapa fusión nuclear de las estrellas masivas 12 C-> O, Ne, Na, Mg O -> Si, P, S Si -> Ar, Ca 3ª Etapa Explosión supernova: Pb, U, Au…

29. 2.- Formación del sistema solar Por ACRECION GRAVITATORIA El Sol y los planetas de nuestro sistema se formaron a la vez

31. 2.- Formación del sistema solar Asteroides

32. Cometas

33. Algunos datos Planetas Radio ecuatorial Distancia al Sol (km.) Lunas Periodo de Rotación Órbita Inclinación del eje Inclin. orbital Mercurio 2.440 km. 57.910.000 0 58,6 dias 87,97 dias 0,00 º 7,00 º Venus 6.052 km. 108.200.000 0 -243 dias 224,7 dias 177,36 º 3,39 º La Tierra 6.378 km. 149.600.000 1 23,93 horas 365,256 dias 23,45 º 0,00 º Marte 3.397 km. 227.940.000 2 24,62 horas 686,98 dias 25,19 º 1,85 º Júpiter 71.492 km. 778.330.000 63 9,84 horas 11,86 años 3,13 º 1,31 º Saturno 60.268 km. 1.429.400.000 33 10,23 horas 29,46 años 25,33 º 2,49 º Urano 25.559 km. 2.870.990.000 27 17,9 horas 84,01 años 97,86 º 0,77 º Neptuno 24.746 km. 4.504.300.000 13 16,11 horas 164,8 años 28,31 º 1,77 º Plutón 1.160 km. 5.913.520.000 1 -6,39 días 248,54 años 122,72 º 17,15 º

34. ACRECIÓN GRAVITATORIA En un principio la Tierra era una esfera de material fundido cuyo tamaño iba aumentando porque se iban agregando nuevos fragmentos. Los impactos de estos fragmentos aumentaban todavía más la temperatura.

35. El sistema solar 83 Sol Mercurio Venus Tierra Marte Júpiter Saturno Urano Neptuno Plutón Cometas Asteroides

37. Los asteroides son fragmentos rocosos de tamaño variable.

38. La mayoría de los asteroides de nuestro Sistema Solar están en el CINTURÓN DE ASTEROIDES : Marte Júpiter

39. Cuando algún trozo rocoso cae a la Tierra recibe el nombre de meteorito . La mayoría se desintegran al chocar contra la atmósfera, y no llegan a caer al suelo más que como un fino polvo. En algunas zonas de la Tierra hay cráteres debidos a impactos de meteoritos grandes. Cráter Meteor (Arizona), producido por un meteorito de unas 300.000 toneladas hace unos 50.000 años

40. No es lo mismo Asteroide Cometa Meteorito

41. El sistema solar Urano 51.118 Km Mercurio 4.880 Km Venus 12.104 Km Tierra 12.756 Km Marte 6.792 Km Neptuno 49.532 Km Luna 3.476 Km Plutón 2.296 Km Saturno 120.536 Km Con anillos 273.600 Km Júpiter 142.984 Km

42. Los planetas tienen dos movimientos: de Traslación, alrededor del Sol, y de Rotación, en torno a su propio eje. SOL Traslación Rotación Eje de rotación Planeta Mercurio Órbita Planeta Júpiter

43. SOL Urano Mercurio Venus Tierra Marte Júpiter Saturno Neptuno Plutón y Luna O

44. Las órbitas que todos los planetas describen alrededor del Sol, excepto la de Plutón, se encuentran aproximadamente en el mismo plano . Tierra Plutón Mercurio Otros

45. INCLINACIÓN DEL EJE DE ROTACIÓN

46. Mercurio Es el más pequeño de los planetas interiores y el más próximo al Sol. Eje de rotación casi no inclinado (0,1º). Periodo de rotación muy lento: 59 días terrestres. No tiene atmósfera ni ningún satélite.

47. Mercurio Su superficie se parece a la de la Luna.

48. Mercurio La gravedad es muy baja aquí. ¡Y el sol abrasa! Como no hay atmósfera, el cielo se ve negro desde este planeta, incluso de día.

49. Venus Tiene un tamaño parecido al de la Tierra. Eje de rotación inclinado 177º. Rota en sentido contrario al del resto de planetas y su día dura un poco más que el año.

50. Venus.- Su atmósfera es muy densa, formada por dióxido de carbono y nubes de ácido sulfúrico. La temperatura superficial es muy elevada.

51. La Tierra

52. Marte : el “planeta rojo” Se parece un poco a la Tierra, en tamaño, periodo de rotación… Eje de rotación inclinado 25º. Su día es sólo un poco más largo que el terrestre y presenta también estaciones.

53. Atmósfera de Marte Nuestro planeta no es el único que tiene una atmósfera, pero sí el único que tiene oxígeno (O 2 ) en la atmósfera

54. Marte

55. Júpiter De enorme tamaño en comparación con la Tierra, este “gigante gaseoso” está formado por hidrógeno (90%) y helio (casi 10%). Tierra 12.756 Km 142.984 Km

56. Júpiter Ganímedes Calisto Europa Ío Estas son algunas de las “lunas” o satélites de Júpiter: Júpiter

57. Saturno: el “Señor de los Anillos” Es el otro “gigante gaseoso” está formado por hidrógeno (97%) y helio (casi 3%). Anillos de Saturno Se conocen 19 “lunas” o satélites de Saturno

58. Saturno Anillos de Saturno Los anillos están formados por hielo, pequeñas rocas y partículas de polvo.

59. Son dos planetas gaseosos de tamaño y masas muy parecidos, formados por hidrógeno, helio y metano. Al estar tan lejos del Sol, las temperaturas en su superficie son muy bajas. Urano y Neptuno

60. Plutón Es el planeta ENANO más desconocido, por su lejanía y su pequeño tamaño. Es incluso más pequeño que nuestra Luna Su órbita se entrecruza con la de Neptuno, aunque en un plano distinto.

61. El sistema Tierra - Luna La Luna es el único satélite natural de la Tierra

62. La Tierra se traslada alrededor del Sol describiendo una órbita plana que recibe el nombre de eclíptica Tarda exactamente 365,2622 días (un año) SOL El sistema Tierra - Luna Eclíptica

63. SOL 21 de marzo Equinoccio de primavera 22 de diciembre Solsticio de invierno 22 de septiembre Equinoccio de otoño 21 de junio Solsticio de verano Velocidad de traslación: 107.000 Km/h Órbita elíptica

64. Los rayos son más oblicuos en el Hemisferio Norte Polo Norte Polo Norte Polo Sur Polo Sur Hemisferio Norte: invierno Hemisferio Norte: verano Los rayos son más perpendiculares a la superficie terrestre en el Hemisferio Norte Hemisferio Sur: invierno Hemisferio Sur: verano 22 de diciembre Solsticio de invierno 21 de junio Solsticio de verano

65. luna llena menguante cuarto menguante cuarto creciente creciente Recuerda: luna nueva atardecer amanecer noche día Polo Norte Luz solar

66. Como la Luna no tiene atmósfera, no está protegida contra los impactos de meteoritos.

67. Cráteres de la superficie lunar (por impactos de meteoritos)

68. Núcleo interno Núcleo externo Manto Corteza La corteza es más fina que la piel de una manzana Estructura interna de la Tierra La enorme masa de materiales fundidos se organiza según su densidad. Los materiales más pesados como el hierro se precipitaron al centro de la Tierra formando el Núcleo y poco a poco la Tierra fue enfriándose y solidificándose, para alcanzar la estructura que todos conocemos: Corteza, Manto y Núcleo. Resuelve este pequeño ejercicio

69. La Deriva continental de Wegener “ Los continentes se han movido, se mueven y se moverán”

71. Alfred Wegener (1880 – 1930) y la Teoría de la Deriva Continental

72. Según Alfred Wegener, los continentes estuvieron unidos hace millones de años. Después, por alguna causa, el continente original o PANGEA se fracturó y los trozos se fueron separando lentamente. PANGEA Una prueba de ello sería la coincidencia entre los continentes, que más o menos, encajan entre sí como las piezas de un puzzle.

78. Dibujos originales de Alfred Wegener Alfred Wegener (1880-1930) recorrió el mundo para encontrar pruebas de su “Teoría de la Deriva Continental”, y las encontró PRUEBAS GEOGRÁFICAS: Las líneas de costa del litoral del continente este de América de Sur encaja perfectamente con la línea de costa del oeste africano.

79. Pruebas que apoyan La T. de la Deriva Continental

80. PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS Y BIOLÓGICAS: En continentes que hoy día están separados hay fósiles de seres que no pudieron cruzar los océanos. Wegener en la Antártida

82. PRUEBAS CLIMÁTICAS: Depósitos glaciares (morrenas) de hace 300 millones de años Glaciares en la Pangea Hoy día Hace 300 millones de años

83. También coinciden los tipos de rocas antiguas…

84. … no sabía POR QUÉ se movían los continentes. ? Pero a pesar de todas las pruebas… Wegener

85. TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS (1960) ¿Qué es la LITOSFERA? Características Los bloques encajan Parte sólida más externa del interior de la Tierra Está dividida en bloques o placas Flotan sobre una capa del manto más densa (ASTENOSFERA)

87. PLACA SURAMERICANA PLACA NORTEAMERICANA PLACA EUROASIÁTICA PLACA AFRICANA PLACA ANTÁRTICA PLACA INDOAUSTRALIANA DIVISIÓN EN PLACAS DE LA LITOSFERA recursos.cnice.mec.es/.../contenidos4.htm PLACA PACÍFICA PLACA PACÍFICA

90. Veamos las placas más importantes y los contactos más significativos ¿Reconoces algún lugar asociado a los círculos donde aparezcan cordilleras, volcanes o terremotos?

91. ¿POR QUÉ SE MUEVEN LAS PLACAS? CORRIENTES DE CONVECCIÓN ¿En qué consisten? Consecuencia Materiales calientes del interior del manto ascienden Se mueven las placas causa MOVIMIENTO DE LOS CONTINENTES Al ascender se enfrían Vuelven a descender ¿Dónde ocurren? Manto (parte profunda) VÍDEO

92. Corrientes de convección Zona de subducción (destrucción) de la placa Zona de creación de la placa La placa se va moviendo Astenosfera Si lo piensas, comprenderás que se trata de una transformación de ENERGÍA CALORÍFICA en ENERGÍA MECÁNICA (MOVIMIENTO) Calor Movimiento

93. Las Placas se mueven sobre la Astenosfera de modo parecido a una cinta transportadora. Los continentes viajan sobre esta gigantesca cinta. Astenosfera

94. ¿QUÉ HACEN LAS PLACAS AL MOVERSE? SEPARARSE CHOCAR DESLIZARSE ENTRE ELLAS Formación de Dorsales oceánicas Consecuencia ¿qué son? Cordilleras submarinas ¿qué placas separa? Dorsal Atlántica la placa africana y sudafricana Ejemplo Consecuencias Terremotos Volcanes Cordilleras Consecuencia Grandes Terremotos Ejemplo Falla de San Andrés (California)

95. Placas separándose Observa como Se rompieron y separaron estos continentes

97. En los años 60 se comenzó a descubrir cómo es el fondo oceánico. Primero se descubrió una enorme DORSAL MEDIOCEÁNICA en el ATLÁNTICO.

98. Mapa del FONDO OCEÁNICO

99. Mar Mediterráneo Río Nilo Delta del Nilo Mar Rojo Península del Sinaí Península arábiga

100. Delta del Nilo Río Nilo Mar Rojo Egipto Península arábiga Mar Mediterráneo Península del Sinaí

101. El Rift Valley de África Oriental Con el tiempo esta parte de África se separará Madagascar se separó y sigue alejándose

102. El Rift Valley de África Oriental visto desde un satélite artificial. Los grandes lagos Lago Victoria Lago Tanganika Lago Turkana Kenya Uganda Tanzania Ruanda Burundi Lago Malawi Expedición del doctor Livingstone, en busca de “las fuentes del Nilo”, finales del siglo XIX.

103. Península Arábiga Mar Rojo Cuerno de África Rift Valley y Grandes Lagos Madagascar

104. Placas chochando