3. Primeiras ideas sobre o Universo:
MODELO XEOCÉNTRICO--> A Terra no centro
do Universo
PTOLOMEO (S. II)
Lúa
Esfera de
estrelas
fixas
Venus
Terra
Sol
Marte
4. Cambio na concepción do Universo:
MODELO heliocéntrico (O sol no centro
de Universo) de Copérnico S.XVI
Venus
Esfera de
estrelas
fixas
Lúa
Sol
Terra
Mercurio
Marte
Xúpiter
5. Galileo Galilei
No ano 1609 publica a súa obra
Sidereus Nuncius na que
baseandose en datos
experimentais extraídos da
observación dos astros demostraba
a validez da teoría heliocéntrica.
6. O Universo
É todo o que existe fisicamente: a totalidade do espazo e do tempo,
todas as formas de materia e enerxía e as leis e as constantes físicas
que as gobernan.
7. 1 – DE QUÉ ESTÁ FEITO O UNIVERSO
»
• Materia coñecida 10%
»
•
Materia escura.90%
75% Hidróxeno
20 % Helio
5% Resto dos elementos
Non emite radiación
Detectada por atraccións gravitatorias
8. Como sabemos de que está feita unha estrela?
• Espectro de luz
• Espectro absorción
10. Se analizamos o espectro da luz que nos chega do Sol e as
galaxias e o comparamos co obtido no laboratorio a partir do
H e He observamos que coinciden polo que podemos deducir
que están formados por estes elementos
11. Outras ondas electromagnéticas:
a luz é unda onda electromagnética como outras moitas, a
diferenza entre ellas é a amplitude de onda (frecuencia) e a
enerxía que posúe que será maior a menor lonxitude de
onda
13. As galaxias
• O Universo está formado por billóns ou
trillóns de galaxias
• As galaxias son enormes agrupacións de:
– Estrelas: poden conter trillóns de estrelas que en moitas
ocasións posúen sistemas planetarios
– Gas
– Pó cósmico
Todo o que non e materia ou enerxía é baleiro cósmico
15. As galaxias póden agruparse nos chamados
cúmulos de galaxias
CÚMULO DE COMA o Abell 1656
16. A súa vez dentro dos cúmulos de galaxias poden existir
pequenas agrupacións, a nosa galaxia atópase no chamado
Grupo local de galaxias
17. A galaxia de Andrómeda é a mais próxima á Vía
Láctea
É o obxecto visible a primeira
ollada máis afastado da Terra
(aínda que algúns afirman poder
ver a primeira ollada a Galaxia do
Triángulo, que está un pouco máis
lonxe). Está a 2,5 millóns de anos
luz en dirección á constelación de
Andrómeda. É a máis grande e
brillante das galaxias do Grupo
Local, que consiste en
aproximadamente 30 pequenas
galaxias, máis tres grandes
galaxias espirais: Andrómeda, a
Vía Láctea e a Galaxia do
Triángulo.
A galaxia está a achegarse a nós a
uns 300 quilómetros por segundo,
e crese que de aquí a
aproximadamente 3.000 a 5.000
millóns de anos podería chocar coa
nosa e fusionarse ambas formando
unha galaxia elíptica xigante.
18. GALAXIA DE ANDRÓMEDA:
A máis próximas a nosa (2.000.000 anos luz), supoñemos que a
nosa galaxia A Vía Láctea é similar a ela
19. Nas galaxias podemos atopar:
• Nebulosas:
Concentracións de gas
(H e He principalmente)
e pó cósmico
Nebulosa de Orión
• Cúmulos estelares
Agrupacións compactas
de estrelas
Cúmulo Pléyades
23. As Constelacións
• As estrelas vistas dende a Terra forman
unhas figuras xeométricas chamadas
constelacións
Constelación
Orión
24. 3 – O UNIVERSO EN MOVEMENTO
• O universo está en movemento, e xeralmente uns
corpos xiran arrededor doutros. Dúas teorías explican
estes movementos:
• Forza gravidade--> Isaac Newton S. XVIII
Os corpos se atraen máis canto
máis próximos estean e maior
masa teñan
--> Explicaría o movemento circular
pola forza resultante entre a forza
da gravidade e a forza centrífuga
do corpo en movemento unha vez
que están igualadas ambas forzas
25. 3 – O UNIVERSO EN MOVEMENTO
• Teoría relatividade xeral--> Alfred Einstein
S. XX
As grandes masa deforman o espazo ao seu arrededor
Explicaría o movemento
circular polo movemento
dos corpos sobre este
espazo deformado
26. 3 – O UNIVERSO EN MOVEMENTO
• Buratos negros
Concentracións de materia de alta densidade que non
deixan escapar nin a luz
Os gases acelerados antes de caer
ao burato negro emiten raios X
28. O Big Bang
O Universo actual formouse fai 13,7 billóns de anos a partir dunha gran
explosión de materia que se atopaba altamente concentrada
29. Tralo Big-bang formouse nun principio as partículas subatómicas que interferían
cos fotóns de luz, polo que a luz non podía viaxar polo Universo, as partículas
subatómicas uníronse posrteriormente para formar os átomos máis sinxelos de H
e He, entón a luz poido viaxar e o Universo fíxose transparente
31. A primera xeración de estrelas formouse a partir dos elementos lixeiros,
H e He, orixinados no Big Bang
Nalgúns corpos
celestes, a gran
acumulación
destes átomos
fixo que se
iniciaran
reaccións de
fusión nuclear
(se fusionan estes
átomos formando
outros de maior
tamaño) liberando
gran cantidade de
enerxía
orixinando as
primeiras estrelas
33. A partir do Big Bang o Universo está
en continua expansión
34. Probas Big bang
• Efecto Doppler: os corpos en movemento emiten ondas, a súa
frecuencia varía segundo estes corpos se acheguen ou afasten
As ondas que
recibimos das
galaxias en
forma de luz,
están desviadas
cara a cor
vermella
(lonxitude de
onda mais
ampla) polo que
podemos
deducir que
están
afastándose
35. EfectoDoppler
As bandas do espectro de absorción da luz que nos chega do Universo están
desviadas cara o vermello ou o azul segundo o corpo que as emita estea
afastándose ou achegándose respectivamente
En 1929, Edwin Hubble observou que na maioría dos obxectos do universo os espectros de luz que
emitían desviánanse cara o vermello (deixando a parte un "grupo local" de galaxias cercanas). Todas as
nebulosas extragalácticas se estaban afastándose e, canto máis lonxe se atopaban, máis rapidamente se
afastaban. Isto só tiña sentido e o propio universo, incluído o espazo entre galaxias, se estaba expandindo.
Isto levou ao astrónomo a elaborar xunto a Milton Humason o postulado da
Ley de Hubble sobre a expansión do universo.
36. Probas Big bang
• Radiación cósmica de fondo
Radiación débil que se
recibe dende todos os
puntos do Universo, sería o
eco da explosión do Big
bang
37. Evolución Big-bang
• Big Rip “gran picado”
Posibles evolucións do Universo:
Na actualidade observouse que
unha enerxía de orixe
descoñecida chamada ENERXÍA
ESCURA, contraria á forza da
gravidade acelera na actualidade
a expansión do Universo.
De continuar así podería
desmembrar as galaxias, e
acabaría incluso separando dos
átomos as partículas
subatómicas cos constitúen
38. 5 – A ORIXE DOS ELEMENTOS
• Hidróxeno e Helio--> orixináronxe no Big -bang
• Estrelas As reaccións de fusión nuclear: forman o
resto dos elementos a partir do H e He
39. Evolución das distintas estrelas segundo a
súa masa
Dependendo do seu tamaño pode variar a evolución final das estrelas, pero moitas delas ao final da súa
vida finalizan explotando e liberando parte da materia que conteñen ao espazo
40. Formación dos elementos (átomos) pesados
nunha estrela
1º- Na estrela mediante reaccións de fusión nuclear* a partir do H e
He, fórmanse o resto de átomos mais pesados ata a formación
do ferro (Fe)
2º – Ao formarse o Fe, xa non é posible a fusión nuclear, polo que
esta se detén. Pero debido á maior masa dos átomos de Fe,
que son atraídos con maior forza pola gravidade cara o núcleo
da estrela, prodúcese a contracción da estrela (Colapso
gravitatorio)
3º Nestas novas condicións de maior presión iníciase de novo a
fusión nuclear dos átomos existentes de forma casi instantánea
formándose o resto de átomos máis pesados, e liberando gran
cantidade de enerxía de forma violenta orixinando unha gran
explosión coñecida polo nome de SUPERNOVA
4º Está explosión lanza ao espazo a maioría dos elementos
formados na estrela
*Non confundas as reaccións de fusión nuclear que acontecen nas estrelas coas de fisión nuclear das centrais nucleares
41. 6 – ORIXE DO SISTEMA E SOLAR E OS PLANETAS
1º Fai 4570 millóns de
anos prodúcese a
contracción dunha
nebulosa pola
explosión dunha
supernova cercana
4º Pola atracción gravitatoria se
unen nas distintas órbitas do
disco os materiais existentes
formando:
- Na zona interna os planetas
rochosos, de tamaño mais
pequeno debido a que se
formaron a partir dos átomos
máis pesados que estaban en
menor cantidade (ao ser
aportados pola supernova)
- Na zona externa os planetas
gasosos de maior tamaño
debido a que se formaron a
partir dos elementos máis
lixeiros e abundantes, en su
maioría procedentes da
nebulosa
2º Fórmase entón un disco en cuxo interior sitúase a maioría
da materia composta polo H e He existente na nebulosa. Nesta
zona central fórmase un protosol no que pola forte atracción
gravitatoria chocan ós seus átomos a gran velocidade e
inícianse reaccións de fusión nuclear formándose unha estrela:
O Sol.
3º No resto do disco
emigran cara o exterior
os elementos máis
lixeiros que son
atraídos con menos
forza pola gravidade
do Sol e que
procedían na súa
maioría da nebulosa
inicial; no interior
sitúanse os átomos
mais pesados,
aportados pola
supernova, que son
atraídos con maior
forza pola gravidade
do Sol
42. Formación protoplanetas
Nas zonas onde a
acumulación de
materia é menor non
existen as condicións
de temperatura e
presión suficientes non
chegando a producirse
reaccións de fusión
nuclear orixinando os
planetas
43. O SISTEMA SOLAR
O Sistema Solar é o conxunto de planetas, planetas ananos, satélites,
asteroides e cometas que orbitan de forma regular en torno o Sol
44. O SISTEMA SOLAR
Está formado por:
- unha estrela mediana: o Sol
-8 planetas e 166 satélites coñecidos
- Planetas ananos como Plutón
- Un cinto de asteroides
- Cometas, procedentes das zonas mais exteriores do cinto de Kuiper ou
da nube de Oort
45. O SISTEMA SOLAR
A maioría da masa do Sistema Solar atópase na estrela central, o Sol (99,85%)
48. O SISTEMA SOLAR
Órbitas a escala dos planetas exteriores
(Fíxate na órbita de Plutón ¿é un planeta igual cos outros?)
49. O SOL
É unha estrela mediana (diámetro
1.400.000 km)
A súa temperatura superficial é
de 5.500 ºC.
Se compón, aproximadamente,
dun 75% de hidróxeno, un 25%
de
helio,
e
un
pequeno
porcentaxe de osíxeno, carbono,
ferro e outros elementos.
No núcleo solar, onde prodúcese a fusión nuclear, a temperatura é duns
15 millóns de graos centígrados.
O Sol xira sobre sí mesmo en sentido contrario ao das agullas do reloxo e
tarda de 25 a 30 días en dar unha volta completa.
52. Evolución
do
Sol:
Antes de converterse
nunha débil anana
branca pasará a ser
unha xigante
vermella engulindo
os planetas rochosos
máis cercanos
protoestrela
Xigante
vermella
Anana
branca
55. PLANETAS INTERIORES
Son os planetas mais próximos o Sol.
Son pequenos e rochosos no seu aspecto externo
Tamén chámaseslle planetas terrestres. Son:
56.
57. É o planeta que está máis preto do Sol,
a uns 58 millons de kilómetros polo
que ten altas temperaturas
É máis pequeno ca Terra polo que a
súa gravidade é pequena comparada
coa terrestre.
A pouca gravidade e as altas
temperaturas fixeron que non teña
atmosfera ao escapar os gases cara o
espazo
Ao non ter atmosfera os asteroides
chegan sen desintegrarse á súa
superficie polo ten moitos cráteres,
como a Lúa.
Fotografía tomada en 1974 polo Mariner 10, a
primeira sonda espacial que estudió este planeta en
detalle.
. Non ten lúas
Qué planeta é?
62. •O tamaño e a densidade deste
planeta son semellantes aos da
Terra.
•Ten unha atmosfera moi densa
composta por dióxido de
carbono e nubes formadas por
gotitas de ácido sulfúrico.
•Esta atmosfera tan densa fai
que teña un alto efecto
invernadoiro sendo a súa
temperatura moi alta de media
480º C
•Xira en sentido contrario ao
resto dos planetas.
Qué planeta é?
•Non ten satélites
65. • Este planeta ten un diámetro
de 12.756 km e unha masa
aproximada de 6.1024 kg.
• A
súa
atmosfera
está
composta principalmente por
nitróxeno e osíxeno.
• Ten un satélite de gran
tamaño.
Qué planeta é?
68. A Terra no Universo
O 7 de decembro de 1972, a tripulación da nave espacial Apollo 17
tomou unha das imáxenes mais espectaculares e coñecidas da Terra
cando se encontraba a unha distancia duns 45.000 kilómetros. Os
astronautas a bautizaron como a "canica azul".
69. Vista da Terra dende a superficie
lunar polos astronautas do Apolo
70. A Terra no Universo
Amanecer da Terra (distancia: 380.000 kilómetros)
O 24 de decembro de 1968 o astronauta William Anders, a bordo da
nave Apolo 8, inmortalizou o máis extraño dos amaneceres: a Terra
emerxindo sobre ohorizonte lunar
71. A Terra no Universo
A Tierra dende Saturno (distancia: 1.500 millóns de kilómetros)
O 15 de setembro de 2006,a sonda Cassini fotografiou unha mota de po entre
os aneis de Saturno. A Terra vista a mais de 1.500 millóns de quilómetros
72. A Terra no Universo
Un punto azul pálido (distancia: 6.000 millóns de quilómetros)
O 14 de febreiro de 1990, a nave espacial Voyager 2 realizou a fotografía mais
distante do noso planetaata o momento: unha imaxe tomada a 6.000 millóns
de quilómetros
74. • É o planeta que garda maior
parecido có noso: a súa
superficie lembra os desertos
pedregosos da Terra.
• A
súa
delgada
capa
atmosférica é irrespirable
porque está formada por un
95% de dióxido de carbono.
• Posúe o maior volcan do
sistema planetario: o Monte
Olimpo de 12000 m de
altitude
• Posúe 2 lúas (Fobos e
Deimos)
Qué planeta é?
82. A superficie de Marte aparece erosionada tal vez pola existencia de auga
líquida no pasado
83.
84. Logo sigue o Cinto
de Asteroides, entre Marte e
Xúpiter
Corpos de kilómetros a
centos de kilómetros.
A súa forza de gravidade
non é o suficientemente
grande para facelos
esféricos.
Suponse que son os restos
dun planeta situado entre
Marte e Xúpiter
86. Millóns de asteroides …
Separados millóns de
kilómetros entre sí
800 millóns de
kilómetros
Versión Científica del Cinto de
Asteroides
87.
88. OS PLANETAS EXTERIORES
Son os planetas máis lonxanos ao Sol, localizados a partir
do cinto de asteroides.
Son grandes e están formados por gas.
Posúen numerosos satélites de características similares
aos planetas rochosos
Tamén chámaseslle planetas xovianos. Son:
89.
90. • É o máis grande de todos os
planetas do Sistema Solar
• Está formado por un 90% de
hidróxeno e un 10% de helio
• Conten por sí só o 71% de toda
a materia planetaria do sistema
solar.
• Ten catro grandes lúas rochosas
e outras doce máis pequenas.
Qué planeta é?
98. • É un planeta gasoso, formado
por hidróxeno, helio e metano.
• O seu eixe de rotación está moi
inclinado debido, posiblemente,
a un choque contra algún corpo
de grandes dimensións.
• Ten cinco lúas coñecidas.
• O teu peso neste planeta sería
1’17 veces o da Terra.
O seu nome é…
101. • É un planeta gasoso, formado
por hidróxeno, helio e metano.
• A súa temperatura superficial é
moi fría xa que está moi lonxe
do Sol.
• Ten dúas lúas coñecidas.
• O teu peso neste planeta sería
1’18 veces o da Terra.
O seu nome é…
104. • É o corpo planetario menos
coñecido do Sistema Solar
debido a que é o máis pequeño
e o que está máis lonxe.
• Se pensa que posúe un núcleo
rochoso e unha superficie
cuberta de xeo.
• A súa órbita é moi excéntrica.
• O teu peso neste planeta sería
0’025 veces o da Terra có que,
de un salto, te elevarías 40
veces máis que aquí.
O seu nome é…
117. Pero podemos considerar Plutón
un planeta?
•É moi pequeno e rochoso pero está
situado no exterior do Sistema Solar onde
todos os planetas son xigantes e gasosos
•A súa órbita é moi excéntrica e non está
no mesmo plano que o resto dos planetas
118. Antes de ver que pasa con Plutón vexamos
que outros corpos existen o seu redor
119. OS COMETAS
Son corpos formados por rochas, xeo e po procedentes do
cinturón de Kuiper ou a nube de Oort
NÚCLEO COMETA
122. CINTO DE KUIPER
Na década dos 1950s,
Gerald Kuiper predixo
que máis aló da órbita
de Plutón habería un
“novo” cinto de
asteroides.
123. NUBE DE OORT
Pola mesma época que
Kuiper, Jan Oort propuso a
existencia dunha nube ainda
máis externa, da cal vendrían
os cometas de longo período.
124.
125. En 1992, co incremento na
potencia dos telescopios,
se comezaron a detectar
asteroides do Cinto de
Kuiper…
129. Plutón é extraño como planeta:
– Tamaño (é pequeno, cando está na zona dos
planetas xigantes)
– Composición (é rochoso e está na zona dos
planetas gasosos)
– Órbita (é elíptica e fora do plano mentres que
os outros planetas teñen órbitas case circulares
e no mesmo plano)
132. Obxectos maiores no Cinto de Kuiper
Ata hace uns anos, Plutón era ainda o máis
grande, aunque non por moito
133.
134. ¡O obxecto 2003 UB313 é máis
grande que Plutón!
Agora surde un problema será
este o décimo planeta ou se
debe reclasificar Plutón
Nótese que Plutón, clasificado
como un planeta, é máis pequeno
que a nosa Lúa, clasificada como
un satélite.
137. ...no ano 2006 decídese considerar estes corpos
incluído Plutón como....
PLANETAS ANANOS
• CORPOS PLANETARIOS DE PEQUEÑO
TAMAÑO QUE NON LIMPIARON A SÚA
ÓRBITA DOUTROS CORPOS: PLUTON,
CERES, ERÍS....
139. A Lúa
• Posúe numerosos
cráteres na súa
superficie ao igual
que Mercurio ao
carecer de
atmosfera
• Os mares da Lúa
son grandes masas
de basalto
procedente de
antigas erupcións
volcánicas
143. A Lúa e a Terra
Para ser un satélite ten un tamaño moi grande en comparación
co da Terra de ahí a gran influencia da forza gravitatoria da Lúa
144. 8 - EXOPLANETAS
Panetas exteriores ao noso Sistema Solar
Detección: como non emiten luz deben detectarse por
métodos indirectos
- Tránsito do planeta diante da súa estrela: como o
planeta é opaco cando pasa por diante da estrela tapa
parte dela diminuíndo a luz que recibimos dela
- Bambeo da estrela arredor da cal xiran: polo efecto
Doppler pode observarse como a estrela afástase e
achégase cambiando o espectro de luz que recibimos
145.
146. Condicións para a vida nos
planetas
- Distancia planeta – estrela: ten que existir unha temperatura adecuada para a
existencia de auga líquida
- Tamaño do planeta para que este teña unha gravidade suficiente para reter os gases
e ter atmosfera que posibilita a existencia de auga (se non o vapor de auga
escaparía ao espazo) e a protección contra as radiacións solares
- Núcleo metálico fundido: que xere un campo magnético que protexa contra as
radiacións emitidas pola estrela
- Satélite grande que fixa o eixe de rotación evitando os cambios nos climas
- Tamaño da estrela medio: son máis estables
- Planetas xigantes próximos: protexen contra impactos de meteoritos
- Lonxe do centro da galaxia: onde existen estrelas maiores que morren liberando gran
cantidade de enerxía de forma violenta en forma de supernovas.
147. Para saber máis:
Non entra na unidade pero se queres saber
algo máis de:
- Estacións producidas pola inclinación do
eixe da Terra
- Mareas pola atracción gravitatoria da Lúa
e o Sol podes ver as seguintes imaxes
148. MOVEMENTOS DA TERRA
• ROTACIÓN (24 HORAS)
• TRASLACIÓN (365 DÍAS e 6 HORAS)
PRIMAVERA
VERÁN
INVERNO
Orixina o día e
a noite
OUTONO
Orixina as
estacións
149. A traslación As estacións
• TRASLACIÓN
(365 DÍAS e 6 HORAS)
Orixina as estacións
Equinocio
primavera
21 marzo
PRIMAVERA
VERÁN
Solsticio
verán
Solsticio
inverno
22 xuño
22
decembro
INVERNO
OUTONO
Equinocio
outono
21
setembro
159. AS MAREAS
Son variacións periódicas do nivel dos océanos debido a atracción
gravitatoria da Lúa principalmente.
Marea
baixa
Marea
alta
Marea
alta
Forza
atracción
Forza
centrífuga
Marea
baixa
O tempo aproximado entre unha pleamar e a baixamar é de 6 horas