ORIGEN DEL UNIVERSO

El universo es el conjunto de materia y energía interrelacionadas con el tiempo y el espacio.En el universo se encuentran galaxias, agujeros negros, estrellas, cometas, planetas con sus satélites, etc. Pero ¿Cómo se formaron estos cuerpos estelares? ¿Cómo se formó el universo?Han sido numerosas las teorías que se han planteado para explicar el misterio del origen del Universo, las cuales se pueden agrupar en 2 clases:

A. TEORÍAS EXPANSIVAS :A.1. Teoría del Big Bang (o la gran explosión):

Desarrollada por el físico norteamericano George Gamow (1946). Donde establece que el Universo se formó de un punto infinitamente pequeño denominado “YLEM”. El que contenía comprimida toda la materia y energía del Universo, por lo que su densidad y temperatura eran elevadísimas.Entonces YLEM estalló, mediante una gran explosión, o Big Bang, emitiendo una gran cantidad de energía; que se fue enfriando poco a poco, mientras que la materia, emitida por la explosión; se habría condensado formando nubes y polvo que lentamente se transformarían en estrellas y galaxias, las que hasta ahora continúan alejándose unas de otras.

Hace 18 mil millones de años, el Ylem (A) estalló, expandiéndose y formándose las moléculas de hidrógeno y helio (B), que dieron origen después a las estrellas y galaxias, que siguen, a su vez, alejándose una de otras (C).

A.2. Teoría del Universo OscilanteEstablece que como el universo es curvo, por la fuerza de gravedad de todos los constituyentes del universo (galaxias, estrellas, etc.) frenará del todo la expansión de las galaxias y después esta fuerza de gravedad empezaría a juntarlas cada vez más hasta formas de nuevo el Ylem (Big Crunen) y este estallaría otra vez.

La teoría del Universo oscilante sostiene que su expansión se detendrá (A), se contraerá luego (B) volverá a expandirse nuevamente, llegando a estado primitivo (C).

B. TEORÍAS ESTACIONARIAS

B.1. Teoría del Universo Constante

No aceptan la evolución del universo, diciendo que este ha sido igual por siempre y que no ha tenido principio ni tendrá fin. Para mantener al universo en tal constancia, es preciso que se cree continuamente materia. La nueva materia crea presión que hace que el universo se expanda. A medida que se expanden las galaxias se crea nueva materia entre ellas (átomos de hidrógeno) las que se condensan para formar nuevas galaxias, las cuales sustituirán a las que se han desplazado de esta manera la densidad espacial permanece constante o estacionaria con el tiempo. Fue esgrimida por cosmólogos ingleses encabezados por Freddy Hoyle.

En la actualidad la teoría de Big Bang es la más aceptada, también se ha calculado la edad aproximada del universo: 13,700 millones de años y su temperatura media es de 3ºK. Elemento más abundante en el espacio es

el hidrógeno.

NOVASUna nova es una estrella (comúnmente una enana blanca) que forma parte de un sistema binario (es decir, dos estrellas que giran una entorno a la otra, una es una estrella normal y la otra es blanca), que, al absorber una cantidad de materia (hidrógeno proporcionado por su compañera) mayor a la habitual, la cual se instala sobre su superficie, explota en una fusión de hidrógeno.

La primera observación de la cuál se tienen datos (redactados por Plinio en el año 132 a. de C., por lo cual no se tiene absoluta certeza de su fidelidad), fue la realizada allá por el año 134 a. de C. por Hiparco, en la constelación de Escorpio.

Luego de ésta observación, los que nos proporcionan los datos más antiguos son los chinos, que en el año 1006 notaron una nueva estrella que superaba en brillo unas doscientas veces el de Venus (ésta estrella se pudo ver claramente por tres años), y en 1054 otras dos, las cuales superaban dos o tres veces el brillo de dicho planeta. En Europa, nada de esto había sido notado.

En 1572 el astrónomo danés Tycho Brane estudió una nueva estrella que había aparecido en la constelación de Casiopea durante dieciséis meses hasta que desapareció. A partir de éstas observaciones escribió un libro llamado “De Nova Stella” (Acerca de la estrella nueva), y desde entonces comenzó a utilizarse el nombre de “nova” para éste tipo de estrellas.

Las novas experimentan un cambio de brillo de entre 5 y 15 magnitudes, es decir, que pasan a ser unas 100 a 1.000.000 de veces más brillantes.

SUPERNOVASLas supernovas [nombradas así por el astrónomo suizo Fritz Zwicky (1898 - 1974)] siguen casi los mismos procesos que siguen las novas, excepto (entre otras cosas) por el poder de su brillo, el cual es mucho más grande. Una supernova libera en 10 segundos cien veces más energía que la que libera nuestro Sol en toda su vida.

El estudio de las supernovas comenzó en la década de 1770, por el astrónomo francés Charles Messier (1730-1817), pues se encontraba en busca de cometas, cuando se encontró con un objeto en el firmamento que lo engañó. A fin de que ningún otro astrónomo se engañara con dichos objetos (los cuales no eran cometas) Messier estableció una especie de lista, nombrando dichos objetos de la forma M y un número, como por ejemplo: M1, M2, etc.

En 1844, el astrónomo británico William Parsons (1800-1867) estudió con más detenimiento M1, y a pesar que las condiciones de sus observaciones no eran muy buenas, notó que allí había una especie de nube de gas turbulenta en cuyo interior se veían retorcidos filamentos luminosos. Debido a éstos retorcimientos decidió cambiar el nombre de M1 por el de Nebulosa del Cangrejo, el cual se continúa utilizando hoy en día. Muchos años después, el astrónomo norteamericano Edwin Powell Hubble (1889-1953) sugirió que dicha nebulosa podría tratarse, debido a su ubicación, de la supernova que explotara en el año 1054. Mediante estudios de la característica de la nebulosa (como su expansión) se constató que la explosión originaria habría tenido lugar 900 años antes.

TIPOS DE GALAXIAS

1. ¿Cuál es la edad estimada del Universo?

2. La teoría del Big Bang fue desarrolada por:a) Friedman b) Einstein c) Gamowd) Hoyle e) Gold

3. ¿Cómo se denomina el punto infinitamente pequeño del cual se formó el Universo?

4. ¿Qué significa Big - Bang?a) Gran implosión b) Big Crunch c) Pequeña explosiónd) Gran explosión e) N.A.

Tarea Domiciliaria Nº 4

Galaxia Elíptica Galaxia Espiral Galaxia Espiral en Barra

Galaxia Irregular

Izquierda: las constelaciones del Hemisferio Sur. Derecha: Las constelaciones del Hemisferio Norte.

Órbita excéntrica de un cometa

5. Según la teoría del Big – Bang, las galaxias en la actualidad continúan ___________________________ .a) Juntándose b) expandiéndose c) Comprimiéndosed) Transformándose e) N.A.

6. Según la teoría del Universo Oscilante ¿Cómo se formaría nuevamente el Ylem?

7. De acuerdo con la Teoría del Universo estacionario ¿Por qué el Universo sería el mismo en cualquier punto y época?

8. ¿Quién desarrolló la teoría del Universo constante?a) Gamow b) Einstein c) Friedmandd) Wilson e) Hoyle

9. ¿Cuál es la temperatura media del Universo? (Convertirla a ºC)

10. ¿Qué son las galaxias?

11. ¿Qué es una nova?

12. ¿Qué es un Cometa?

13. ¿Cómo surgió el nombre de “nova”?

14. ¿Qué es la Astronomía?

15. ¿Qué es la Astrobiología?

Origen del Sistema Planetario Solar

a) Hipótesis Nebular. Los planetas se originan a través de una inmensa nube de gases calientes en plena rotación y a medida que avanzaba se iba achicando y concentrando. Formando así una esfera caliente que a medida que rotaba aumentaba en velocidad despidiendo gases calientes en círculos.Actualmente no es aceptado ya que el sol debería andar 50 veces más veloz que ahora. Planteada por Laplace (Francia).

b) Hipótesis de las Grandes Mareas. El sol tiene materia incandescente y se dice que hace miles de años una gran estrella de mayor tamaño pasó junto al sol y ocasionó una gran marea y el levantamiento de esta masa incandescente hace surgir al universo y que con el tiempo formarán planetas.No se pueden formar planetas del rozamiento y lo más lógico era que se dispersaran en el espacio. Planteada por Moulton y Chamberlain.

c) Hipótesis de la Nube de Polvo. En el espacio se hallan nubes de hidrógeno y helio los cuales hallan en movimiento constante produciendo halos, remolinos de polvo al chocar entre sí se van concentrando constantemente formando así planetas. Planteada por Von Weizäker (Alemania), Gerard Küper y Harold Urey (EE.UU.)

En cuanto al origen de los planetas es aceptada la hipótesis de las nubes de polvo, donde se dice que la tierra es un proceso de agregación rápido de procesos de contracción.- La vida de la tierra depende directamente del sol.- El mundo se expande en forma organizada, debió surgir un mismo fenómeno

para todos.- La vida sólo puede darse en un planeta que cuente con todo lo que cuenta la

tierra.- El universo está constituido de galaxias que se alejan en todas las direcciones.- La 2da. Ley de termodinámica permite la evolución.

SISTEMA SOLARConstituido por el Sol (estrella incandescente) que ocupa el centro del sistema, ejerciendo una fuerza de atracción. Los nueve planetas giran alrededor del sol en forma elíptica, son: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y Plutón.Hay 33 satélites que giran alrededor de los planetas, planetoides que giran alrededor del sol como meteoritos y cometas.

SOL. Estrella de la vía láctea de la constelación Casiopea, giran a su alrededor los planetas, satélites, etc. Es una fuente de luz, calor y vida, el movimiento de la vida, nubes y el clima. La luz solar tarda 8 min. y 18 seg. en llegar a la tierra.Diámetro 1392000 Km. Densidad: 1,4 g/cm3. Rotación: 25 díasConstituido de: H2, He, C, N2, O2, Mg, Fe y más de 70 elementos.

MERCURIO. El planeta más pequeño del sistema solar, más cercano al sol. Carece de atmósfera. Su T° en el día es 350° C en la noche –170° C. Rotación de 59 días. Traslación 38 días. Diámetro: 4880 Km. Densidad: 5,4 g/cm3. Elementos: Hierro, O2, Si, Mg, Al, Ca, N.

VENUS. El más cercano a la tierra. Atmósfera conformada por CO2. La superficie tiene elevadas montañas de origen volcánico. Diámetro: 12104 Km. Rotación contraria: -243 días, Traslación: 224 días. Densidad: 5,2 g/cm3. Atmósfera composición: CO2 (97%), N2 (2%), Co, VpH2O, isótopos de gases nobles, cloruro y

fluoruro de hidrógeno, ácido sulfúrico (nubes). Elementos constitutivos: Fe, O2, Mg, Si, Ca, Ni.TIERRA. 5° planeta en tamaño, rotación 23h56’4”, traslación: 365 días 5°48’45”. Diámetro: 12756_Km. Densidad 5,5 g/cm3. Atmósfera N2 (78%), O2 (21%), VpH2O, CO2 (1%). Litosfera: Si, Al, Ni, Fe, Ca. Edad: 4500 millones. Satélite: Luna.

MARTE. Color rojizo. Diámetro 6787 Km. Densidad 3,9 g/cm3. T° -23° C, Traslación: 687 días rotación: 24h,37’23”. Constituido por: Fe, Mg, O2, Si, Al, Ca, Ni. Atmósfera: CO2, Ar (30%), CO, O2 , VpH2O, O3, H2. Satélites: Fobos (miedo) y Deimos (terror)

JÚPITER. El planeta más grande del sistema solar. Diámetro 142800 Km. Densidad 1,3 g/cm3.Elementos: H2 , He, Fe, Mg, Si, N2 , Ne, Ar, C, Na, P, S. Atmósfera: H2 , He, NH4 , CH4 , VpH2O, C2H6 , Hg, CO2 , CO, fosfino, cianuro de hidrógeno, hidrosulfuro de amoniaco, acetileno. T° -150° C. Traslación 11,86 años, rotación 9 h 50’ 30”. Tiene 12 satélites donde Ganímedes es mayor a Mercurio.

SATURNO. El 2° planeta en tamaño. Diámetro 120000 Km, Densidad 0,7 g/cm3. Elementos: H2 , He, O2 , C, S, N2. Atmósfera: H2 , He, CH4 , C2H6 , NH4, acetileno. T° -150° C. Traslación 29,46 años, rotación 39’23”. Tiene 6 anillos y 11 satélites está Titán.

URANO. Diámetro 51800 Km, densidad 1,3 g/cm3. Elementos: H2, He, O2 , C, N2

. Atmósfera: H2 He, Metano, Amoniaco. T° -210° C, traslación: 84,01 años. Rotación contraria: -15h. Descubierto por Herschell 1781, con telescopio. Tiene 5 anillos oscuros formados por rocas. 5 satélites: Tritón.

NEPTUNO. Es el 4° en tamaño. Consistencia gaseosa. Densidad: 1,7 g/cm3. Elementos: H2 , He, C, N2 , O2. T° -270°C, traslación: 164,8 años. Rotación retrograda: -18 h. Tiene 2 satélites. Descubierto en 1846 por J.G. Galle.

PLUTÓN. Ligeramente más grande que mercurio. Diámetro: 5800 Km. Densidad 2 g/cm3.T° -236°C, traslación 247,7 años, rotación: 6 días y horas. Descubierto por C.W. Tombaugh en 1930. Sin atmósfera.

LUNA. Uno de los mayores satélites del sistema solar. Gira en torno a la tierra siguiendo una órbita elíptica excéntrica, gira sobre sí misma en 27 días 7 horas 43 minutos y 11,5 segundos.