el universo y el planeta tierra i
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EL UNIVERSO
¿Alguna vez te ha llamado la atención un cielo nocturno, plagado de pequeños
puntos de luz, de estrellas?. ¿Te has fijado que las estrellas parecen dibujar figuras
en el cielo?.
Esa misma sensación de inmensidad que puedes haber experimentado es tan
antigua como nuestra propia especie. El sobrecogimiento que nos produce un cielo
oscuro estrellado, un eclipse o, más modernamente, una fotografía de la superficie
de un planeta, de una nova o de una nebulosa es un sentimiento que el hombre ha
experimentado siempre, y que nos ha llevado a hacernos preguntas sobre lo que
hay en el Universo, sobre su origen, y sobre nuestro papel dentro de esa
inmensidad.
Estas preguntas hacen de las ciencias de la Astronomía unas de las más actuales y
de las que más información interesante nos aportan día a día.
1- EL UNIVERSO, LA VÍA LÁCTEA Y EL SISTEMA SOLAR.
El Universo
El Universo es el conjunto de todo lo que existe bajo unas leyes físicas
determinadas, que son las que nosotros conocemos. Es el conjunto de toda la
materia y de toda la energía que existe en un espacio determinado y que se están
intercambiando constantemente una en otro, y nosotros constituimos una parte muy
pequeña de esa materia y de esa energía.Todo lo que no es materia y energía es
vacío cósmico.
La materia se distribuye en unas unidades que se denominan ESTRELLAS, que
suelen tener asociados otros cuerpos a su alrededor que son los PLANETAS.
Un conjunto de estrellas que están relativamente cerca entre sí forma una GALAXIA.
El Universo está constituido por miles de millones de galaxias que se mueven a gran
velocidad.
La Vía Láctea
La Vía Láctea es la galaxia en la que se encuentra situada nuestra estrella, que es el
Sol y, por lo tanto, también se encuentra en ella nuestro planeta, la Tierra.
Es un conjunto de centenares de miles de estrellas que se disponen formando una
enorme espiral aplanada que gira alrededor de su centro como si fuera un remolino.
Nuestra estrella, el Sol, se encuentra en uno de los brazos de la espiral, cerca del
borde.
Vista desde España, la Vía Láctea aparece como una banda luminosa que va de
norte a sur. En el resto de Europa también se ve como una banda que va de norte a
sur, por lo que los peregrinos que viajaban a España para visitar la tumba de
Santiago, en Galicia, bajaban hacia el sur siguiendo la Vía Láctea hasta llegar a los
Pirineos, por lo que le dieron el nombre de "Camino de Santiago".
El Sistema Solar
Dentro de la Vía Láctea existen muchas estrellas, pero una de ellas nos es
especialmente importante porque es la que permite nuestra vida: es el Sol.
El Sol posee una serie de cuerpos de variado tamaño girando a su alrededor por
efecto de su atracción gravitatoria; estos cuerpos son los PLANETAS y
PLANETOIDES (satélites, asteroides y cometas).
El Sol, que se mueve en la galaxia, junto con los planetas y los planetoides que
giran alrededor del Sol, forman el SISTEMA SOLAR.
2- LA OBSERVACIÓN DEL UNIVERSO: PLANETAS, ESTRELLAS Y GALAXIAS.
El Universo se formó a partir de una gran explosión que lanzó materia en todas
direcciones, a la que damos el nombre de BIG BANG.
Esa gran explosión originó grandes nubes de gases y materiales que se
concentraron para formar las estrellas si la masa que se juntaba era muy abundante,
o planetas y planetoides si la cantidad de masa era menor. El resto de materia que
no pasó a formar parte de estrellas y planetas quedó formando grandes nubes
mezcladas con los otros cuerpos llamadas NEBULOSAS, que pueden ser de
materia caliente y luminosa, o frías y oscuras. Las nebulosas son el lugar en el que
se forman las estrellas.
Estrellas, planetas, planetoides y nebulosas forman las GALAXIAS, que son las
unidades materiales en que está estructurado el Universo.
Existen muchas galaxias en el Universo, de formas y tamaños muy variados,
agrupadas en CÚMULOS, que se desplazan por el espacio.
Dentro de las galaxias se encuentran las ESTRELLAS, que son enormes masas de
gases, sobre todo hidrógeno, sometidos a grandes presiones y temperaturas que
hacen que se produzcan reacciones termonucleares que liberan enormes
cantidades de energía, entre ellas la luz que nosotros podemos ver desde la Tierra;
según la edad, cada estrella posee un color determinado: blancas, azules, amarillas,
anaranjadas, rojas...
El color de una estrella depende de su edad, ya que las estrellas evolucionan, nacen
en el interior de las nebulosas, crecen y gastan el hidrógeno que tienen y van
envejeciendo hasta que finalmente mueren. Las estrellas jóvenes son blancas,
azules o verdes, a medida que gastan hidrógeno se hacen amarillas, como nuestro
Sol, y cuando empiezan a envejecer se hacen naranjas y luego crecen de tamaño y
se convierten en gigantes rojas que poco a poco se irán apagando hasta convertirse
en enanas blancas primero y finalmente en una especie de cascote rocoso, como un
planetoide que vagará por el espacio.
Cuando las estrellas son muy grandes y tienen mucha masa, después de naranjas
se convierten en supergigantes rojas, estrellas de un tamaño descomunal en las que
cabría toda la órbita de la Tierra varias veces; estas estrellas pueden sufrir enormes
explosiones que las convierten en NOVAS o SUPERNOVAS, tras lo cual pierden
parte de su masa y lo que queda se convierte en ESTRELLAS DE NEUTRONES,
que poseen un campo gravitatorio inmenso; también se pueden originar
PÚLSARES, que son como estrellas de neutrones que emiten energía desde un
punto de su superficie, como si fueran faros espaciales (alguna vez habrás visto un
faro costero encendido; sólo ves la luz cada cierto tiempo, a medida que gira y pasa
frente a ti el foco). Finalmente, si la estrella de neutrones se contrae, aparecen unos
cuerpos extraordinarios, los AGUJEROS NEGROS, con un campo gravitatorio tan
descomunal que no deja salir ni su propia luz, de tal manera que todo lo que queda
cerca del agujero negro es literalmente tragado por él.
Por último, girando alrededor de las estrellas se disponen otros cuerpos más
pequeños, que no emiten energía o emiten muy poca, hechos con gases, hielo o
rocas, que son los PLANETAS, y los PLANETAS MENORES o PLANETOIDES,
cuerpos oscuros que parecen ser muy abundantes en nuestra galaxia, y por tanto en
otras galaxias, y que podrían albergar vida, como la nuestra o de otro tipo.
3- INSTRUMENTOS DE OBSERVACIÓN.
Para observar el Universo que nos rodea tenemos dos posibilidades:
* Ir al objeto del Universo que nos interesa
* Estudiar lo que ese objeto nos manda hasta nosotros
Lo primero es evidente que sólo lo podemos hacer con los objetos de nuestro propio
Sistema Solar; nuestra técnica no nos permite ir más allá. Podemos enviar máquinas
programadas para hacer fotografías, análisis de la atmósfera o para reconocer la
superficie por medio de ondas de radar o de pequeños artefactos que se han
posado en la superficie de algún planeta, como Venus y Marte.
En los últimos veinte años hemos enviado sondas interplanetarias que han recorrido
casi todo nuestro sistema, desde Mercurio, hasta Neptuno, pasando por numerosos
satélites, asteroides y cometas. Sólo nos queda por acercarnos a Plutón, cosa que,
salvo imprevistos, se hará hacia el año 2015 con la misión "New Horizonts" de la
NASA que pasará cerca de Plutón y su satélite Caronte, y luego se dirigirá hacia el
cinturón de cometas que rodea a los planetas, alcanzando lugares muy alejados del
Sol.
Los avances han sido espectaculares en los últimos años con sondas automáticas
como la Mars Global Surveyor en Marte o la Galileo en Júpiter, que nos han enviado
una cantidad de imágenes y de información que tardaremos años en estudiar del
todo, la sonda Cassini orbitando Saturno con su vehículo de aterrizaje Huygens, que
nos ha enviado las primeras imágenes de la superficie del satélite Titán, o con los
vehículos de exploración marciana Spirit y Opportunity, que han ampliado el
concepto de geología planetaria a una dimensión impensable hace pocos años.
La otra posibilidad es analizar lo que nos llega desde los planetas y las estrellas, que
es fundamentalmente luz y otros tipos de radiaciones, como ondas de radio, rayos
X, infrarrojos, etc.
Existen instrumentos especiales para estudiar cada tipo de radiación, así por
ejemplo existen los RADIOTELESCOPIOS, enormes antenas parabólicas que
reciben ondas de radio desde todos los confines de nuestro Universo, ondas entre
las que se están buscando indicios de vida inteligente fuera de nuestro Sistema
Solar. Y existen, por supuesto, los TELESCOPIOS, que han sido hasta hace no
mucho tiempo, nuestra principal fuente de información, y aún lo siguen siendo
gracias al Telescopio Espacial Hubble, que, al estar situado fuera de nuestra
atmósfera, en el espacio, tiene una visión mucho más precisa de los objetos de
fuera de la Tierra.
Los telescopios no son más que un conjunto de lentes o espejos que amplifican la
luz visible que nos llega desde los cuerpos espaciales, aunque hoy en día se han
desarrollado telescopios espaciales que captan otras radiaciones provenientes
desde las estrellas y planetas, como por ejemplo telescopios de rayos X, de
infrarrojos o de ultravioletas.
Como curiosidad debes saber que las imágenes tan espectaculares que tenemos de
objetos del Universo no podrían ser nunca captadas por el ojo humano, las vemos
así gracias a la fotografía.
4- EVOLUCIÓN HISTÓRICA DEL CONOCIMIENTO DEL UNIVERSO.
Desde que el hombre existe como especie inteligente, hace más de cinco millones
de años, ha tenido sobre su cabeza el espectáculo nocturno de una noche
estrellada.
Tú mismo te habrás sorprendido en alguna ocasión con la imagen de un cielo negro
tachonado de cientos de puntos de luz que no puedes llegar a contar y que forman
figuras geométricas, algunas muy claras con estrellas muy brillantes, y otras más
difíciles de ver porque tienen estrellas más apagadas, figuras a las que damos el
nombre de CONSTELACIONES.
Los primeros en observar las estrellas ya debieron imaginar algunas figuras
superpuestas a las estrellas, algunas constelaciones, que les ayudarían a contar sus
historias y leyendas. También debieron observar algunos fenómenos muy
espectaculares, como la explosión de alguna estrella, el paso de algún cometa, los
eclipses, así como que había relación entre algunos fenómenos importantes para
ellos, como era la época de la siembra, la llegada de las lluvias, la recolección, etc. y
la aparición de ciertas estrellas o constelaciones por el horizonte.
La Astronomía es una ciencia antigua, desarrollada por diversas razones
(metafísicas y sociales fundamentalmente) desde la prehistoria. Las estrellas, el Sol
y la Luna, así como la existencia de fenómenos tales como los eclipses, los
meteoritos, etc., han llamado la atención del hombre desde hace más de 20.000
años; los pueblos mesopotámicos construyeron observatorios, los egipcios medían
el tiempo de las crecidas observando las estrellas, los chinos descubrieron
explosiones de estrellas, los griegos sabían que la Tierra era redonda, los hindúes y
luego los árabes utilizaron las matemáticas como herramienta de trabajo, los
pueblos americanos prehispánicos tenían un calendario muy elaborado y,
finalmente, en el ámbito occidental se desarrollaron teorías y se construyeron
telescopios que permitieron profundizar en el universo.
Hoy en día la astronomía es una ciencia muy actual, relacionada estrechamente con
las matemáticas y con la física, que ha sido capaz de llegar hasta los límites de
nuestro Universo, o lo que es lo mismo, retroceder en el tiempo hasta el momento
mismo de la formación del Universo como veremos más adelante.
Aún hoy día sigue habiendo gente que confunde la Astronomía (ciencia que estudia
el Universo) con la Astrología (pseudociencia que predice el futuro).
5- LA VÍA LÁCTEA Y EL SISTEMA SOLAR
LA VÍA LÁCTEA
De entre los millones de galaxias que existen en el Universo hay una que nos resulta
especialmente interesante aunque no la podemos ver muy bien: es nuestra propia
galaxia, la VÍA LÁCTEA.
Tiene forma de remolino aplanado y gira en espiral alrededor del centro; no la
podemos ver bien porque nosotros estamos cerca del borde del remolino. Entonces,
¿por qué sabemos que tiene esa forma?. Pues simplemente porque pensamos que
es muy parecida a la galaxia más próxima a la nuestra; esta galaxia próxima si la
podemos ver y se llama galaxia de Andrómeda.
El centro de nuestra galaxia es muy brillante porque existen muchas estrellas juntas,
entre ellas se encuentra un agujero negro. Según vamos hacia los bordes hay cada
vez menos estrellas.
El Sol y nuestro Sistema solar se encuentran en uno de los brazos espirales de la
Vía Láctea.
Todas las estrellas que podemos ver desde la Tierra están en la Vía Láctea, a
grandes distancias de nosotros. Están tan lejos que para poder medir la distancia de
las estrellas no podemos utilizar ni los metros ni los kilómetros; hay que utilizar otra
medida que es el AÑO LUZ.
LAS DISTANCIAS
Una año luz son los kilómetros que recorre la luz en un año, ¿y por qué utilizamos a
la luz para medir distancias?. Por la sencilla razón de que la luz se mueve a la
mayor velocidad que se puede alcanzar en el Universo, que son 300.000 km por
segundo.
Para que te hagas una idea, un coche cualquiera que se mueva a 120 km por hora,
está en realidad moviéndose a ¡0.033 km por segundo!, es decir, la luz se mueve 10
millones de veces más deprisa que el coche.
Y a esa velocidad, ¿cuántos kilómetros puede recorrer la luz en un año?. Fíjate bien:
En un segundo recorre 300.000 Km
En un minuto recorre 300.000 km x 60 segundos = 18.000.000 km.
En una hora recorre 18.000.000 km x 60 minutos = 1.080.000.000 km.
En un día recorre 1.080.000.000 km x 24 horas = 25.920.000.000 km.
En un año recorre 25.920.000.000 km x 365 días = 9.460.800.000.000 km.
Son realmente muchos kilómetros, ¿no te parece?. La estrella más cercana a
nosotros se llama alfa - Centauri y está a 4'3 años luz de distancia; una estrella que
seguramente conoces, la estrella Polar, está a 300 años luz, y la galaxia de
Andrómeda, que ya hemos visto que es la más cercana a nosotros está a ¡2.000.000
de años luz!.
La luz del sol tarda 8,3 minutos en llegar hasta nosotros viajando a 300000 km/sg
LAS CONSTELACIONES
Las estrellas vistas desde la Tierra forman unas figuras geométricas que reciben el
nombre de CONSTELACIONES. Estas figuras nos recuerdan personajes
mitológicos, animales, objetos, etc., y por eso las constelaciones tienen esos
nombres tan llamativos, como la OSA MAYOR, ORIÓN, LIRA, o las constelaciones
del zodíaco, ARIES, TAURO, GÉMINIS, CAPRICORNIO, etc.
EL SISTEMA SOLAR
Cerca de uno de los bordes de la Vía Láctea existe una estrella pequeña, de color
amarillo, que es el Sol, nuestra estrella. A su alrededor giran una serie de objetos
más pequeños, rocosos o gaseosos, que son los PLANETAS y los PLANETAS
MENORES. El conjunto del Sol y los planetas constituye el SISTEMA SOLAR,
nuestro sistema planetario, el único en el que conocemos la existencia de vida,
nuestra vida.