UNIDAD 2. LA TIERRA COMO ASTRO

HISTORIA DEL UNIVERSO
Desde la aparición del hombre sobre la superficie terrestre le llamo la atención, no solo el Sol y la Luna, sino también las estrellas que brillan en el firmamento y los astros luminosos provistos de una larga cola, que aparecen de vez en cuando.
A través de la historia el hombre ha tratado de explicarse el origen y evolución y las características del universo, en particular del Sistema solar. Surgieron hipótesis astronómicas, entre las más conocidas están:
- Idea geocéntrica: De Ptolomeo de Alejandría, donde se pensaba que la Tierra yacía en el centro del universo y que los astros como el Sol, la Luna y demás estrellas eran más pequeñas que ella y solo existían para alumbrar y calentarlas.
- Idea heliocéntrica: De Nicolás Copérnico, que estableció que los planetas son similares a la Tierra, representando grandes cuerpos sólidos en forma esférica, con una superficie obscura y fría y no irradian luz porque reflejan como un espejo los rayos del Sol.
En el desarrollo astronómico de la edad moderna participaron números científicos entre los cuales se encuentran:
- Nicolás Copérnico
- Galileo Galilei
- Johannes Kepler
- Issac Newton
EL UNIVERSO SE DEFINE COMO: el espacio inmerso donde se encuentran todos los cuerpos celestes como galaxias, estrellas, cometas, planetas, además de gases y polvos cósmicos.
Su estudio ha sido de vital importancia para explicarnos numerosos fenómenos geográficos, pues todo lo que ocurre en el universo y en particular en el sistema solar, repercute sobre la superficie terrestre y todo en lo que en ella se encuentra, como las plantas, animales y el hombre.

TEORIAS DEL ORIGEN DEL UNIVERSO

“” A través de la cosmogonía y la cosmología se trata de dar respuesta a las interrogantes que existen con respecto al origen, forma y edad del universo. El maco completo de su cosmología científica esta baso en la física moderna y se apoya en estudios realizados en todos los observatorios astronómicos del mundo””
La cosmología comprende una serie de hipótesis que tratan de explicar el universo y se conocen con el nombre de las teorías cosmológicas, entre ellas están:
Teoría de la gran explosión o big bang: Esta fue propuesta por George Edward Lemaitre y George Anthony Gamow, quienes sostienen que el universo se formo a partir de la explosión de un gran átomo o huevo cósmico, en el que imperaban enormes temperaturas, presiones y densidades que posteriormente fueron descendiendo al expandirse el material cósmico, formado por 90% de hidrogeno y 10% de helio. Estos elementos se reunieron en forma de nebulosas a partir de las cuales nacieron las galaxias.
Teoría del Universo estacionario o del estado continúo: Surgió en 1948 por Bondi, Gold y posteriormente por Hoyle, dicha teoría sostiene que el universo ha estado expandiéndose sin cesar y que constantemente se crea nueva materia, razón por la cual la cantidad de esta en el espacio siempre ha sido constante, por lo tanto afirman que el universo es infinito en el tiempo y en el espacio, que ha existido y existirá por siempre.
Teoría de las pulsaciones: Sostiene que el universo surgió con la gran explosión de una masa súper condensada. Afirma también que se siguen formando partículas elementales y que, con el tiempo, las galaxias disminuirán su velocidad de alejamiento. Entonces el universo volverá a contraerse por la fuerza de la gravedad y se convertirá nuevamente en una masa súper condensada reiniciándose el ciclo de expansión.
Teoría de la expansión del universo: Propuesta por Edwin Hubble, considera que todas las galaxias se alejan de la nuestra a velocidades directamente proporcionales a las distancias que nos separan de ellas; por lo tanto, el universo aumenta constantemente su volumen.

Con el efecto Doppler se concluye que casi todas las galaxias observables se alejan de nosotros y parecen hacerlo a grandes velocidades, por lo que el corrimiento hacia el rojo es el principal argumento visual que confirma que el Universo está en expansión, como lo demostró Edwin Hubble en 1935, localizando galaxias cuya luz desviada al rojo indicaba una velocidad de 40 mil kilómetros por segundo.

ESTRELLAS O SOLES
Las estrellas tienen luz y calor propios; sin discusión alguna, son las más conocidas, abundantes y las mas enormes de los astros. El producir luz y calor las hace perceptible, a siempre vista o mediante telescopio, aunque se encuentran a cientos o miles de años luz de nosotros.
Son astros que tienen luz propia, su núcleo despide constantemente energía: la inmensa temperatura y la presión de las capas superiores llevan a cabo reacciones nucleares semejantes a las que no presentan en un abomba atómica.
Sus tamaños, temperaturas, luminosidades y producciones energéticas superan todo lo imaginable.
El color de las estrellas esta estrechamente ligado a su temperatura superficial, las rojas son menos calientes que las anaranjadas, estas menos que las amarillas y así sucesivamente de modo que las estrellas de color azul son las mas calientes como se muestra a continuación:
- Azulosas de 11,000 a 25,000 ºC
- Blancas de 11,000 ºC
- Amarillas de 6,000 ºC
- Anaranjadas de 4,000 o 5,000 ºC
- Rojas ºC
Las investigaciones demuestran que algunas estrellas de las más cercanas al Sol, tienen satélites parecidas a planetas, cuerpos opacos ocultos a nuestra vista y relativamente poco grandes, es posible que algunos de ellos sean considerados como planetas, no descartando la posibilidad que cada estrella sea el centro de un sistema semejante al solar.




GALAXIAS
El concepto actual de Galaxia, y se define como sistemas estelares integrados por varios miles de millones de estrellas, además de gases y polvos cósmicos inmersos en el universo.
El Astrónomo Edwin Powell clasifico las galaxias de acuerdo con sus formas características:
Galaxias Irregulares: No tienen forma definida, contienen sobre todo estrellas de color azul o azul-blanco y abundantes nubes de gas y polvo, en las cuales sigue formándose estrellas.
Galaxias espirales: Son las más numerosas ( 80%). Constan de un núcleo de forma y tamaño variable, del cual parte dos o más brazos. Estas son las Galaxias adultas, que contienen todo tipo de estrellas, nubes de gas y polvo.
Galaxias eclípticas : Son las más viejas y tienen todo tipo de estrellas, pero carecen de gas y polvo, ya no producen estrellas y son aproximadamente el 17%..

NUESTRA GALAXIA
La vía láctea es la galaxia donde se localizan el Sistema Solar y todas las estrellas visibles a simple vista.
La galaxia a la que pertenece nuestro Sol se conoce con el nombre de NUESTRA GALAXIA, que de acuerdo con la dispersión espacial de las estrellas que la constituyen, tienen la forma de una galaxia Espiral Normal.
Estructura: La vía láctea presenta tres partes fundamentales que son:
- Bulbo Central
- Disco galáctico
- Halo galáctico.
Observaciones recientes permiten suponer la existencia, no debidamente comprobada todavía, de una cuarta parte: la corona, una esfera con un diámetro de hasta 600, 000 años-luz, en la cual no hay estrellas sino una materia invisible y bastante tenue, es probable que esta corona podría contener hasta 90% de la masa total de la Vía Láctea.

ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR
El sistema Solar es un complejo sistema integrado por el Sol, planetas, satélites, asteroides y meteoritos. Su origen se ha intentado explicar por el sencillo método de aplicar las leyes físicas a la materia que le dio origen, tal como se supone que existía en un principio, y observando su evolución hasta llegar a la situación conocida actualmente.
A continuación se refieren las 2 teorías nebulares actuales sobre el origen del Sistema Solar:
Teoría de las turbulencias de Weizsacker - Haar: Explica que en un principio solo existía el Sol y que a su alrededor se fue acumulando una nube de materia interestelar. La acción del sol en la masa de gases que se iba reuniendo a su alrededor hizo que únicamente materiales pesados, como hierro y silicatos, se pudieran condensar en sus cercanías, mientras que los materiales más ligeros, como hidrogeno, helio, oxigeno y nitrógeno, se condensaron en las regiones más alejadas del sol formando planetas por la abundancia de estos gases.

Teoría de la creación del Hoyle: Se ha observado que en la galaxia las estrellas se forman por condensación de nubes de gas y polvo. Para que se dé la contracción, la energía potencial gravitacional de la nube deberá ser mayor que la energía que tiende a disipar: la energía cinética mas la energía magnética.
En el caso del Sistema Solar, al condensarse la nube primitiva, su densidad tendió a ser mayor en la parte central donde se formo el protosol, este se calentó y al haber una temperatura suficientemente elevada se llevaron a cabo reacciones nucleares convirtiéndose en una estrella con luz propia.







MEDIDAS ASTRONOMICAS
Se utilizan para medir la magnitud y valor de la distancia entra cada uno de los componentes del universo y se mencionan a continuación:
- Unidad Astronómica (U:A) : Se define como la distancia media de la Tierra al Sol en su movimiento de rotación y equivale a 150 x 108 kilómetros.
- Ano Luz ( A.L.) Es la distancia que recorre una señal luminosa a una velocidad constante de 300, 000 kilómetros por segundo durante un año terrestre, su valor es de 30.86 x 1012 kilómetros

- Parsec (Pc): Es la distancia desde la cual el radio medio de la órbita terrestre se observa con un ángulo de paralelaje de un segundo, su valor es de 30.86 x 1012 kilómetros.

ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DEL SISTEMA SOLAR.
El sistema Solar es el conjunto característicamente armónico, formado por el Sol y todos los astros que giran alrededor de el.
Está formado por una estrella, nueve planetas, sesenta y nueve satélites, miles de asteroides, miles de millones de cometas y meteoritos.
Todos los planetas en su movimiento de traslación, tienen un comportamiento especial que se ajunta a un modelo matemático y que el astrónomo alemán Johannes Kepler supo desarrollar en las leyes siguientes:
Primera Ley de Kepler: Las trayectorias que describen los planetas son elipses, uno de cuyos focos está ocupada por el sol
Segunda Ley de Kepler: En su movimiento de rotación los planetas recorren aéreas iguales en tiempos iguales.
Tercera Ley de Kepler: El cuadrado del periodo de revolución sideral de los planetas son proporcionales a los cubos de sus distancias medias de Sol.
Las tres leyes describen como ocurrieron los hechos, pero no las causas, para esto debía encontrarse la fuerza o fuerzas mantienen a todos los planetas en sus orbitas y ocurrió que el físico ingles Issac Newton explico por medio de la Ley de la Gravitación Universal.

EL SOL
Es el centro del sistema planetario, la estrella que nos proporciona luz y energía. Es una de las que figuran entre el billón de estrellas que forman nuestro sistema estelar denominado Vía Láctea. Contiene alrededor del 99% de la masa total de los cuerpos que lo conformas. Representa para el ser humano el cuerpo mas importante del universo después de la Tierra, ya que proporciona luz y calor indispensables para la vida de nuestro planeta.
Características: Es de color rojo, de temperatura baja. Tiene un diámetro de 109 veces el diámetro de la tierra, su volumen en 1, 310,000 veces mayor que la tierra, su densidad es relativamente baja, su gravedad es 28 veces de la tierra. El estudio del Sol se lleva a cabo mediante aparatos llamados helioscopios.
Movimientos: Tiene el movimiento de rotación que tiene una duración de 27 días y seis horas en su latitud media, de 25 días seis horas en el ecuador y de 33 días en los polos.
Estructura: Núcleo, Fotosfera, Manchas solares, Protuberancias solares, Corona Solar, Atmosfera Solar, Capa Inversora.
LOS PLANETAS
Son astros que no tienen luz propia y que se mueven de acuerdo a las Leyes de Kepler en orbitas eclípticas alrededor del Sol.

Los planetas tienen diversos movimientos. Los más importantes son dos: el de rotación y el de translación. Por el de rotación, giran sobre sí mismos alrededor del eje.
Esto determina la duración del día del planeta. Por el de translación, los planetas describen órbitas alrededor del Sol. Cada órbita es el año del planeta. Cada planeta tarda un tiempo diferente para completarla.
Cuanto más lejos, más tiempo. Giran casi en el mismo plano, excepto Plutón, que tiene la órbita más inclinada, excéntrica y alargada.


Los materiales compactos están en el núcleo. Los gases, si hay, forman una atmosfera sobre la superficie. Mercurio, Venus, la Tierra, Marte son planetas pequeños y rocosos, con densidad alta. Tienen un movimiento de rotación lento, pocas lunas (o ninguna) y forma bastante redonda. Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, los gigantes gaseosos, son enormes y ligeros, hechos de gas y hielo. Estos planetas giran deprisa y tienen muchos satélites, más abultamiento ecuatorial y anillos.

Plutón dejo de ser considerado un planeta en la Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional (UAI) celebrada en Praga el 24 de agosto de 2006. En este sitio, sin embargo, se siguen facilitando sus datos en la lista de planetas.