El Universo 1

El Universo:   

Estrella:  la estrella es un gran cuerpo celeste compuesto de gases calientes que emiten radiación electromagnética, en especial luz, como resultado de las reacciones nucleares que tienen lugar en su interior. El Sol es una estrella. Con la única excepción del Sol, las estrellas parecen estar fijas, manteniendo la misma posición relativa en los cielos año tras año. En realidad, las estrellas están en rápido movimiento, pero a distancias tan grandes que sus cambios relativos de posición se perciben sólo a través de los siglos.

El número de estrellas observables a simple vista desde la Tierra se ha calculado en un total de 8.000, la mitad en el hemisferio norte celeste y la otra mitad en el sur. Durante la noche no se pueden ver más de 2.000 al mismo tiempo en cada hemisferio. A las demás las ocultan la neblina atmosférica, sobre todo cerca del horizonte, y la pálida luz del cielo. Los astrónomos han calculado que el número de estrellas de la Vía Láctea, la galaxia a la que pertenece el Sol, asciende a cientos de miles de millones. A su vez, la Vía Láctea es sólo una más de entre los varios cientos de millones de galaxias visibles mediante los potentes telescopios modernos. Las estrellas individuales visibles en el cielo son las que están más cerca del Sistema Solar en la Vía Láctea. La más cercana es Proxima Centauri, uno de los componentes de la estrella triple Alpha Centauri, que está a unos 40 billones de kilómetros de la Tierra. En términos de velocidad de la luz, patrón utilizado por los astrónomos para expresar la distancia, esta estrella triple está a unos 4,29 años luz. Es decir, la luz, que viaja a unos 300.000 km/s, tarda más de cuatro años y tres meses en llegar desde esta estrella hasta la Tierra.

Como nacen las estrellas
Una estrella comienza su ciclo como una gran masa de gas relativamente fría. La contracción de este gas y el consiguiente aumento de temperatura continúa hasta que la temperatura interior de la estrella alcanza un valores de millones de grados. En este punto tienen lugar reacciones nucleares, cuyo resultado es que los núcleos de los átomos de hidrógeno se combinan con los deuterios (núcleos de los llamados átomos de hidrógeno pesado) para formar núcleos de helio. Esta reacción libera grandes cantidades de energía, y se detiene la nueva contracción de la estrella. Cuando la estrella se estabiliza (se compensan la contracción gravitatoria y la expansión debida a las reacciones nucleares) comienza a brillar en forma continua. Continuará brillando por millones de años, hasta agotar su combustible. El fin de una estrella dependerá de la cantidad de materia que posea. Una estrella como el sol se expandirá en el espacio formando una gigante roja, luego liberará casi toda su materia para convertirse en una enana blanca. Una estrella mas grande que el sol explotará, convirtiéndose en nova, para luego quedarse solamente con su núcleo (casi todos neutrones) y girando muy rápidamente, conviertiéndose en un púlsar o estrellas de neutrones. En una estrella mucho más grande que el sol la atracción gravitaroria hará que su masa no pueda contenerse y forme un agujero negro, un lugar en el espacio donde nada puede escapar debido a la inmensa fuerza de gravedad

Luna:   Es un satélite natural de la Tierra (el término luna también se aplica algunas veces a los satélites de otros planetas del Sistema Solar). El diámetro de la Luna es de unos 3.476 km (aproximadamente una cuarta parte del de la Tierra) y su volumen es una quincuagésima parte del de la Tierra. La masa de la Tierra es 81 veces mayor que la de la Luna. Por tanto, la densidad media de la Luna es de sólo las tres quintas partes de la densidad de la Tierra, y la gravedad en la superficie es un sexto de la de la Tierra.

La Luna orbita la Tierra a una distancia media de 384.403 km y a una velocidad media de 3.700 km/h. Completa su vuelta alrededor de la Tierra, siguiendo una órbita elíptica, en 27 días, 7 horas, 43 minutos y 11,5 segundos según el tiempo sidéreo.

La Luna muestra fases cambiantes a medida que se mueve en su órbita alrededor de la Tierra. La mitad de la Luna está siempre bajo la luz del Sol, de la misma forma que en la mitad de la Tierra es de día mientras que en la otra mitad es de noche. Las fases de la Luna dependen de su posición con respecto al Sol en un instante dado.

En la fase llamada Luna nueva, la cara que la Luna presenta a la Tierra está completamente en sombra. Aproximadamente una semana más tarde la Luna entra en su primer cuarto, mostrando la mitad del globo iluminado; siete días después la Luna muestra toda su superficie iluminada, será la Luna llena; otra semana más tarde, el último cuarto, la Luna vuelve a mostrar medio globo iluminado. El ciclo completo se repite cada mes lunar. Es Luna llena cuando está mas lejos del Sol que la Tierra; es Luna nueva cuando está más cerca. La Luna está en cuarto menguante en su paso de Luna llena a nueva y en cuarto creciente en su paso de Luna nueva a Luna llena. Las temperaturas de su superficie son extremas, van desde un máximo de 127 °C al mediodía lunar hasta un mínimo de –173 °C justo antes del amanecer lunar.

Eclipse: Es el oscurecimiento de un cuerpo celeste producido por otro cuerpo celeste. Hay dos clases de eclipses que implican a la Tierra: los de Luna, o eclipses lunares, y los de Sol, o eclipses solares. Un eclipse lunar tiene lugar cuando la Tierra se encuentra entre el Sol y la Luna y su sombra oscurece la Luna. El eclipse solar se produce cuando la Luna se encuentra entre el Sol y la Tierra y su sombra se proyecta sobre la superficie terrestre. Los tránsitos y ocultaciones son fenómenos astronómicos similares pero no tan espectaculares como los eclipses debido al pequeño tamaño de los cuerpos celestes que se interponen entre la Tierra y un astro brillante.

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ECLIPSE DE LUNA

Iluminada por el Sol, la Tierra proyecta una sombra alargada en forma de cono en el espacio. En cualquier punto de este cono la luz del Sol está completamente oscurecida. Rodeando este cono de sombra, llamado umbra, se encuentra un área de sombra parcial, llamada penumbra.

 Un eclipse total de Luna tiene lugar cuando la Luna penetra por completo en el cono de sombra. .

El eclipse parcial de Luna tiene lugar cuando solamente una parte de la Luna penetra en el cono de sombra y se oscurece. La extensión del eclipse parcial puede fluctuar desde una fase casi total, cuando la mayor parte de la Luna se oscurece, a un eclipse menor cuando sólo se ve una pequeña zona de sombra de la Tierra al pasar la Luna.

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ECLIPSE DE SOL

 Los eclipses totales de Sol tienen lugar cuando la sombra de la Luna alcanza la Tierra. El diámetro de la sombra nunca es mayor de 268,7 km en el punto en el que toca la superficie de la Tierra de forma que el área en la que es visible un eclipse total de Sol nunca es más ancha que este diámetro y normalmente es bastante más estrecha. El ancho de la zona de penumbra, o área del eclipse parcial en la superficie de la Tierra, es de 4.800 km aproximadamente. En algún momento, cuando la Luna pasa entre la Tierra y el Sol, su sombra no alcanza la Tierra. En esos momentos tiene lugar un eclipse anular durante el que aparece un anillo brillante del disco solar alrededor del disco negro de la Luna.

Satélite artificial : Es cualquiera de los objetos puestos en órbita alrededor de la Tierra con gran variedad de fines, científicos, tecnológicos y militares. El primer satélite artificial, el Sputnik 1, fue lanzado por la Unión Soviética el 4 de octubre de 1957. El primer satélite de Estados Unidos fue el Explorer 1, lanzado el 31 de enero de 1958, y resultó útil para el descubrimiento de los cinturones de radiación de la Tierra . También es posible la observación de la radiación ultravioleta y la detección de los rayos gamma emitidos por los objetos celestes.

 Los satélites artificiales se alimentan mediante células solares, mediante baterías que se cargan con la células solares y, en algunos casos, mediante generadores nucleares, en los que el calor producido por la desintegración de los radioisótopos se convierte en energía eléctrica.

Los satélites se colocan en órbita mediante cohetes de etapas múltiples, también denominados lanzadores.

Cometa:  (del latín stella cometa, ‘estrella con cabellera’), cuerpo celeste de hielo y roca, relativamente pequeño, que gira alrededor del Sol. Cuando un cometa se acerca al Sol, parte del hielo se convierte en gas. Este gas y partículas de polvo se desprenden y originan una cola larga y luminosa que caracteriza a los cometas.

Un cometa consta de un claro núcleo, de hielo y roca, rodeado de una atmósfera nebulosa llamada cabellera o coma.

Uno de los cometas más brillantes observado desde nuestro planeta en los últimos veinte años ha sido el cometa Hale-Bopp, que alcanzó el punto más próximo a la Tierra en marzo de 1997. Además, el cometa permaneció visible durante un periodo excepcionalmente largo, lo que permitió realizar importantes investigaciones sobre estos cuerpos celestes. Por ejemplo, los astrónomos descubrieron en el Hale-Bopp una tercera cola (aparte de las de gas y polvo), no observable a simple vista, compuesta de átomos de sodio.

Big bang

Si los componentes del Universo se están separando, esto significa que en el pasado estaban más cerca, y retrocediendo lo suficiente en el tiempo se llega a la conclusión de que todo salió de un único punto matemático (lo que se denomina una singularidad), en una bola de fuego conocida como Gran Explosión o Big Bang. El descubrimiento en la década de 1960 de la radiación de fondo cósmica, interpretada como un “eco” del Big Bang, fue considerado una confirmación de esta idea y una prueba de que el Universo tuvo un origen.

Sol : Es la estrella que, por el efecto gravitacional de su masa, domina el sistema planetario que incluye a la Tierra. Mediante la radiación de su energía electromagnética, aporta directa o indirectamente toda la energía que mantiene la vida en la Tierra, porque todo el alimento y el combustible procede en última instancia de las plantas que utilizan la energía de la luz del Sol.

A causa de su proximidad a la Tierra y como es una estrella típica, el Sol es un recurso extraordinario para el estudio de los fenómenos estelares.

En el núcleo del Sol hay hidrógeno suficiente para durar otros 4.500 millones de años. Cuando se gaste este combustible, el Sol cambiará: según se vayan expandiendo las capas exteriores hasta el tamaño actual de la órbita de la Tierra, el Sol se convertirá en una gigante roja, algo más fría que hoy pero 10.000 veces más brillante a causa de su enorme tamaño. Sin embargo, la Tierra no se consumirá porque se moverá en espiral hacia afuera, como consecuencia de la pérdida de masa del Sol. El Sol seguirá siendo una gigante roja, con reacciones nucleares de combustión de helio en el centro, durante sólo 500 millones de años. No tiene suficiente masa para atravesar sucesivos ciclos de combustión nuclear o un cataclismo en forma de explosión, como les ocurre a algunas estrellas. Después de la etapa de gigante roja, se encogerá hasta ser una enana blanca, aproximadamente del tamaño de la Tierra, y se enfriará poco a poco durante varios millones de años.

Asteroide:  Es uno de los numerosos planetas pequeños o menores que giran en órbitas elípticas, la mayoría entre las órbitas de Marte y Júpiter.   Los asteroides de mayor tamaño y más representativos son: Ceres, con un diámetro de unos 1.030 km, y Palas y Vesta, con diámetros de unos 550 km. Aproximadamente 200 asteroides tienen diámetros de más de 100 km, y existen miles más pequeños. La masa total de todos los asteroides del Sistema Solar es mucho menor que la de la Luna. Los cuerpos más grandes son más o menos esféricos, pero los que tienen diámetros menores de 160 km suelen presentar formas alargadas e irregulares. La mayoría, independientemente de su tamaño, tardan de 5 a 20 horas en completar un giro sobre su eje.

Meteorito:  Es un fragmento de un meteoroide que ha resistido el impacto con la atmósfera y ha alcanzado la superficie de la Tierra o de otro planeta antes de consumirse. Los meteoritos encontrados en la Tierra, según su composición, se clasifican en tres tipos: ferrosos, compuestos fundamentalmente de hierro, un pequeño porcentaje de níquel y rastros de otros metales, como el cobalto; pétreos, meteoritos rocosos compuestos de silicatos, y pétreos-ferrosos, que contienen proporciones variables tanto de roca como de hierro. Aunque, actualmente, se cree que la mayor parte de los meteoritos son fragmentos procedentes de los asteroides o cometas, recientes estudios geoquímicos han demostrado que algunas rocas de la Antártida proceden de la Luna y de Marte, desde donde, presumiblemente, fueron lanzadas por el impacto explosivo de asteroides. Los asteroides son, en sí mismos, fragmentos de pequeños planetas formados hace 4.600 millones de años mientras se formaba la Tierra. Se cree que los ferrosos corresponden a los núcleos de los pequeños planetas, mientras que los pétreos (los que no proceden de la Luna y Marte) corresponden a la corteza. Los meteoritos tienen generalmente una superficie irregular y una capa exterior carbonizada, fundida. Los más grandes golpean la Tierra con un tremendo impacto, creando cráteres profundos.

Galaxia:  Es un enorme conjunto de cientos o miles de millones de estrellas, todas interaccionando gravitatorialmente y orbitando alrededor de un centro común. Todas las estrellas visibles a simple vista desde la superficie terrestre pertenecen a nuestra galaxia, la Vía Láctea. El Sol es solamente una estrella de esta galaxia. Además de estrellas y planetas, las galaxias contienen cúmulos de estrellas, hidrógeno atómico, hidrógeno molecular, moléculas complejas compuestas de hidrógeno, nitrógeno, carbono y silicio entre otros elementos, y rayos cósmicos.

Vía Láctea: También llamada la Galaxia de nuestro sistema solar. Es una gran galaxia espiral, con varios brazos espirales que se enroscan alrededor de un núcleo central de un grosor de unos 10.000 años luz. Las estrellas del núcleo central están más agrupadas que las de los brazos, donde se han encontrado más nubes interestelares de polvo y gas..

La Vía Láctea contiene tanto estrellas de las llamadas de tipo I, que son estrellas azules y brillantes, como estrellas del tipo II, gigantes rojas.

Planetas:

Mercurio gira alrededor del Sol más cerca que cualquier otro planeta, por lo que es seco, cálido y sin apenas aire. Aunque la superficie llena de cráteres del planeta recuerda a la de la Luna, se cree que su interior es semejante al de la Tierra, compuesto fundamentalmente por hierro y otros elementos pesados.

Venus :   Es el objeto más brillante de nuestro cielo, después del Sol y la Luna. Nubes arremolinadas de ácido sulfúrico oscurecen la superficie de Venus e impedían el estudio del planeta desde la Tierra hasta que la tecnología permitió visitarlo con vehículos espaciales dotados de sondas. Las sondas determinaron que Venus es el más cálido de los planetas, con una temperatura en la superficie de unos 462 ºC. Los científicos creen que esta temperatura se debe a las espesas nubes y la atmósfera densa que atrapan la energía del Sol (un 'efecto invernadero').

La Tierra:  Tiene una atmósfera rica en oxígeno, temperaturas moderadas, agua abundante y una composición química variada permiten a la Tierra ser el único planeta conocido que alberga vida. El planeta se compone de rocas y metales, sólidos en el exterior, pero fundidos en el núcleo.

Marte:  Los científicos determinaron que la atmósfera del planeta se compone fundamentalmente de dióxido de carbono (CO2) y pequeñas cantidades de nitrógeno, oxígeno y vapor de agua. Como la atmósfera es muy poco consistente, hay una diferencia en las temperaturas de hasta 100 ºC entre el día y la noche. Por lo general, las temperaturas son tan frías y las presiones tan bajas, que el agua no existe en Marte, de modo que el planeta parece un desierto frío y de gran altitud.

Júpiter y sus lunas :  Es el mayor de los planetas, con un volumen de 1.400 veces el de la Tierra. Las franjas de color son cinturones de nubes que revelan corrientes atmosféricas fuertes. El planeta tiene cuatro mayores satélites conocidos: Europa , Ío , Calisto  y Ganimedes .

Saturno:  Se distingue por sus anillos, es el segundo planeta más grande (Júpiter es el mayor) del Sistema Solar. En 1610, el físico y astrónomo italiano Galileo, al utilizar uno de los primeros telescopios, observó que el planeta tenía una forma extraña, pero no consiguió explicar qué eran los anillos. Aunque el planeta se formó hace más de 4.000 millones de años, sigue asentándose y contrayéndose, generando un calor tres veces mayor que el que recibe del Sol.

Urano :  El color azul verdoso de Urano se debe al gas metano presente en su atmósfera fría y clara. Por la forma de girar el planeta, la noche y el día duran 42 años cada uno. Los científicos se formaron esta visión de Urano por las imágenes enviadas por el Voyager 2 en 1986, en un momento en el que la sonda estaba a 9,1 millones de kilómetros del planeta.

Neptuno : En 1989 la misión Voyager 2 produjo esta imagen de Neptuno en falso color, mostrando los diferentes componentes de la atmósfera del planeta. El rojo muestra la luz del Sol dispersa por una capa de neblina alrededor del planeta, el azul verdoso indica el metano y las manchas blancas son nubes en la parte alta de la atmósfera.

Plutón : Plutón es el planeta más alejado del Sol, aunque alguna vez se acerca más que Neptuno, debido a su órbita altamente excéntrica. Este planeta pequeño y rocoso tarda 247,7 años en completar una vuelta alrededor del Sol.  Su luna es Caronte, al tener una inclinación mayor, en una de sus vueltas alrededor del sol llegar a estar más cerca que Neptuno de este.