EL UNIVERSO SU ORIGEN Y SU EVOLUCIN EL

EL UNIVERSO SU ORIGEN Y SU EVOLUCIÓN

EL ORIGEN DEL UNIVERSO ENFOQUES HISTÓRICOS Antropocéntrico: Ideas dominantes durante mucho tiempo. Geocéntrico: Ptolomeo. Explica la alternancia del día y la noche. Los griegos creían que las estrellas estaban fijas en la bóveda celeste y descubrieron los planetas (el término quiere decir “errante”)

LA REVOLUCIÓN COPERNICANA: LA TEORÍA HELIOCÉNTRICA • Nicolás Copérnico (1473 -1543) dice en su obra “Sobre la revolución de las esferas terrestres” que la Tierra y el resto de los planetas giran alrededor del Sol. • Tycho Brahe (1546 -1601) propone que LOS CIELOS NO SON INMUTABLES tras observar la aparición de las supernovas.

EL SISTEMA SOLAR: DEFINICIÓN DE PLANETA • El Sol es la ESTRELLA, alrededor de la cual giran los PLANETAS: • Un planeta es un cuerpo que orbita alrededor de una estrella cuya masa es lo suficientemente grande como para ser esférica y haber despejado su órbita. a) Los asteroides no tienen forma esférica b) Los planetas no giran con otros cuerpos (rocas y polvo estelar) ni alrededor de otros cuerpos. La luna Caronte de Plutón gira alrededor de él y Plutón a su vez alrededor de ella. Plutón ya no se considera como planeta.

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PLANETAS • INTERIORES O TERRESTRES: Tienen superficie rocosa y atmósfera gaseosa poco densa. Son Mercurio, Venus, la Tierra y Marte. • EXTERIORES O GIGANTES: Son gaseosos y líquidos. Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. • PLANETAS ENANOS: No han barrido su órbita. Ceres, Plutón, Eris.

SATÉLITES • Giran alrededor de los planetas. • Mercurio y Venus no tienen satélites. Júpiter tiene 63 y Saturno 60. • La Luna es el satélite del planeta Tierra.

CUERPOS MENORES Según la UAI (Unión Astronómica Internacional) existen: • Asteroides : cuerpos rocosos irregulares que giran entre Marte y Júpiter. – Troyanos (en la órbita de Júpiter) – Centauros (en la órbita de Saturno) • Cometas: están formados por hielo y polvo. Orbitan más allá de Neptuno.

MÁS ALLÁ DEL SISTEMA SOLAR: LA VIA LÁCTEA • El Sol es uno de los 100. 000 millones de estrellas que hay en nuestra galaxia la VIA LÁCTEA. • Existen unos 80. 000 millones de galaxias, generalmente agrupadas en CUMULOS DE GALAXIAS. • La Vía Láctea forma parte del cúmulo de Virgo que contiene unas 2000 galaxias.

LA VIA LACTEA

LAS GALAXIAS • Las galaxias se clasifican en: – ESPIRALES – ELÍPTICAS – IRREGULARES • La Vía Láctea es una galaxia espiral, con un bulbo central del que parten unos brazos que conforman el disco galáctico giratorio. Este disco tiene unos 100. 000 años luz de diámetro y la galaxia más próxima se encuentra a 80. 000 años luz.

¿QUÉ HAY EN LAS GALAXIAS? • ESTRELLAS • NEBULOSAS • MATERIA OSCURA

LAS ESTRELLAS Y SU EVOLUCIÓN • Una estrella de masa media como el Sol, tiene una existencia de unos 100. 000 millones de años (el Sol se encuentra en la mitad de su vida). • La energía generada en una estrella resulta de las reacciones termonucleares que transforman el hidrógeno en helio. Cuando se ha agotado su hidrógeno comienza a consumir helio, la estrella aumenta de tamaño y se convierte en una gigante roja. • Una vez agotado el helio se encoge y se transforma en una enana blanca con un tamaño similar a la Tierra pero mucha mayor densidad.

LAS ESTRELLAS Y SU EVOLUCIÓN • Si la estrella tiene más masa que el Sol consumirá su hidrógeno con mucha mayor rapidez alcanzando temperaturas más elevadas, que le proporcionaran una luminosidad miles de veces superior a la del Sol. • Una estrella de este tipo, tras la fase de gigante roja concluye su vida con una explosión. Es lo que se denomina supernova que emite enormes cantidades de luz y otras radiaciones, tras lo cual se apaga definitivamente.

NEBULOSAS • Son masas de polvo y gas interestelar. • Se consideran “cunas de estrellas” porque a partir de los materiales que las constituyen se originan estrellas. • Pueden resultar más o menos visibles desde la Tierra en función de la densidad que tengan o de la presencia en ellas de estrellas en formación.

MATERIA OSCURA • Con frecuencia, los astrónomos descubren la presencia de un objeto por sus efectos gravitatorio en otros cercanos, aunque no lo vean. • La materia visible, la que compone las estrellas, nebulosas y el polvo interestelar, constituye menos del 10% de la masa total de la galaxia. El resto se ha denominado materia oscura y energía oscura, y su naturaleza constituye uno de los grandes misterios que la ciencia intenta descifrar.

EL ORIGEN DEL UNIVERSO: CÓMO EMPEZÓ TODO • EL UNIVERSO EN EXPANSIÓN: En 1929 Edwin Hubble observó que las galaxias se están alejando unas de otras. • LA TEORÍA DEL BIG BANG O GRAN EXPLOSIÓN. Tiempo cero (aprox. hace unos 13. 000 m. a. ) : toda la materia energía del universo estaría concentrada en un punto de densidad casi infinita. Inflación: el universo multiplicó extraordinariamente su tamaño. Al principio sólo existían partículas subatómicas y radiación primordial Formación de galaxias : 200 m. a. después del Big Bang con sus estrellas y nebulosas. Tan sólo tenían H y He, pero en el núcleo de esas estrellas ya se estaban empezando a formar otros elementos más pesados, como el carbono. Formación de elementos pesados: como el Ca, Fe, N, O que requerían las condiciones de las supernovas que al explotar se esparcían por el universo.

LA FORMACIÓN DEL SISTEMA SOLAR: LA TEORÍA PLANETESIMAL

LA FORMACIÓN DEL SISTEMA SOLAR: LA TEORÍA PLANETESIMAL • 1. NEBULOSA INICIAL. Hace unos 4600 ma una nebulosa giratoria de polvo y gas, cuyas dimensiones eran superiores al sistema solar, comenzó a contraerse. • 2. COLAPSO GRAVITATORIO. La contracción o colapso formó una gran masa central y un disco giratorio en torno a ella.

LA FORMACIÓN DEL SISTEMA SOLAR: LA TEORÍA PLANETESIMAL • 3. FORMACIÓN DEL PROTOSOL. La colisión de las partículas en la masa central liberó gran cantidad de calor. Comenzó la fusión nuclear del hidrogeno, que marcará el nacimiento de una estrella, EL PROTOSOL, en el interior de la nebulosa.

LA FORMACIÓN DEL SISTEMA SOLAR: LA TEORÍA PLANETESIMAL • 4. FORMACIÓN DE PLANETESIMALES. Las partículas de polvo y gas que formaban el disco giratorio en torno al protosol siguieron, paralelamente, un proceso de agrupación. Así, inicialmente, se formaron gránulos de algunos milímetros de cuyas colisiones y fusiones se originaron cuerpos mayores, los planetesimales, con tamaños entre algunos centenares de metros y Kms.

LA FORMACIÓN DEL SISTEMA SOLAR: LA TEORÍA PLANETESIMAL • 5. FORMACIÓN DE PROTOPLANETAS. Las colisiones de los planetesimales y su unión, acreción, originaría los planetas primitivos o protoplanetas. • 6. BARRIDO DE LA ÓRBITA. En virtud de ese proceso de acreción, cada protoplaneta fue despejando su zona orbital de planetesimales.

EL ORIGEN DE LA VIDA • Los fósiles más antiguos que se han hallado tienen una edad cercana a 3600 m. a. y proceden de bacterias filamentosas. • Se han encontrado indicios de actividad biológica en rocas de hace 3800 m. a. • Esto significaría que la vida en la Tierra se había originado en algún momento comprendido entre la formación de los océanos (quizás hace 4200 m. a. ) y hace 3800 m. a.

EL ORIGEN DE LA VIDA La Tierra primitiva era diferente a la actual. • Su atmósfera diferente a la actual: con gran cantidad de CO 2, metano y vapor de agua. No tenía O 2 por la ausencia de organismos fotosintéticos. • Las radiaciones ultravioletas llegaban hasta la superficie terrestre al no existir la capa de ozono (O 3). • Se encontraba sometida al bombardeo de asteroides

TEORÍAS ACERCA DEL ORIGEN DE LA VIDA: LA SÍNTESIS PREBIÓTICA • Hipótesis de Oparin y Haldane 1924. 1. Formación de moléculas orgánicas sencillas a partir de los componentes de la atmósfera primitiva sometidos a fuertes radiaciones solares y a las descargas eléctricas producidas por las tormentas. 2. Formación de moléculas orgánicas complejas a partir de moléculas orgánicas sencillas. Se acumularon en los océanos formando la “sopa primordial”. 3. Formación de coacervados: esferas huecas que contenían esas moléculas y que si encerraban ácidos nucléicos podían hacer copias de sí mismas.

EL ORIGEN DE LA VIDA: LA SÍNTESIS PREBIÓTICA • El experimento de Stanley Miller en 1953

TEORÍAS ACERCA DEL ORIGEN DE LA VIDA: CHIMENEAS HIDROTERMALES Objeciones a la hipótesis de Oparín y Haldane • De acuerdo con los datos actuales la atmósfera primitiva sería menos reductora de lo que supuso Miller. • La sopa primordial sería más diluida. LAS CHIMENEAS O HIDROTERMALES O HUMEROS NEGROS serían lugares en los fondos oceánicos de los que emanan gases volcánicos a 300 º C. En ellos viven y proliferan las bacterias termófilas. Estos lugares no dependen de la energía solar, las emanaciones volcánicas propician un ambiente reductor (sin O 2) y presentan cavidades cerradas donde se puede formar una sopa primitiva más concentrada

TEORÍAS ACERCA DEL ORIGEN DE LA VIDA: CHIMENEAS HIDROTERMALES

TEORÍAS ACERCA DEL ORIGEN DE LA VIDA: LA PANSPERMIA • LA PANSPERMIA (semilla universal) sostiene que los primeros organismos o los compuestos precursores se habrían originado fuera de la Tierra y viajaron hasta aquí en un asteroide o cometa. • En 1969 cayó un meteorito cerca de la ciudad de Murchison (Australia) que contenía muchos compuestos orgánicos entre ellos diversos aminoácidos. • En 1996 se hallaron trazas de microorganismos fósiles que recordaban a las bacterias terrestres en otro meteorito procedente de Marte, el ALH 84001.

¿Podrían ser bacterias marcianas las estructuras microscópicas que aparecen en el meteorito ALH 84001?