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INTRODUCCIÓN

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EL UNIVERSO

2.1. Origen, estructura y componentes del Universo 2.2. Medios para el estudio del Universo 2.3. Las galaxias 2.4. Las estrellas

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EL SISTEMA SOLAR

3.1. Características del Sistema Solar 3.2. Los planetas. 3.3. Los satélites 4.4. Los asteroides y cometas.

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El Universo conocido se estima que contiene unas cien mil millones de galaxias y cada una de ellas tiene cientos de miles de estrellas. En una de esas galaxias, a la que llamamos Vía Láctea, se encuentra una estrella de tamaño y brillo medio a la que llamamos Sol. A su alrededor giran ocho planetas y otros cuerpos celestes, formando una gran familia, el Sistema Solar. A uno de esos planetas le denominamos Tierra, en él hace millones de años, apareció la vida, así como la evolución de esa vida para engendrar organismos cada vez más complejos. Mucho más tarde apareció el ser humano.

Nuestro planeta Tierra, nuestro Sol, nuestra Galaxia, todo lo que constituye nuestro entorno más inmediato no es más que una minúscula fracción en la inmensidad del Cosmos.

2.1. Origen, estructura y componentes del Universo

Llamamos Universo a todo aquello de lo cual nos llega alguna información y que es observable y medible. El Universo 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 otra. Nuestro mundo constituye una parte muy pequeña de esa materia y de esa energía. Todo lo que no es materia y energía es vacío cósmico.

En todas las épocas, la humanidad ha tratado de entender la naturaleza del Universo en su conjunto y de comprender nuestro lugar en él. Desde los orígenes de la civilización todas las culturas han propuesto representaciones del Universo, de tipo mitológico o religioso primero y desde un punto de vista científico después.

Según los conocimientos actuales, el universo puede haberse originado a partir de una pequeña masa única de materia concentrada a gran temperatura y densidad. Esa masa se dispersó como consecuencia de una gran explosión ocurrida hace unos 13.700 millones de años, conocida también por la expresión inglesa Big Bang. Según esta teoría, la dispersión o expansión del universo no habría finalizado aún.

1. INTRODUCCIÓN

2. EL UNIVERSO

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Durante los primeros momentos de vida del universo se formaron los átomos más sencillos, como los de hidrógeno (que actualmente puede representar las tres cuartas parte de la masa visible del universo) y helio (que representa casi la cuarta parte restante). El resto de los elementos químicos ligeros o pesados, abundantes en la Tierra (como el oxígeno, silicio, aluminio, hierro, etc.), muy escasos considerado el conjunto del universo, se fueron formando con posterioridad.

El universo conocido está formado por los siguientes componentes:

Materia visible u ordinaria: comprende la materia que forma las galaxias, estrellas, planetas y estructuras celestes capaces de emitir luz, o de reflejarla. Se supone que representa sólo entre el 5 % y el 10 % de la masa total del universo.

Materia oscura: puede constituir entre el 90 % y el 95 % de la materia del universo. Su naturaleza y composición es poco conocida. Podría estar formada por partículas subatómicas. No emite luz ni la refleja de forma significativa (de ahí la denominación de materia oscura). Su existencia se deduce, no obstante, por su capacidad de ejercer fuerza gravitatoria sobre otros cuerpos celestes..

La materia visible está organizada formando estructuras muy variadas: cometas, satélites, planetas, estrellas, nebulosas, galaxias.

2.2. Medios para el estudio del Universo

La Astronomía es la parte de la ciencia que estudia todo lo que se encuentra más allá de la atmósfera de la Tierra. Se ocupa de la naturaleza de los objetos que pueblan el espacio, los astros, de los procesos físicos y químicos que tiene lugar en ellos y de sus movimientos y las causas que los producen.

La observación del cielo a simple vista sólo permitía estudiar una pequeña parte del Universo. Por esta razón se desarrollaron aparatos, instrumentos y técnicas de observación que han permitido obtener información de zonas muy lejanas del Universo o detalles de los astros más cercanos. Entre ellos destacan: los telescopios y radiotelescopios, las sondas espaciales y las naves tripuladas.

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Las islas Canarias, además de sus inmejorables características naturales, disponen de una Ley de Protección de la Calidad del Cielo, que pretende que los cielos canarios se mantengan limpios de contaminación lumínica y en óptimo estado para la observación astronómica.

Los programas espaciales actuales tienen como principal objetivo la creación de

estaciones que hagan posible la permanencia de las personas en el espacio exterior durante largos periodos de tiempo. La primera gran estación espacial fue la MIR (paz en ruso) que estuvo en órbita desde 1986 hasta el 2001. Todo el trabajo realizado en la MIR sirvió para construir la Estación Espacial Internacional (ISS), que será el punto de partida de las conquistas espaciales en el siglo XXI.

2.3. Las Galaxias Las galaxias son acumulaciones de estrellas y de otros cuerpos celestes. Se calcula que en el universo pueden existir en la actualidad en torno a 100.000 millones de galaxias formadas a su vez cada una de ellas por miles de millones de estrellas y otros cuerpos. La forma de una galaxia puede ser elíptica, lenticular (forma de lente), espiral (normal o barrada) o irregular.

El sistema solar del que forma parte el Sol, el planeta Tierra y otros planetas y cuerpos celestes, está situado en una galaxia espiral denominada Vía Láctea, de tamaño medio por el número de estrellas que contiene: más de 100.000 millones. Pose e un diámetro aproximado de 110.000 años luz: es decir, 110.000 veces la distancia que recorrería la luz en un año, viajando a la velocidad de 300.000 kilómetros por segundo. A esa velocidad, la luz tarda ocho minutos en recorrer los casi 150 millones de kilómetros que separan La Tierra del Sol.

El Sistema Solar está en uno de los brazos de la es piral de la Vía Láctea, a unos 32.000 años luz del centro y unos 20.000 del extremo. Cada 226 millones de años el Sistema Solar completa un giro alrededor del centro de la galaxia

La Vía Láctea forma parte a su vez de un conjunto relativamente “próximo” de unas treinta galaxias, denominado Grupo Local. La galaxia más cercana a la Vía Láctea es Andrómeda, también de tipo espiral, situada a 2,2 millones de años luz. Es el doble de grande que la Vía Láctea. En la actualidad se la conoce con la denominación M31. Se puede ver a simple vista como una mancha luminosa de aspecto brumoso.

2.4. Las estrellas

Una estrella se forma cuando una gran cantidad de gas (nebulosas), principalmente hidrógeno, comienza a colapsarse o cohesionarse sobre sí misma debido a la atracción gravitatoria. El choque entre las partículas genera temperaturas extremadamente elevadas y, en esas condiciones, cuando se superan los diez millones de grados centígrados, los átomos de

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hidrógeno comienzan a fusionarse para formar átomos de helio. Esas reacciones, denominadas termonucleares de fusión, generan gran cantidad de energía que aumenta extraordinariamente la temperatura de la estrella y son las responsables de que brille y emita luz y calor. La energía que se genera en esas reacciones de fusión nuclear provoca una fuerza de expansión que contrarresta a la fuerza de atracción gravitatoria que tiende a colapsar la estrella, de manera que ésta puede permanecer estable por un largo período.

En las diferentes fases que atraviesa la vida de una estrella se mantiene ese delicado equilibrio entre la fuerza gravitatoría y la fuerza expansiva de la fusión termonuclear. Cuando se agota el hidrógeno de la estrella, ésta disminuye su temperatura, se rompe el equilibrio y gana la fuerza gravitatoria. El peso de las capas de gas genera la contracción de la estrella. En ese proceso de contracción se produce un gran aumento de presión y de temperatura lo que hace que se reactiven las reacciones termonucleares y comienza la fusión del helio, para dar carbono y oxígeno. Esta nueva fuente de energía (ahora se utiliza el helio) hace que gane ahora la fuerza de la presión de radiación y la estrella se expande hasta más de 300 veces su radio. Las estrellas pequeñas o medianas, como el sol, se transforman en gigantes rojas, como Aldebarán (Tauro), Betelgeuse (Orión) o Antares (Escorpión) y, cuando vuelve a agotarse el nuevo combustible, se colapsan hasta adquirir un tamaño similar al de la Tierra, convirtiéndose en enanas blancas. Al cabo de miles de años, las enanas blancas se enfrían y se convierten en astros oscuros (enanas negras).

Las estrellas más grandes pueden pasar por varias de esas fases de contracción y expansión a medida que se va agotando cada uno de los elementos que utilizan como combustible. Así se van generando y utilizando elementos químicos cada vez con mayor número atómico (H, He, C, O, Ne, Mg, Si, etc.), formados en cada fase de una nueva expansión, hasta que se sintetiza el hierro, el elemento más estable de la naturaleza. Todas estas reacciones de fusión nuclear en las estrellas desprenden energía, pero la última de ellas, que da lugar a la síntesis del hierro, no libera energía sino que la consume. Con la fuente de energía desconectada, después de la síntesis del hierro, actúa la componente gravitatoria y la supergigante roja se colapsa, convirtiéndose, según su masa, en astros extremadamente densos denominados estrellas de neutrones o agujeros negros, si la estrella era muy grande. Los agujeros negros se denominan así porque tienen una gravedad tan grande que absorben todo a su alrededor, incluso la luz.

En las estrellas muy masivas (extremadamente grandes) las ondas de choque generadas por esa tremenda contracción, rebotan en un núcleo extremadamente denso y se propagan después a gran velocidad, produciendo una tremenda explosión, que libera enormes cantidades de energía. Si la fase final de la estrella es una explosión o supernova, en su holocausto nuclear, se libera tal cantidad de energía, que se siguen fusionando los núcleos atómicos de mayor masa, sintetizándose los elementos químicos más pesados que el hierro. Todos los elementos generados en las estrellas han pasado a los planetas como la Tierra y son los ladrillos de toda la materia ordinaria o visible que existe en el Universo. De la supernova puede quedar una bola

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de materia en el núcleo, con una masa superior a la del sol, pero de mucho menor tamaño, denominada púlsar que, como consecuencia de la explosión, queda girando a gran velocidad emitiendo radiación y luz que se propaga por el espacio.

Entre los miles de estrellas que forman la Vía Láctea, hay una de tamaño mediano que tiene un interés especial para nosotros, ya que vivimos cerca de ella y, en cierto modo, vivimos de ella. Se trata, naturalmente, del Sol.

Esta estrella, junto con los planetas y otros cuerpos que giran en órbitas a su alrededor, constituyen lo que llamamos el "Sistema Solar". Se formó hace unos 4.650 millones de años y, lejos de permanecer estable, se trata de un sistema dinámico que cambia y evoluciona constantemente.

3.1. Características del Sistema Solar

El Sistema Solar es un conjunto formado por el Sol y los cuerpos celestes que orbitan a su alrededor, pues están ligados gravitacionalmente con este astro: ocho grandes planetas (Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno), junto con sus satélites, planetas menores y asteroides, cometas, polvo y gas interestelar.

3. EL SISTEMA SOLAR

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Los planetas, muchos de los satélites de los planetas y los asteroides y cometas giran alrededor del Sol en la misma dirección, en órbitas casi circulares, que cuando se observa desde lo alto del polo norte del Sol, orbitan en una dirección contraria al movimiento de las agujas del reloj.

Casi todos los planetas orbitan alrededor del Sol en el mismo plano, llamado eclíptica

El eje de rotación de muchos de los planetas es casi perpendicular al plano de la eclíptica, siendo la excepción Urano, que está inclinado hacia un lado.

El Sol contiene el 99.85% de toda la materia en el Sistema Solar. Los planetas están condensa-dos del mismo material del que está formado el Sol, y Júpiter contiene más de dos veces la materia de todos los otros planetas juntos.

Casi todo el sistema solar parece ser un espacio vacío que llamamos "medio interplanetario". Incluye varias formas de energía y sobre todo, polvo y gas interplanetarios

3.2. Los planetas

Los planetas giran alrededor del Sol y no tienen luz propia, sino que reflejan la luz solar. Los planetas poseen dos movimientos importantes:

Rotación: girando sobre sí mismos alrededor de su eje (determina la duración del día).

Traslación: por el que describen órbitas alrededor del Sol. Cada órbita es el año del planeta y cuanto más lejos esté del Sol, más tiempo tardará en completarla.

Los planetas tienen forma casi esférica, un poco aplanada por los polos, estando los materiales compactos en el núcleo y los gases, si hay, forman una atmósfera sobre la superficie. Se distinguen:

Planetas rocosos: Mercurio, Venus, la Tierra y Marte son planetas pequeños y con densidad alta. Tienen un movimiento de rotación lento, pocas lunas (o ninguna) y forma bastante redonda.

Planetas gaseosos: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, son enormes y ligeros, hechos de gas y hielo. Estos planetas giran deprisa y tienen muchos satélites y anillos.

El Sistema Solar es también el hogar de varias regiones compuestas por objetos pequeños. El cinturón de asteroides, ubicado entre Marte y Júpiter, es similar a los planetas terrestres ya que está constituido principalmente por roca y metal, en este se encuentra el planeta enano Ceres. Más allá de la órbita de Neptuno está el Cinturón de Kuiper y el Disco Disperso, dos zonas de objetos formados por agua, amoníaco y metano principalmente. En este lugar existen cuatro planetas enanos Haumea, Makemake, Eris y Plutón. Éste último, Plutón, hasta hace poco fue considerado el noveno miembro del Sistema Solar. Este tipo de cuerpos celestes ubicados más allá de la órbita de Neptuno son también llamados plutoides, los cuales junto a Ceres, poseen el suficiente tamaño para que se hayan redondeado por efectos de su gravedad. La principal diferencia que tienen los planetas enanos con el resto de los planetas es que los primeros no tienen la masa suficiente para atraer o alterar la órbita de sus vecinos.

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3.3. Los satélites

Se denomina satélite natural a cualquier cuerpo celeste que orbita alrededor de un planeta. Generalmente el satélite es más pequeño y acompaña al planeta en su traslación alrededor de la estrella que orbita. También presentan movimientos de rotación sobre sí mismos. El término satélite natural se contrapone al de satélite artificial, siendo este último, un objeto que gira en torno a la Tierra, la Luna o algunos planetas y que ha sido fabricado por el hombre.

De los ocho planetas del Sistema Solar, dos no tienen satélites girando a su alrededor, son Mercurio y Venus. Todos los demás planetas, incluyendo la Tierra, tienen al menos uno. Nuestro satélite se llama la Luna, y por extensión se pueden llamar lunas a los demás satélites.

Los dos planetas más grandes del Sistema Solar, Júpiter y Saturno, el de los famosos anillos, son los que más lunas tienen: más de sesenta cada uno. La Tierra, con uno, y Marte, con dos, son los que menos tienen.

Entre las lunas del Sistema Solar hay mundos fascinantes, como Europa, que tal vez albergue primitivas y extrañas formas de vida. La hiperactividad volcánica de Ío, las montañas de más de veinte mil metros de altura de Iapeto y los géiseres helados de Tritón, son auténticas maravillas de la naturaleza. Y muchos, muchos misterios, como las órbitas de Hiperión y Nereida o el sistema binario que forman Caronte y Plutón.

3.4. Asteroides y cometas

Los dos no son más que los materiales que sobraron cuando se formaron los planetas.

Los asteroides son fragmentos sólidos, rocosos, que sobraron cuando se formaron los planetas rocosos interiores. Existen varios miles de tamaños muy variados, desde cientos de kilómetros de diámetro hasta del tamaño de piedrecillas. Se encuentran desde la órbita de la Tierra hasta más allá de la órbita de Júpiter, pero la mayoría están entre Marte y Júpiter. Sus órbitas alrededor del Sol, a veces cortan la de algún planeta y pueden ser atraídos por su gravedad cayendo hacia él: es lo que llamamos un METEORITO. Si son pequeños se queman en la atmósfera, pero si son grandes caen en la superficie del planeta produciendo cráteres, como alguno de los que existen en la Tierra.

Los cometas son gases congelados, y representan los restos que sobraron cuando se formaron los planetas gaseosos exteriores.

Se encuentran más allá de Plutón, algunos realmente muy lejos, y se mueven alrededor del Sol de tal manera que cada cierto tiempo se acercan hacia él. A medida que se acercan se van calentando hasta que parte de los gases

dejan de estar congelados formándose lo que se llama la CABELLERA, que se alarga por el movimiento del cometa y se forma la COLA.