TEMA 1: ORIGEN DEL UNIVERSO Y NUESTRO PLANETA
- LA GRAN EXPLOSIÓN
A comienzos del siglo XX se creía que el universo siempre había existido (eterno) incluso Einstein lo creía (una de las soluciones de su teoría de la relatividad, permitía pensar que el universo nació en un instante.
El primero que se planteó el origen del universo fue Edwin Hubble (1929) descubrió la forma de medir la velocidad de las galaxias con el efecto "doppler". Estudió las ondas, si la luz que observaba en las galaxias era azul tendía a acercarse a nosotros, si era roja era que se alejaba de nosotros "propiedad de todas las ondas". Haciendo eso descubrió que el universo estaba en expansión (se movía y crecía), pensó que debía haber una fuerza centrífuga contraria y capaz de contrarrestar a la gravedad (fuerza a la que atrae las masas). Comprobó que las galaxias aumentaban de velocidad con la distancia, aumenta la distancia entre galaxias y cuadra con la explosión del universo (horizonte de sucesos). La predicción dice que el universo cada vez es más grande, mas difusas están las galaxias y más frío..
Toda la materia y energía del universo estaba concentrada en un punto (huevo cósmico) tan pequeño como nuestro sistema solar (con altísimas temperaturas) era muy inestable, tan inestable que explotó ( la gran explosión = BigBang). Al explotar la expansión de la materia es creadora de la fuerza centrífuga de nuestro universo (13 mil mill, de años), en esa explosión en los primeros 20 min, después de la explosión se dieron unas condiciones extraordinarias de temperatura que dieron origen a toda la materia, energía del universo y el espacio tiempo. Se formaron también las particulas subatómicas y quarks dando lugar a los átomos mas sencillos de la materia.
LINK: https://www.youtube.com/watch?v=hnq4aAGQKZQ
1.1 PRUEBAS DE LA EXPLOSIÓN
Hay 3 pruebas del origen de la explosión:
1- El universo en expansión.
2- En la explosión se creó los elementos más sencillos (H y He) y pequeñas cantidades de Li y Be. En el universo el 25% de los elementos es He, sabemos que los distintos elementos se forman estrellas pero no tanta cantidad que es originada en la explosión. El He se forma entre los minutos 3-17 , había tanta temperatura que superaba al del centro de las estrellas (el He se formaba dentro de las estrellas pero no en tanta cantidad como la originada en la explosión).
3- La radiación cósmica de fondo (luz) en el año 1948 G. Gamow, planteó que si el universo se originó en una extraordinaria explosión igual quedó un eco luminoso de aquella explosión (después de tanto tiempo sería tenue) el resplandor. En la luz encontramos desde los rayos gamma (+ energ.) a las ondas de frecuencia ( - energía). El resplandor tuvo que ser de microondas hubo que esperar 20 años para demostrar la teoría de microondas por un telescopio de microondas.
Penzias y Wilson lo descubrieron observando que desde todas partes del universo, venía un zumbido de microondas, habían descubierto la radiación cósmica de fondo ( radiación forma de transmitir energía por una onda).
2. COMPOSICIÓN DEL UNIVERSO Y FORMACIÓN DE LAS ESTRELLAS
A los 20 min. después de la explosión se formó toda la materia (H, He, Li, Be) y el conjunto de esto formaba una nube o "nebulosa" que se rompió en cientos de miles de trozos (galaxias).
En el interior de cada nebulosa en las que se dividió el huevo cósmico, empezó a actuar la gravedad por la que comienza a acumularse materia (crecimiento de la materia por la gravedad), se acumula la materia en una serie de puntos de la nebulosa, a medida que se va acumulando la materia esto produce un aumento de la temperatura por el roce de las partículas al chocar. A más masa más gravedad y más temperatura. La temperatura puede ser tan alta que permite la fusión del H ( H+H= He) desprendiendo una cantidad de energía. Ha nacido una estrella. El H es el combustible de la estrella si el H baja sube la cantidad de He. El He se fusiona y crea carbono, el carbono con el He creando produciendo O, O+O= Ne mas temperatura y energía , Ne+Ne= Mg, Mg + Mg = Si , Si + Si = Fe, todos los pasos aumentando más la temperatura y la energía. En el hierro es donde acaba porque no alcanza la suficiente temperatura para fundirlo necesita más energía de la que desprende, no hay energía. La estrella en este punto implosiona, las capas exteriores de la estrella van cayendo hacia el núcleo por su extraordinaria gravedad rebotando produciendo la explosión (nova o supernova) estrellas que están muriendo.
En una explosión desprende tal cantidad de energía que permite la fusión del Fe y los demás elementos, apareciendo átomos más pesados que el Fe (Pt, Au, Pb...). El 10% de nuestro organismo es H y los demás elementos se formaron en las estrellas , somos polvo de estrellas.
Tras la explosión de la estrella, los átomos de la estrella se dispersan por el universo fourmando una nueva nebulosa que será más rica en átomos pesados que no tenía antes. Se repetirá en la nueva nebulosa todo el proceso anterior y aparecerá en la nueva estrella y también en los planetas que se forman alrededor de ella (sistema planetario) nuestro sistema solar 4 mil mill. de años.
LINK: https://www.youtube.com/watch?v=_uC9eQMg1PE
3. GALAXIAS Y FORMACIÓN DE SISTEMAS PLANETARIOS
Tras el Big-bang se formaron miles de nebulosas que originarían los cientos de miles de galaxias existente y las galaxias se formaron en las nebulosas por acreción gravitacional que dió lugar que en cada nebulosa hubiera cientos de miles de estrellas en cada galaxia. Estas cientos de miles de estrellas que hay en la galaxia están acompañadas de planetas , satélites, cometas, asteroides. Los sistemas planetarios que acompañan a las estrellas también se formaron acreción gravitacional igual que las estrellas,
Las galaxias se clasifican por su forma ( elípticas, lenticulares, espirales, irregulares) nuestra galaxia es espiral. La Vía Láctea tiene una serie de brazos, nuestro sistema solar esta en el brazo de Orión,
3.1. ORIGEN DE LOS SISTEMAS PLANETARIOS
Los sistemas planetarios se forman a partir de nebulosas, la nebulosa que dio lugar a nuestro sistema solar era una nebulosa fruto de la explosión de una estrella anterior por ser rica en elementos pesados.
Para la creación de un sistema planetario la gravedad actúa (las partículas están más cerca), la nebulosa se contrae con el proceso de la acreción gravitacional hace que la mayor parte de su masa se acumule en el centro de la nebulosa . Se crea un movimiento espiral que genera una fuerza centrífuga, esta fuerza termina de achatar la nebulosa originando un disco más denso en el centro donde se acumula el 99% de la masa de la nebulosa que por la acreción gravitacional se va a formar una estrella.
Se forma la estrella, toda la materia que no se ha quedado en el centro (en la estrella) va formando surcos alrededor de la estrella. En cada uno de estos surcos donde también actúa la acreción gravitacional empieza a acumularse materia formando una estructura llamada "planetesimales" (origen de los planetas). Todos los planetesimales se fusionan y terminan formando un planeta. El planeta al principio de formarse tiene una temperatura muy alta por la acreción capaz de mantener fundido toda la materia del planeta pero no la temperatura suficiente como para fusionar el átomo de H (porque son muy pequeños). Cuando termine la acrecion por falta de materia ya no sube más la temperatura, el planeta empieza a enfriarse, abajo queda los elementos más densos y arriba los más ligeros . La Tierra estaba originalmente fundida y eso explica el calor interno de la tierra, cuando se enfrió se petrificó. Después de 4.500 millones de años todavía se produce esto, la roca actua como un termo conservando la temperatura interior (aislante térmico).
Las altas temperaturas que se produjeron al formarse el sol fue empujando los elementos más ligeros lejos del sol, esto explica que los planetas más cercanos del sol carecen de estos elementos ligeros, son los llamados planetas interiores ( mercurio, venus, tierra y marte), Son sólidos, pequeños y densos. Los elementos ligeros que se acumularon lejos del sol formaron los planetas exteriores ( júpiter, saturno, urano, neptuno ) son grandes, gaseosos y ligeros.
Tras la formación del sol se produjo el "viento solar" que arrastró a todos los fragmentos sueltos que chocaban con los planetas ( grandes meteoritos) produciendo cráteres por el impacto de estos fragmentos. Estos fragmentos pudieron ser la formación de los satélites (en la tierra cayó un meteorito que partió un pedazo de ella junto con el meteorito que chocó formando la Luna).
La inclinación del eje de rotación se debió a que el impacto del meteorito, incluso puede invertir la rotación orbital (Venus). Estos impactos hicieron caer a la Tierra fragmentos como cometas que la enriquecieron en materia (agua, carbono, nitrógeno y oxígeno) elementos esenciales para la vida.
LINK: Formación sistema solar: https://www.youtube.com/watch?v=f0mq8EGRiyc
Formación de la tierra: https://www.youtube.com/watch?v=iaDqI405mss
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