Ciencias Naturales 8º

La tierra se formó conjuntamente con el Sol a una cierta distancia de este. Así, los pequeños cuerpos y gránulos, elementos pesados que no fueron arrastrados por el viento solar, se acumularon para originar planetesimales, los que fueron agregando por efecto de la fuerza de gravedad y dieron paso a un protoplaneta. el que después de un proceso de diferenciación daría origen a la Tierra.Este proceso provocó que los materiales que se reunían por impacto sobre la futura Tierra, aumentaran la temperatura de este protoplaneta,ocasionando posteriormente que la temperatura de la Tierra fuera mayor en su interior y disminuyera hacia la superficie.

Al mismo tiempo, la Tierra sufrió un proceso de diferenciación que consistió en la formación de capas concéntricas. Esto se produjo dado que al chocar los planetesimales se fueron agregando y por los impactos continuos que iban recibiendo , generaron un material fundido que se ubicó en el interior del protoplaneta.La energía del movimiento de los planetesimales al chocar se transformó en calor que provocó el aumento de la temperatura al interior del planeta.

En el proceso de formación de la Tierra se crearon varias capas:núcleo, manto y corteza, que presentan diferentes propiedades físicas y químicas.

La corteza terrestre se formó por una separación de elementos químicos del manto superior que se inició hace unos 3.800 millones de años. En la zona superior, se producen corrientes convección, semejantes al agua que hierve en una olla, donde al gua más caliente de la zona inferior sube a la superior, más fría. Estas corrientes son el motor que mueve la corteza terrestre.

La teoría más aceptada en la actualidad respecto del origen del Sistema Solar rescata las ideas propuestas por el filosofo alemán Immanuel Kant (1724-1804) y Laplace (1749-1827), que postulan que el Sol y los planetas se formaron al mismo tiempo a partir de una única nube de gas y polvo llamada nebulosa.Por este motivo a esta explicación sobre la formación del Sistema Solar se le denomina hipótesis nebular.

Después de miles de millones de años, nuestro Sistema Solar quedó conformado por ocho planetas que giran en órbitas elípticas en torno al Sol, su estrella central, además de muchos otros cuerpos.

Los planetas del Sistema Solar se clasifican en interiores, que son sólidos y exteriores , aquellos que son gaseosos.Los interiores son:Mercurio,Venus, Tierra y Marte, y los exteriores son:Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Esta clasificación se relaciona con las órbitas de los planetas, ya que los interiores se ubican entre el Sol y el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter, y los exteriores se ubican más allá de este cinturón.

Aunque es muy difícil indicar el momento exacto en que se formó nuestro Sistema Solar, se estima que se originó hace unos 4.600 millones de años aproximadamente.

La formación del Sistema Solar comenzó cuando una gran nube de gas y polvo interestelar, constituida principalmente por hidrógeno y helio, inició un proceso de contracción, por el efecto de la gravedad, hacia un punto central. En ese lugar, la formación de una protoestrella, estrella primitiva que posteriormente sería nuestro Sol.

Durante este proceso el Sol adquiere una rotación que permitiría la formación de un disco que gira a su alrededor. En las regiones del disco cercanas al Sol, donde el calor era mayor, los elementos más livianos fueron expulsados por los vientos solares quedando solo material pesado suficiente para formar los planetas interiores,compuestos de metales, silicatos, esto debido a la acumulación gravitacional de pequeños cuerpos sólidos de poca densidad similares a los cometas actuales; y estos al chocar y unirse entre sí formaron los planetesimales y otros cuerpos, tales como los grandes asteroides y algunos satélites, que al unirse dieron origen a protoplanetas más grandes.

Estos grandes planetas, con su mayor fuerza gravitacional, atraían a los cuerpos pequeños que orbitaban el disco planetario, formando así cada uno de los planetas actuales.Finalmente , el viento solar ocasionó que en una zona del disco más alejada del Sol se formaran planetas gigantes y gaseosos a una distancia donde el material nebular pudo contraerse por efecto de la gravedad, mientras nuestro Sol terminaba de formarse.

Nuestro Sistema Solar se ubica en la Vía Láctea, una de las innumerables galaxias que existen en el Universo.El Sistema Solar está constituido por el Sol, los ochos planetas conocidos, varios planetas enanos, satélites naturales, varios miles de planetoides, meteoritos y numerosos cometas.

Existen muchas teorías acerca de la formación del Sistema Solar; así para el filósofo René Descartes (1596 - 1650)el Universo está lleno de torbellinos y los planetas se encuentran en uno de ellos y giran alrededor del Sol, el cual lo arrastra como si fueran corchos sobre un remolino de agua.El erudito sueco Emanuel Swendenborg (1688-1772) consideraba que el Sol era un enorme torbellino que había formado una corteza sólida, la que posteriormente se expandió y dividió para formar los planetas, pero los análisis matemáticos demuestran la invalidez de esta teoría.

Por otra parte , el matematico francés Pierre Simón de Laplace (1749- 1827) postuló que el Sol era un principio una gran nube de materia que giraba sobre si misma, y por efecto de la gravedad comenzó a encogerse y separarse de la región exterior formando un anillo que posteriormente condensó en un planeta. Este encogimiento continuó y se siguieron formando nuevos anillos hasta que se formó el sistema planetario actual.El material de residuo de la nube original permitió la formación del Sol. Sin embargo, esta tesis tampoco puede ser sostenida por los análisis metemáticos.

Un telescopio cumple tres funciones:captar la luz, ampliar las imágenes recibidas y seguir el cuerpo celeste, es decir, observarlo sin perderlo de vista, compensando , mediante un sistema mecánico, el movimiento de la Tierra.

Lo importante de un telescopio es su diámetro: mientras mayor sea este, mejor alcancé tendrá.Existen dos tipos de telescopio.


Telescopios refractores: Poseen una lente llamada objetivo, que recibe y enfoca la luz para obtener una imagen.Esta imagen es observada a través de otra lente, llamada ocular que aumenta su tamaño.

Los telescopios desarrollados y utilizados por Galileo Galilei eran de este tipo.

Telescopios reflectores: Estos telescopios utilizan un espejo principal cóncavo para focalizar la luz de los cuerpos celestes y formar una imagen delante o detrás de un espejo secundario.

En las mediciones de distancias astronómicas , se debe utilizar medidas de medida distintas a las que habitualmente usamos, como el centímetro, el metro o el kilómetro, dada la lejanía existente entre nuestro planeta y los cuerpos existentes tanto en el Sistema Solar como en las afueras de él.

Los científicos han establecido otras unidades de medida, como el año luz, que equivale a la distancia recorrida por la luz en un año.

Para que entiendas cómo se obtiene un año luz, primero calcula los segundos que hay en un año:


Segundos de un año = 365 x 24 x 360
días de horas segundos
un año de un día de una hora


Segundos de un año = 31.536.000 segundos


Luego, para conocer a cuánto equivale un año luz, multiplica el resultado por el valor de la velocidad de la luz:


1 año luz = 31.536.000 s x 300.000 km/s
segundos velocidad
de un año de la luz


1 año luz equivale a = 9.460.000.000.000 km

Entonces , un año luz son 9.460.000.000.000 km, lo que equivale a 9,46 billones de kilómetros. Como ves, estas cifras son enormes, por esto es necesario utilizar notación científica , que permite expresar los valores en potencias de 10.

Algunas teorías del origen del Universo son:

La teoría del estado estacionario:Fue postulada en 1948 por los británicos sir Hermann Bondi y sir Fred Hoyle, y por el norteamericano Thomas Gold.Esta teoría plantea que el Universo no tuvo un comienzo en el tiempo, ni tampoco tendrá un fin, y que presenta el mismo aspecto, es decir, que no ha cambiado ni cambiará en el futuro.
La teoría del Universo Cíclico: Considera y acepta la teoría de la gran explosión inicial, y además establece que el Universo no se expandirá infinitamente, ya que en algún momento se producirá un colapso gravicional o big crunch, ocasionando la detención del movimiento de expansión del Universo, como consecuencia de la fuerza de atracción de la materia que constituye, hasta convertirse en una singularidad diminuta (un punto de infinita densidad y temperatura).

Las evidencias que apoyan la teoría de la gran explosión formulada por Lemaitre son:


La ley de Hubble: Según Hubble, las distancias y velocidades de las galaxias, presentan una relación muy sencilla:mayor distancia de nosotros hay una mayor velocidad de alejanmiento, esto indica que las galaxias muy remotas se alejan hasta unos 60.00 kilometros cada segundo.

La radiación de fondo o eco cósmico del Universo:En 1965, los fisicos Arno Penzias y Robert Wilson probaron un detector de microondas muy sensible y descubrieron accidentalmente una radiación de microondas provenientes de todas las regiones del cielo.


La paradoja de Olbers: Esta paradoja señala que si el Universo tuviera una extensión infinitiva y estuviese ocupado de manera uniforme por estrellas, el cielo nocturno debería resplandecer con una luminosidad semejante al sol.En otras palabras , el Universo no tienen tanta tanta energía para producir un cielo brillante.

Tycho Brahe (1546-1601): En la misma época de Galileo Galilei , y utilizando instrumentos de medición, recopiló gran cantidad de información sobre las posiciones de los planetas en el firmamento.Posteriormente, y con la contratación de un ayudante, el matemático y astrónomo alemán Johannes Kepler, logró calcular con exactitud la posición de los planetas.


Johannes Kepler (1571 -1630): A partir de los datos recopilados , estableció tres leyes fundamentales sobre el movimiento de los planetas:

1.-Los planetas giran alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas.

2.-La velocidad con la que los planetas giran en torno al Sol varía a lo largo de su órbita.

3.- El tiempo que demora un planeta en recorrer su órbita está en directa relación con la distancia media que lo separa del Sol.

Isaac Newton(1643-1727): Aportó con nuevos descubrimientos sobre la ley de gravitación universal, publicada en 1687, que explicaba por qué los planetas giraban alrededor del Sol.Hasta este momento aún se pensaba en un Universo que terminaba en una frontera o borde llamada esfera celeste.

Edwin Hubble (1889 -1953): Astrónomo norteamericano que observo en 1929 que el Universo se encuentra en expansión y que las galaxias se van distanciando una de otras.

Albert Einstein (1879-1955): En el Universo no hay ningún punto fijo o inmóvil, sino que todo está en movimiento y , por lo tanto, no existen velocidades ni medidas absolutas.

Desde tiempos prehistóricos el ser humano ha contemplado el cielo y utilizado los puntos luminosos como sistema de referencia.Posteriormente, distintas civilizaciones antiguas se preocuparon de estudiar el universo dejando de lado, en parte , las ideas mitológicas.

Los Babilonios decían que el Universo era una gran sala con firmamento de techo y la tierra como el piso.Ideas similares tuvieron los egipcios, pero ubicaban a Egipto en el centro del piso y cuatro columnas sostenian el techo, cuyas lamparas eran las estrellas. El filosofo , matemático y astrónomo griego Thales de Mileto, perfecciono estos modelos estableciendo que la tierra flotaba en agua y que la estrellas estaban adheridas a una gran esfera, en cuyo centro se ubicaba la tierra flotando en el espacio.También , predijo el eclipse solar del año 585 a.c por lo que es considerado como uno de los primeros astrónomos.
Posteriormente , muchos filósofos y astrónomos postularon teorías más elaboradas, acerca de la estructura del Universo y la ubicación de la Tierra en él , estos modelos se conocen como las teorías geocéntrica y heliocéntrica.

Teoría geocéntrica: Establece que la Tierra es el centro del Universo.Uno de los precursores de esta teoría fue Aristóteles (384-322 a.C), filosofo y científico griego, que postuló que todos los astros giraban entorno a la Tierra, en esferas concéntricas a ella. Basado en las ideas recopiladas de Aristóteles y otros astrónomos , Claudio Ptolomeo (85- 165 A. C) publicó un libro conocido hoy en día como Almagesto, donde planteó que la Tierra está en reposo y se ubica en el centro del Universo y que la Luna, el Sol, los planetas para entonces conocidos y todas las estrellas giran alrededor de ella describiendo órbitas , al interior de las esferas.
Teoría Heliocéntrica: Establece que el Sol es el centro del Universo.El primero en proponer un modelo heliocéntrico, realizando deducciones por métodos matemáticos fue Aristarco de Samos (310-230 a.c), pero sus ideas no pudieron mantenerse, ya que se oponían al pensamiento aristotélico.
Durante el Renacimiento, época de auge en las artes y en la ciencia, el astrónomo Nicolás Copérnico (1473-1543) planteó la idea de que el Sol se encuentra inmóvil en el centro del Universo y que la Tierra gira a su alrededor , lo que explicó más fácilmente el movimiento irregular de los planetas en el firmamento.Esta teoría fue desarrollada en los primeros años de la década de 1500, pero divulgada años más tarde, ya que Copérnico dudó en publicar sus hallazgos , por temor a la comunidad científica y religiosa que castigaba cualquier postulado que no estuviera dentro del pensamiento aristotélico y religioso de la época.