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La Estructura de la tierra - La tierra en el universo

"Hay una teoría que afirma que si alguien descubriera lo que es exactamente el Universo y el porqué de su existencia, desaparecería al instante y sería sustituido por algo aún más extraño e inexplicable. Hay otra teoría que afirma que eso ya ha ocurrido."

Douglas Adams, Guía del autoestopista galáctico

Dimensiones del universo

Se estima la edad del universo a aprox. 10 a 20 Ga (Giga-años = Mil millones de años). El valor 13,7 Ga es supuestamente el más acertado. Según la teoría vigente, en algún momento dado ocurrió una gran explosión ("big bang") que generó la materia, el espacio e incluso el tiempo. Desde entonces, se consolidaron las galaxias, estrellas y sistemas estelares como nuestro sistema solar, que tiene una edad estimada de 5 Ga. Lo que había antes del big bang (si es que hubo algo) y lo que habrá en algún futuro (si es que habrá algo), no se sabe, aún que existen muchas teorías e ideas al respecto, tanto de índole científico, filosófico y religioso.

Identificación de edades geológicas:

Ga = Giga-años (mil millones de años)

Ma = Mega-años (millones de años)

1 Ga = 1.000 Ma = 1.000.000.000 años

0,001 Ga = 1 Ma = 1.000.000 años

 

Algunos datos de interés:

  • El número de estrellas que se puede visualizar con telescopios modernos es algo de 70.000.000.000.000.000.000.000. (Este número por cierto es una estimación, nadie lo puede contar.)
  • Visible a ojo desnudo son aproximadamente 5.000 estrellas. Todas estas estrellas pertenecen a nuestra galaxia ("Vía Láctea")
  • Las estrellas se agrupan en galaxias y estos a su vez en grupos de galaxias. Nuestra "Vía Láctea" pertenece al llamado "Grupo local", junto con las galaxias de Andrómeda, La Gran Nube de Magallanes y algunas otras 30 galaxias de extensión menor.
  • La Vía Láctea tiene un diámetro de aproximadamente 100.000 años luz y comprende entre 200.000 y 400.000 millones de estrellas.
  • Las estrellas más cercanas al sol son Próxima Centauri y Alpha Centauri, a una distancia de 4,22 y 4,36 años luz, respectivamente.

Aún que nuestro sol parece enorme comparado con la tierra e incluso con los planetas más grandes, no es una estrella de un tamaño significativo comparado por ejemplo con Arcturus, Aldebaran, Rigel o Antares (una de las estrellas más grandes conocidas):

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(video en youtube - por favor notifique enlace muerto)

(sugerencia: bajar el programa gratuito "Stellarium" - un planetario virtual gratuito)

El hecho que (por ejemplo) Rigel se ve más brillante que Beteigeuze, no significa que sea más grande o más cerca a la tierra. Por lo contrario, Rigel es mucho más pequeño (como se vé en la imagen 5 de comparación anterior), además se encuentra más lejos: distancia Rigel - Tierra: 772,88 años luz distancia Beteigeuze - Tierra: 427,47 años luz

La visibilidad, o bien, el brillo ("magnitud", en términos científicos) de una estrella depende de la energía que emite, y esta a su vez depende a cual clase de estrellas pertenece.

Por lo general, una estrella es una acumulación esférica de gases en estado de plasma, que emite energía (luz) producto de procesos de fusión de elementos químicos que ocurren en su interior. En función de la fase evolutiva en la cual se encuentra, y también en función de su masa, se diferencia distintos clases de estrellas.

Las diferentes clases se proyectan en el diagrama de Herzsprung-Russel mediante los parámetros

  • magnitud absoluta (el brillo que tuviera una estrella a una distancia de 10 parsecs)
  • temperatura superficial (clase espectral).

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Pársec:

es una unidad de longitud astronómica que se define como la distancia a la cuál una unidad astronómica (ua = distancia Tierra - Sol, aprox. 150.000.000 km) subtiende un ángulo de un segundo de arco (1" = 1º/3600)).

De esta definición resulta que: 1 pársec = 206.265 ua = 3,2616 años luz = 3,0857 × 1016m .

 

Astronomía de observación

Para un observador de la tierra, todas las estrellas se proyecta sobre una esfera de radio infinito (= "esfera celeste"). Solamente para efectos de observación, se puede imaginar que la tierra se encuentra fija en el centro de esta esfera celeste, mientras todos los cuerpos celestes (estrellas, planetas, sol, luna) giran alrededor de la tierra. Para facilitar la orientación, desde la antigüedad se ha usado un sistema de constelaciones astronómicas. En la actualidad existen 88 constelaciones reconocidas por la Unión Internacional de Astronomía. Por el mismo objetivo, las estrellas se catalogan mediante códigos de letras y números, a pesar de que algunas estrellas tradicionalmente se conocen mejor por un nombre en particular (muchas veces de origen árabe y latín). Además, las estrellas más marcadas de una constelación en particular se denominan mediante una letra griega y el nombre de la constelación. Ejemplo: la estrella Antares se conoce con el código a-Escorpio, mientras su número de catalogo es HP 80763. La observación de un brillo pulsando de las estrellas no tiene relación con la radiación que emite sino es un efecto de la atmósfera terrestre. Solamente las estrellas demuestran visiblemente este fenómeno, a diferencias de los planetas, lo que permite diferenciar unos de los otros. Otra manera de diferenciar estrellas de planetas es el hecho que las estrellas siempre mantengan la misma posición entre sí (aún que las constelaciones cambian su ubicación en el cielo según hora y estación del año) mientras planetas, igual que luna y sol, cambian su posición con respecto a otros planetas y estrellas.

El sistema solar

Nuestro sistema solar comprende:

  • Estrella central (sol)
  • Planetas interiores (terrestres o telúricos: Mercurio, Venus, Tierra, Marte)
  • Cinturón de Asteroides entre Marte y Júpiter
  • Planetas exteriores (gigantes, se diferencia entre gigantes gaseosos: Júpiter y Saturno y gigantes helados: Urano y Neptuno)
  • Planetas enanos (Ceres, Plutón, Eris y otros objetos de tamaño similar)
  • Satélites naturales (lunas de los diferentes planetas; más de 160 se conoce hasta la fecha)
  • otros cuerpos menores (cometas y asteroides transneptunianos: cinturón de Kuiper y Nube de Oort)

Debe recordarse que:

a) Plutón fue descubierto en 1930. Desde 2006 ya no es reconocido como planeta sino como planeta enano, incluso menor al planeta enano Eris (un objeto del cinturón de Kuiper). En vez de "planeta enano" se usa también el término "plutoide" (= "Cuerpos celestes en órbita alrededor del Sol a una distancia mayor que la de Neptuno, con masa suficiente para que su propia gravedad supere las fuerzas de cuerpo rígido de tal modo que asumen una forma casi esférica de equilibrio hidrostático, y que no han vaciado su órbita de cuerpos vecinos.")

b) Ceres (un cuerpo dentro del cinturón de asteroides) fue descubierto en 1801 y era considerado el más grande de los asteroides. Desde 2006 es el más pequeño de los planetas enanos. Su tamaño real por cierto no cambió.

Para comprender mejor las dimensiones del sistema solar se puede imaginar lo siguiente:

si el Sol tuviera un diámetro de 20 cm, las dimensiones a escala serían:

  Distancia del sol (m) Tamaño (mm)
Mercurio 8,33 0,7
Venus 15,37 1,75
Tierra 21,41 1,83
Marte 32,47 2,26
Júpiter 111,35 20
Saturno 204,16 17,3
Urano 411,06 6,7
Neptuno 644,39 6,4

La siguiente tabla entrega algunos datos generales de los diferentes planetas:

  Sol Mercurio Venus Tierra Luna Marte Jupiter Saturno Urano Neptuno
Distancia del sol (millones de km) . 58 107 149 (= 1 unidad astronómica) . 226 775 1421 2861 4485
Diámetro (km) 1.392.000 4835 12194 12.756 3.476 6794 141.600 120.800 50.000 44.600
Densidad (g/cm3) 1,41 5,69 5,24 6 3,35 3,89 1,25 0,62 1,27 2,21
Atmósfera . no tiene CO2, N2 (3,5 %), trazas de otros gases. La atmósfera es muy densa, la presión en la superficie del planeta corresponde a una profundidad del mar de 910 m. N2, O2 no tiene CO2, N2, Ar Atmósfera no definida (planeta gaseoso) no definida (planeta gaseoso) H2, He, CH4 H2, He, CH4
Composición aprox. Hidrógeno (91 %) y Helio (8,9 %) Núcleo de Hierro y Níquel (75 % del diámetro del planeta), manto y corteza rocosa Similar a la tierra, el núcleo probablemente es más pequeño que el núcleo de la tierra Núcleo de hierro y níquel, manto y corteza de rocas a base de silicatos Roca Roca Hidrógeno (90 %) y Helio (10 %), no tiene superficie sólida. Hacía el interior el hidrógeno es líquido y luego sólido (de carácter metálico). Se cree que tiene un núcleo de elementos pesados. Hidrógeno (97 %), Helio, no tiene superficie sólida. En lo demás similar a Júpiter. Hidrógeno (82 %), Helio (15 %), Methano (2,3 %). Líquido por debajo de una capa gaseosa. Hidrógeno (80 %), Helio (19 %), Methano (1,5 %). Líquido por debajo de una capa gaseosa.
Satelites (lunas) . no tiene (según una teoría, Mercurio originalmente era una luna de Venus que se separó de su planeta) no tiene 1 . 2 64 62 27 13
descubierto . Conocido desde la antigüedad, confirmado como planeta en 1639. Conocido desde la antigüedad, confirmado como planeta en 1610. . . Conocido desde la antigüedad. Conocido desde la antigüedad, sus primeras lunas descubrió Galileo en 1610 Conocido desde la antigüedad, confirmado como planeta en 1610. 1781 1846 (su orbita fue calculada antes, en 1843)

 

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