El Universo Y El Planeta Tierra I

EL UNIVERSO ¿Alguna vez te ha llamado la atención un cielo nocturno, plagado de pequeños puntos de luz, de estrellas?. ¿Te has fijado que las estrellas parecen dibujar figuras en el cielo?. Esa misma sensación de inmensidad que puedes haber experimentado es tan antigua como nuestra propia especie. El sobrecogimiento que nos produce un cielo oscuro estrellado, un eclipse o, más modernamente, una fotografía de la superficie de un planeta, de una nova o de una nebulosa es un sentimiento que el hombre ha experimentado siempre, y que nos ha llevado a hacernos preguntas sobre lo que hay en el Universo, sobre su origen, y sobre nuestro papel dentro de esa inmensidad. Estas preguntas hacen de las ciencias de la Astronomía unas de las más actuales y de las que más información interesante nos aportan día a día.

1- EL UNIVERSO, LA VÍA LÁCTEA Y EL SISTEMA SOLAR. El Universo El Universo es el conjunto de todo lo que existe bajo unas leyes físicas determinadas, que son las que nosotros conocemos. 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 otro, y nosotros constituimos una parte muy pequeña de esa materia y de esa energía.Todo lo que no es materia y energía es vacío cósmico. La materia se distribuye en unas unidades que se denominan ESTRELLAS, que suelen tener asociados otros cuerpos a su alrededor que son los PLANETAS. Un conjunto de estrellas que están relativamente cerca entre sí forma una GALAXIA. El Universo está constituido por miles de millones de galaxias que se mueven a gran velocidad.

La Vía Láctea La Vía Láctea es la galaxia en la que se encuentra situada nuestra estrella, que es el Sol y, por lo tanto, también se encuentra en ella nuestro planeta, la Tierra. Es un conjunto de centenares de miles de estrellas que se disponen formando una enorme espiral aplanada que gira alrededor de su centro como si fuera un remolino. Nuestra estrella, el Sol, se encuentra en uno de los brazos de la espiral, cerca del borde. Vista desde España, la Vía Láctea aparece como una banda luminosa que va de norte a sur. En el resto de Europa también se ve como una banda que va de norte a sur, por lo que los peregrinos que viajaban a España para visitar la tumba de Santiago, en Galicia, bajaban hacia el sur siguiendo la Vía Láctea hasta llegar a los Pirineos, por lo que le dieron el nombre de "Camino de Santiago".

El Sistema Solar Dentro de la Vía Láctea existen muchas estrellas, pero una de ellas nos es especialmente importante porque es la que permite nuestra vida: es el Sol. El Sol posee una serie de cuerpos de variado tamaño girando a su alrededor por efecto de su atracción gravitatoria; estos cuerpos son los PLANETAS y PLANETOIDES (satélites, asteroides y cometas). El Sol, que se mueve en la galaxia, junto con los planetas y los planetoides que giran alrededor del Sol, forman el SISTEMA SOLAR.

2- LA OBSERVACIÓN DEL UNIVERSO: PLANETAS, ESTRELLAS Y GALAXIAS.

El Universo se formó a partir de una gran explosión que lanzó materia en todas direcciones, a la que damos el nombre de BIG BANG. Esa gran explosión originó grandes nubes de gases y materiales que se concentraron para formar las estrellas si la masa que se juntaba era muy abundante, o planetas y planetoides si la cantidad de masa era menor. El resto de materia que no pasó a formar parte de estrellas y planetas quedó formando grandes nubes mezcladas con los otros cuerpos llamadas NEBULOSAS, que pueden ser de materia caliente y luminosa, o frías y oscuras. Las nebulosas son el lugar en el que se forman las estrellas. Estrellas, planetas, planetoides y nebulosas forman las GALAXIAS, que son las unidades materiales en que está estructurado el Universo.

Existen muchas galaxias en el Universo, de formas y tamaños muy variados, agrupadas en CÚMULOS, que se desplazan por el espacio. Dentro de las galaxias se encuentran las ESTRELLAS, que son enormes masas de gases, sobre todo hidrógeno, sometidos a grandes presiones y temperaturas que hacen que se produzcan reacciones termonucleares que liberan enormes cantidades de energía, entre ellas la luz que nosotros podemos ver desde la Tierra; según la edad, cada estrella posee un color determinado: blancas, azules, amarillas, anaranjadas, rojas...

El color de una estrella depende de su edad, ya que las estrellas evolucionan, nacen en el interior de las nebulosas, crecen y gastan el hidrógeno que tienen y van envejeciendo hasta que finalmente mueren. Las estrellas jóvenes son blancas,

azules o verdes, a medida que gastan hidrógeno se hacen amarillas, como nuestro Sol, y cuando empiezan a envejecer se hacen naranjas y luego crecen de tamaño y se convierten en gigantes rojas que poco a poco se irán apagando hasta convertirse en enanas blancas primero y finalmente en una especie de cascote rocoso, como un planetoide que vagará por el espacio.

Cuando las estrellas son muy grandes y tienen mucha masa, después de naranjas se convierten en supergigantes rojas, estrellas de un tamaño descomunal en las que cabría toda la órbita de la Tierra varias veces; estas estrellas pueden sufrir enormes explosiones que las convierten en NOVAS o SUPERNOVAS, tras lo cual pierden parte de su masa y lo que queda se convierte en ESTRELLAS DE NEUTRONES, que poseen un campo gravitatorio inmenso; también se pueden originar PÚLSARES, que son como estrellas de neutrones que emiten energía desde un punto de su superficie, como si fueran faros espaciales (alguna vez habrás visto un faro costero encendido; sólo ves la luz cada cierto tiempo, a medida que gira y pasa frente a ti el foco). Finalmente, si la estrella de neutrones se contrae, aparecen unos cuerpos extraordinarios, los AGUJEROS NEGROS, con un campo gravitatorio tan descomunal que no deja salir ni su propia luz, de tal manera que todo lo que queda cerca del agujero negro es literalmente tragado por él. Por último, girando alrededor de las estrellas se disponen otros cuerpos más pequeños, que no emiten energía o emiten muy poca, hechos con gases, hielo o rocas, que son los PLANETAS, y los PLANETAS MENORES o PLANETOIDES, cuerpos oscuros que parecen ser muy abundantes en nuestra galaxia, y por tanto en otras galaxias, y que podrían albergar vida, como la nuestra o de otro tipo.

3- INSTRUMENTOS DE OBSERVACIÓN.

Para observar el Universo que nos rodea tenemos dos posibilidades: * Ir al objeto del Universo que nos interesa * Estudiar lo que ese objeto nos manda hasta nosotros Lo primero es evidente que sólo lo podemos hacer con los objetos de nuestro propio Sistema Solar; nuestra técnica no nos permite ir más allá. Podemos enviar máquinas programadas para hacer fotografías, análisis de la atmósfera o para reconocer la superficie por medio de ondas de radar o de pequeños artefactos que se han posado en la superficie de algún planeta, como Venus y Marte.

En los últimos veinte años hemos enviado sondas interplanetarias que han recorrido casi todo nuestro sistema, desde Mercurio, hasta Neptuno, pasando por numerosos satélites, asteroides y cometas. Sólo nos queda por acercarnos a Plutón, cosa que, salvo imprevistos, se hará hacia el año 2015 con la misión "New Horizonts" de la NASA que pasará cerca de Plutón y su satélite Caronte, y luego se dirigirá hacia el cinturón de cometas que rodea a los planetas, alcanzando lugares muy alejados del Sol. Los avances han sido espectaculares en los últimos años con sondas automáticas como la Mars Global Surveyor en Marte o la Galileo en Júpiter, que nos han enviado una cantidad de imágenes y de información que tardaremos años en estudiar del todo, la sonda Cassini orbitando Saturno con su vehículo de aterrizaje Huygens, que nos ha enviado las primeras imágenes de la superficie del satélite Titán, o con los vehículos de exploración marciana Spirit y Opportunity, que han ampliado el concepto de geología planetaria a una dimensión impensable hace pocos años. La otra posibilidad es analizar lo que nos llega desde los planetas y las estrellas, que es fundamentalmente luz y otros tipos de radiaciones, como ondas de radio, rayos X, infrarrojos, etc.

Existen instrumentos especiales

para estudiar cada tipo de radiación, así por

ejemplo existen los RADIOTELESCOPIOS, enormes antenas parabólicas que reciben ondas de radio desde todos los confines de nuestro Universo, ondas entre las que se están buscando indicios de vida inteligente fuera de nuestro Sistema Solar. Y existen, por supuesto, los TELESCOPIOS, que han sido hasta hace no mucho tiempo, nuestra principal fuente de información, y aún lo siguen siendo gracias al Telescopio Espacial Hubble, que, al estar situado fuera de nuestra atmósfera, en el espacio, tiene una visión mucho más precisa de los objetos de fuera de la Tierra.

Los telescopios no son más que un conjunto de lentes o espejos que amplifican la luz visible que nos llega desde los cuerpos espaciales, aunque hoy en día se han desarrollado telescopios espaciales que captan otras radiaciones provenientes desde las estrellas y planetas, como por ejemplo telescopios de rayos X, de infrarrojos o de ultravioletas.

Como curiosidad debes saber que las imágenes tan espectaculares que tenemos de objetos del Universo no podrían ser nunca captadas por el ojo humano, las vemos así gracias a la fotografía.

4- EVOLUCIÓN HISTÓRICA DEL CONOCIMIENTO DEL UNIVERSO.

Desde que el hombre existe como especie inteligente, hace más de cinco millones de años, ha tenido sobre su cabeza el espectáculo nocturno de una noche estrellada. Tú mismo te habrás sorprendido en alguna ocasión con la imagen de un cielo negro tachonado de cientos de puntos de luz que no puedes llegar a contar y que forman figuras geométricas, algunas muy claras con estrellas muy brillantes, y otras más difíciles de ver porque tienen estrellas más apagadas, figuras a las que damos el nombre de CONSTELACIONES. Los primeros en observar las estrellas ya debieron imaginar algunas figuras superpuestas a las estrellas, algunas constelaciones, que les ayudarían a contar sus historias y leyendas. También debieron observar algunos fenómenos muy espectaculares, como la explosión de alguna estrella, el paso de algún cometa, los eclipses, así como que había relación entre algunos fenómenos importantes para ellos, como era la época de la siembra, la llegada de las lluvias, la recolección, etc. y la aparición de ciertas estrellas o constelaciones por el horizonte. La Astronomía es una ciencia antigua, desarrollada por diversas razones (metafísicas y sociales fundamentalmente) desde la prehistoria. Las estrellas, el Sol y la Luna, así como la existencia de fenómenos tales como los eclipses, los meteoritos, etc., han llamado la atención del hombre desde hace más de 20.000

años; los pueblos mesopotámicos construyeron observatorios, los egipcios medían el tiempo de las crecidas observando las estrellas, los chinos descubrieron explosiones de estrellas, los griegos sabían que la Tierra era redonda, los hindúes y luego los árabes utilizaron las matemáticas como herramienta de trabajo, los pueblos americanos prehispánicos tenían un calendario muy elaborado y, finalmente, en el ámbito occidental se desarrollaron teorías y se construyeron telescopios que permitieron profundizar en el universo. Hoy en día la astronomía es una ciencia muy actual, relacionada estrechamente con las matemáticas y con la física, que ha sido capaz de llegar hasta los límites de nuestro Universo, o lo que es lo mismo, retroceder en el tiempo hasta el momento mismo de la formación del Universo como veremos más adelante. Aún hoy día sigue habiendo gente que confunde la Astronomía (ciencia que estudia el Universo) con la Astrología (pseudociencia que predice el futuro).

5- LA VÍA LÁCTEA Y EL SISTEMA SOLAR

LA VÍA LÁCTEA De entre los millones de galaxias que existen en el Universo hay una que nos resulta especialmente interesante aunque no la podemos ver muy bien: es nuestra propia galaxia, la VÍA LÁCTEA. Tiene forma de remolino aplanado y gira en espiral alrededor del centro; no la podemos ver bien porque nosotros estamos cerca del borde del remolino. Entonces, ¿por qué sabemos que tiene esa forma?. Pues simplemente porque pensamos que es muy parecida a la galaxia más próxima a la nuestra; esta galaxia próxima si la podemos ver y se llama galaxia de Andrómeda.

El centro de nuestra galaxia es muy brillante porque existen muchas estrellas juntas, entre ellas se encuentra un agujero negro. Según vamos hacia los bordes hay cada vez menos estrellas. El Sol y nuestro Sistema solar se encuentran en uno de los brazos espirales de la Vía Láctea.

Todas las estrellas que podemos ver desde la Tierra están en la Vía Láctea, a grandes distancias de nosotros. Están tan lejos que para poder medir la distancia de las estrellas no podemos utilizar ni los metros ni los kilómetros; hay que utilizar otra medida que es el AÑO LUZ. LAS DISTANCIAS Una año luz son los kilómetros que recorre la luz en un año, ¿y por qué utilizamos a la luz para medir distancias?. Por la sencilla razón de que la luz se mueve a la mayor velocidad que se puede alcanzar en el Universo, que son 300.000 km por segundo.

Para que te hagas una idea, un coche cualquiera que se mueva a 120 km por hora, está en realidad moviéndose a ¡0.033 km por segundo!, es decir, la luz se mueve 10 millones de veces más deprisa que el coche. Y a esa velocidad, ¿cuántos kilómetros puede recorrer la luz en un año?. Fíjate bien: En un segundo recorre 300.000 Km En un minuto recorre 300.000 km x 60 segundos = 18.000.000 km. En una hora recorre 18.000.000 km x 60 minutos = 1.080.000.000 km. En un día recorre 1.080.000.000 km x 24 horas = 25.920.000.000 km. En un año recorre 25.920.000.000 km x 365 días = 9.460.800.000.000 km. Son realmente muchos kilómetros, ¿no te parece?. La estrella más cercana a nosotros se llama alfa - Centauri y está a 4'3 años luz de distancia; una estrella que seguramente conoces, la estrella Polar, está a 300 años luz, y la galaxia de Andrómeda, que ya hemos visto que es la más cercana a nosotros está a ¡2.000.000 de años luz!.

La luz del sol tarda 8,3 minutos en llegar hasta nosotros viajando a 300000 km/sg LAS CONSTELACIONES Las estrellas vistas desde la Tierra forman unas figuras geométricas que reciben el nombre

de

CONSTELACIONES.

Estas

figuras

nos

recuerdan

personajes

mitológicos, animales, objetos, etc., y por eso las constelaciones tienen esos

nombres tan llamativos, como la OSA MAYOR, ORIÓN, LIRA, o las constelaciones del zodíaco, ARIES, TAURO, GÉMINIS, CAPRICORNIO, etc.

EL SISTEMA SOLAR Cerca de uno de los bordes de la Vía Láctea existe una estrella pequeña, de color amarillo, que es el Sol, nuestra estrella. A su alrededor giran una serie de objetos más pequeños, rocosos o gaseosos, que son los PLANETAS y los PLANETAS MENORES. El conjunto del Sol y los planetas constituye el SISTEMA SOLAR, nuestro sistema planetario, el único en el que conocemos la existencia de vida, nuestra vida.