ESPACIO Y SOCIEDAD PARCIAL 1

• Estas notas de estudio abarcan el origen del universo, el sistema solar, la Tierra, la Luna y fenómenos relacionados.

Origen del Universo y el Sistema Solar

• La humanidad ha buscado respuestas a los fenómenos naturales desde siempre.
• Claudio Ptolomeo propuso la teoría geocéntrica en el siglo II d.C., con la Tierra como centro del universo.
• Nicolás Copérnico introdujo la teoría heliocéntrica en 1543, donde la Tierra gira alrededor del Sol.
• Johannes Kepler estableció las tres leyes del movimiento planetario en 1609.
• Galileo Galilei observó las lunas de Júpiter en 1610, abriendo camino a nuevos descubrimientos.

Teorías del Origen del Universo

• La astronomía estudia los fenómenos naturales del universo, el espacio y los astros.
• La cosmología, parte de la astronomía, se dedica al estudio del Universo, basándose en leyes físicas aplicables a escala cosmológica.
• La teoría de la Gran Explosión (Big Bang), propuesta por George Eduard Lemaitre y George Anthony Gamow, explica que el universo se formó a partir de la explosión de un gran átomo.
• Inicialmente, el universo tenía temperaturas altísimas y una densidad extrema.
• Tras el Big Bang, el universo se expandió rápidamente en un proceso conocido como inflación cósmica.
• A medida que se expandía, se enfrió, permitiendo la formación de partículas fundamentales.
• Quarks y electrones se combinaron para formar protones y neutrones, los componentes básicos de los núcleos atómicos.
• Hidrógeno y helio fueron los primeros elementos en formarse.
• Con el tiempo, el universo formó nebulosas, estrellas y galaxias.
• En 1929, Edwin Hubble demostró que existen otras galaxias que se alejan de la nuestra.
• Hubble observó este alejamiento mediante el efecto Doppler en las ondas espectrales.
• Se sabe que el Sol es una estrella dentro de la Vía Láctea.

Origen del Sistema Solar

• El sistema solar se encuentra en la Vía Láctea.
• Está formado por el Sol, 8 planetas, planetas enanos, asteroides, satélites, cometas, gas y polvo cósmico.
• Todos los componentes están atraídos por la gravedad del Sol.
• La teoría nebular, la más aceptada, indica que el sistema solar se formó hace 5000 millones de años a partir de una nebulosa.
• La explosión de una supernova causó la contracción de la nebulosa, formando un disco.
• La mayor parte de la materia se concentró en el centro del disco, incrementando su temperatura y originando reacciones termonucleares que dieron origen al Sol.
• El resto de la materia continuó girando alrededor del Sol, formando planetesimales que luego dieron origen a los planetas.

El Sol

• El Sol es una estrella de tipo G2V, una enana amarilla en edad madura, formada hace aproximadamente 5000 millones de años.
• Su gravedad mantiene a los planetas y otros cuerpos celestes en órbita.
• Su diámetro es 110 veces más grande que el de la Tierra.
• La temperatura interior del Sol alcanza los 15,000,000 °C, y su temperatura superficial es de 5,500 °C.
• El Sol transforma hidrógeno en helio mediante fusión termonuclear.
• La distancia entre la Tierra y el Sol, conocida como unidad astronómica (UA), es de 150 millones de kilómetros.
• Los cambios en la superficie solar se observan con un retraso de 8 minutos.
• El Sol tiene un poderoso campo magnético inestable.
• La emisión del viento solar produce auroras en la Tierra.
• El Sol es la principal fuente de energía para la vida en la Tierra.

Planetas

• Los planetas surgieron de la fusión de planetesimales durante 400 a 450 millones de años.
• La palabra "planeta" proviene del griego "Planetes", que significa errante.
• Los planetas orbitan alrededor del Sol.
• Para ser considerado planeta, un cuerpo celeste debe:
• Orbitar alrededor de una estrella.
• Ser lo suficientemente grande para adoptar una forma esférica debido a su gravedad.
• Ser lo suficientemente grande para limpiar su órbita de otros objetos de tamaño similar.
• Los planetas se dividen en interiores rocosos (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) y exteriores gaseosos (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno).
• Plutón fue reclasificado como planeta enano en 2006 porque no cumple con el criterio de limpiar su órbita.
• Mercurio:
  • Cercano al Sol, superficie cubierta de cráteres.
  • Su atmósfera es delgada, compuesta principalmente por oxígeno, sodio, hidrógeno, helio y potasio.
  • La temperatura varía de 427°C durante el día a -184°C durante la noche.
  • Un día dura 59 días terrestres y un año dura 88 días terrestres.
• Venus:
• El planeta más caliente, gira en dirección opuesta a la Tierra.
• Su atmósfera densa de dióxido de carbono provoca el efecto invernadero, alcanzando temperaturas de hasta 462°C.
• Un día dura 243 días terrestres y un año dura 225 días terrestres.
• Tierra:
• Un planeta océano, con 70% de su superficie cubierta de agua.
• Atmósfera de nitrógeno, oxígeno y otros gases, que mantiene una temperatura templada.
• Un día dura 23 horas, 56 minutos y 4 segundos y un año dura 365.25 días.
• Marte:
• Un mundo frío y desértico con una temperatura media de -65°C.
• Su suelo es rico en hierro oxidado, lo que le da su color rojo.
• Atmósfera delgada compuesta principalmente de dióxido de carbono, nitrógeno y argón.
• Un día dura 24.6 horas y un año tiene 687 días terrestres.
• Júpiter:
• El planeta más grande del sistema solar, un gigante gaseoso.
• Su atmósfera es densa, compuesta principalmente de hidrógeno y helio.
• Tiene anillos difíciles de observar.
• Un día dura 10 horas y un año equivale a 11.8 años terrestres.
• Tiene 95 lunas conocidas.
• Saturno:
• Formado principalmente de hidrógeno y helio.
• Posee anillos grandes y brillantes hechos de fragmentos de hielo.
• Un día dura 10.7 horas y un año equivale a 29 años terrestres.
• Tiene 146 lunas conocidas.
• Urano:
• Compuesto de agua, metano y amoniaco sobre un pequeño centro rocoso.
• Su atmósfera contiene metano, lo que le da su color azul.
• Tiene 13 anillos tenues y oscuros.
• Rota de lado, en dirección contraria a la Tierra y la mayoría de los planetas.
• Un día dura 17 horas y 14 minutos y un año equivale a 84 años terrestres.
• Tiene 28 lunas identificadas.
• Neptuno:
• Oscuro, frío y muy ventoso.
• Compuesto de agua, amoniaco y metano sobre un centro sólido.
• Su atmósfera contiene metano, lo que le da su color azul.
• Tiene seis anillos difíciles de ver.
• Un día dura 16 horas y un año dura 165 años terrestres.
• Tiene 16 lunas conocidas.

Aportaciones Recientes en el Estudio del Espacio

• El telescopio espacial Hubble, puesto en órbita en 1990, amplió el conocimiento humano sobre el espacio.
• El telescopio espacial James Webb de la NASA es 100 veces más potente que el Hubble.
• La sonda espacial Juno visitó las lunas de Júpiter en 2022.

La Luna

• La Luna es el único satélite natural de la Tierra.
• El 20 de julio de 1969, Neil Armstrong fue el primer hombre en pisar la Luna.
• El diámetro de la Luna es de 3474 km.
• La Luna no tiene atmósfera, su temperatura varía entre +117°C en el día y -153°C en la noche.
• Su traslación alrededor de la Tierra dura 27.3 días (mes sideral).
• El ciclo completo de fases lunares dura 29.5 días (mes sinódico).
• Siempre vemos la misma cara de la Luna.
• La Luna está a unos 384,400 km de distancia de la Tierra y se aleja aproximadamente 3.78 cm al año.

Estructura Lunar

• La Luna tiene una corteza, un manto intermedio y un núcleo pequeño.
  • Corteza: 80 km de espesor.
  • Manto: Zona externa sólida entre 70 y 150 km y otra posiblemente sólida entre 150 y 1000 km.
  • Núcleo: El más exterior de 1000 a 1500 km, y luego el central ya líquido a unos 1100ºC de temperatura.

Fases de la Luna

• El mes lunar tiene cuatro fases:
  • Luna nueva: Imposible de ver a simple vista.
  • Cuarto creciente: Visible al este al mediodía y se oculta al oeste a medianoche.
  • Luna llena: Completamente iluminada.
  • Cuarto menguante: Visible a medianoche y se oculta al mediodía.

Influencia del Sol y la Luna en la Tierra

• Los eclipses ocurren cuando el Sol, la Tierra y la Luna están alineados.
• Eclipse solar: La Luna se interpone entre el Sol y la Tierra.
• Eclipse lunar: La Tierra se interpone entre el Sol y la Luna.
• Las mareas son causadas por la atracción gravitatoria del Sol y la Luna sobre las moléculas de agua de los mares.
• Marea viva (pleamar): Tierra, Sol y Luna están alineados.
• Marea muerta (bajamar): Tierra, Sol y Luna forman un ángulo de 90°.

Influencia Astronómica del Sol en la Tierra

• El círculo de iluminación divide la Tierra en día y noche.
• El ángulo de incidencia determina la distribución de la temperatura en la Tierra.
• Los rayos solares caen perpendicularmente en el ecuador y de manera paralela en los polos.

Influencia del Sol en la Vida en la Tierra

• La luz es esencial para la fotosíntesis.
• Establece las zonas térmicas y regiones naturales del planeta.
• Influye en la dinámica de la atmósfera.
• Los ciclos circadianos dependen de la luz y la oscuridad
• Importante para los tiempos de siembra y cosecha.

Movimientos Terrestres y Consecuencias

• La Tierra rota sobre su eje hacia el Este en 24 horas.
• La rotación causa que todas las partes de la Tierra se muevan en círculo alrededor del eje terrestre.
• La atracción gravitatoria del Sol y la Luna causa las mareas.
• El efecto Coriolis desvía los flujos de agua y aire hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur.
• La rotación de la Tierra provoca que se ensanche en el ecuador y se achate en los polos, dando como resultado la forma geoide de la Tierra.
• La Tierra tarda 365.25 días en dar una vuelta alrededor del Sol.
• La distancia entre la Tierra y el Sol varía a lo largo del año, con una distancia máxima en el afelio (152,171,500 km) y una mínima en el perihelio (147,166,480 km).

Estaciones del Año

• Las estaciones del año se deben a la inclinación del eje de la Tierra y a su posición en la órbita alrededor del Sol.
• Cuando el día y la noche tienen igual duración (equinoccio), inicia la primavera (21 de marzo) y el otoño (23 de septiembre).
• Cuando los rayos solares llegan directamente a los trópicos (solsticio), el verano comienza el 21 o 22 de junio y el invierno el 21 o 22 de diciembre.
• En el hemisferio norte, cuando es primavera, en el hemisferio sur es otoño, y viceversa.

Equinoccios y Solsticios

• Equinoccio: Horas de luz y oscuridad son iguales.
• Solsticio: Diferencia máxima entre horas de luz y oscuridad.
• Solsticio de diciembre:
  • Ocurre el 21 o 22 de diciembre.
  • Los días son más cortos y las noches más largas en el hemisferio norte (invierno).
  • Los días son más largos y las noches más cortas en el hemisferio sur (verano).
• Equinoccio de septiembre:
  • Ocurre el 22 y 23 de septiembre.
  • Hay 12 horas de luz y 12 horas de oscuridad en toda la Tierra.
  • Comienza el otoño en el hemisferio norte y la primavera en el hemisferio sur.
• Equinoccio de marzo:
  • Ocurre el 20 o 21 de marzo.
  • Hay 12 horas de luz y 12 de oscuridad en toda la Tierra.
  • Comienza la primavera en el hemisferio norte y el otoño en el hemisferio sur.
• Solsticio de junio:
  • Ocurre el 20 o 21 de junio.
  • Los días son más largos y las noches más cortas en el hemisferio norte (verano).
  • Los días son más cortos y las noches más largas en el hemisferio sur (invierno).

Geomorfología

• La geomorfología estudia el relieve terrestre, analizando minerales, rocas, procesos y su historia.
• La litosfera es la capa sólida de la Tierra.
• Los movimientos de las placas tectónicas forman montañas y valles.

La Tierra

• Durante la formación de la Tierra, los materiales se separaron según su densidad.
• Los materiales más pesados formaron el núcleo, y los más ligeros el manto y la corteza.
• Los gases liberados del interior del planeta dieron origen a la atmósfera primitiva.
• Al enfriarse, la atmósfera permitió la condensación del vapor de agua, formando los océanos.

Dinámica Interna de la Litósfera

• En 1912, Alfred Wegener propuso la hipótesis de la deriva continental, donde los continentes actuales proceden de la fragmentación de Pangea.
• Pangea se dividió en Lauransia (norte) y Gondwana (sur), separadas por el océano Thethys.
• El océano Atlántico comenzó a formarse hace 135 millones de años al separarse América de Europa y África.

Placas Tectónicas

• En 1960, Harry Hess sustenta la teoría de tectónica de placas, basada en la teoría de la deriva continental y la expansión de los océanos.
• Las corrientes convectivas en la astenósfera impactan en las placas tectónicas.
• Las placas tectónicas se mueven, chocan, se separan o se friccionan. -Límites convergentes: Las placas colisionan, formando cordilleras (ej. Himalaya). -Límites divergentes: El magma surge en la superficie, separando las placas y renovando el fondo oceánico (ej. dorsales oceánicas). -Límite transformante: Las placas se deslizan una contra otra, causando terremotos (ej. falla de San Andrés).

Sismicidad

• Los sismos son movimientos vibratorios bruscos de la corteza terrestre.
• La sismología es la ciencia que los estudia.
• Los sismos se transmiten por ondas sísmicas:
  • Ondas P (primarias): Longitudinales, rápidas, se transmiten por todo tipo de materiales.
  • Ondas S (secundarias): Transversales, más lentas, se transmiten solo por sólidos.
  • Ondas R/L (superficiales): Ondulatorias, causan mayor daño en la superficie.
• Hipocentro o foco sísmico: Lugar donde se origina el movimiento.
• Epicentro o epifoco: Lugar donde se reflejan las ondas sísmicas en la superficie.
• Los tsunamis son olas gigantes generadas por terremotos en el fondo oceánico.
• La magnitud de los sismos se mide en la escala de Richter (energía liberada) y la escala de Mercalli (daños ocasionados).

Vulcanismo

• El vulcanismo se manifiesta mediante volcanes, que liberan magma y gases del interior de la Tierra.
• Los volcanes se presentan con mayor intensidad en los límites de las placas tectónicas.
• Los procesos tectónicos tienen repercusiones en la superficie terrestre, influyendo en la dinámica natural del planeta y en la población humana.