01 Estructura Del Universo

EL UNIVERSO¿De qué está hecho?

biogeodani 2010martes 5 de octubre de 2010

ESTRUCTURAdel Universo

73%

22%

5%

Energía oscuraMateria oscuraMateria observable

martes 5 de octubre de 2010

ESTRUCTURAdel Universo

73%

22%

5%

Energía oscuraMateria oscuraMateria observable

• Energía oscura (73%)

• Materia oscura (22%)

• Materia observable (5%)

✦ Gases interestelares (4%)

✦ Estrellas, planetas... (1%)


ESTRUCTURAdel Universo conocido

• Galaxias

• Nebulosas

• Estrellas

• Planetas y cuerpos afines

• Otros objetos celestes✦ Cometas✦ Asteroides✦ Púlsares✦ Agujeros negros✦ Quásares✦ Antimateria


ESTRUCTURAdel Universo conocido• Galaxias

• Nebulosas

• Estrellas




GALAXIAS• Agrupaciones de materia cuya temperatura

aumenta con la densidad.

• Contienen miles de millones de estrellas.

• Agrupadas en por atracción gravitatoria en: cúmulos (ej.: Grupo Local, 30 galaxias) y supercúmulos (ej.: supercúmulo de Virgo)

✦ Elípticas (13%)

✦ Espirales (83%) (p. ej., la Vía Láctea)

✦ Irregulares (4%)



• Nebulosas

• Estrellas




NEBULOSAS• Nubes de gases (H y He) y polvo formadas

por acumulación de polvo interestelar por contracción gravitatoria.

• A partir de ellas se cree que forman las estrellas.

• Razón: las estrellas azules (+ jóvenes) se ubican en nebulosas de los brazos de las galaxias espirales.

• Ej.: nebulosa de Orión, del Águila, del Cangrejo, del Anillo...


Nebulosa de Oriónmartes 5 de octubre de 2010

Nebulosa del Águilamartes 5 de octubre de 2010

Nebulosa del Cangrejomartes 5 de octubre de 2010

Nebulosa del Anillomartes 5 de octubre de 2010


• Nebulosas

• Estrellas




ESTRELLAS

• Cuerpos formados a partir de la materia de una nebulosa por contracción gravitatoria.

• Por su tamaño han alcanzado la temperatura necesaria para fusión nuclear (2H = 1 He): 1.000.000 ºC

• Emiten gran cantidad de luz y calor, y pueden presentar planetas asociados.

• Están en constante evolución.


EVOLUCIÓN ESTELAR1. Una estrella joven (azul o amarilla) va acumulando

He por fusión del H presente en el núcleo.

2. Al agotarse el H del núcleo, la estrella se dilata y enfría, convirtiéndose en una gigante roja.

3. La evolución posterior depende de su masa:

3.1. Pequeñas (< Sol x 4): explosión como nova y formación de enana blanca y luego enana negra

3.2. Medianas (> Sol x 4): explosión como supernova y formación de estrella de neutrones

3.3. Grandes (> Sol x 8): supernova y agujero negro.


EL SOL

• Estrella amarilla mediana (1,4 millones km) formada por H (75%) y He (25%).

• Su diámetro es 100 veces el de la Tierra, su masa representa el 99% del Sistema Solar.

• Gira sobre sí mismo en sentido antihorario y alrededor del centro de la galaxia.

• Temperatura: 5.000 ºC en superficie y millones en el núcleo. Esta radiación llega a la Tierra como luz y calor, y permite la vida.


Estructura del Solmartes 5 de octubre de 2010


• Nebulosas

• Estrellas




PLANETAS Y CUERPOS AFINES

en nuestro Sistema Solar

• Planetas

• Satélites

• Planetas enanos

• Plutoides

• Cuerpos menores del Sistema Solar

(fuente: Unión Astronómica Internacional, 2006)


• Planetas (p. ej., Júpiter)Forma casi esférica (equilibrio hidrostático)Han despejado su órbita de cuerpos menores

• Satélites (p. ej., Europa)Orbitan alrededor de otros planetas

• Planetas enanos (p. ej., Ceres)Orbitan alrededor del Sol a una distancia menor a la de NeptunoNo han despejado su órbita de cuerpos menores

• Plutoides (p. ej., Plutón)Orbitan alrededor del Sol a una distancia mayor a la de NeptunoNo han despejado su órbita de cuerpos menores

• Cuerpos menores del sistema solarEl resto de cuerpos celestes que no son planetas, planetas enanos, plutoides ni satélites.Esto incluye: cometas, asteroides y la mayoría de los objetos transneptunianos.




• Planetas

• Satélites

• Planetas enanos

• Plutoides




PLANETAS• Cuerpos semiesféricos con el mismo

origen que las estrellas.

• Diferencia: por su menor masa no alcanzan temperatura necesaria para fusión nuclear.

• Permanecen ligados a las estrellas por atracción gravitatoria.

• Pueden tener satélites (más a mayor masa)

• Planetas orbitando más allá de nuestro Sistema Solar: exoplanetas.


PLANETASdel Sistema Solar

• Se dividen en: ✦ Terrestres o interiores: compuestos por silicatos

y hierro, próximos al Sol, densos, pocos satélites.

✦ Gaseosos o jovianos: compuestos por gases -sobre todo H-, lejanos, livianos, muchos satélites.

• Terrestres: Mercurio, Venus, Tierra y Marte.

• Gaseosos: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.


Mercuriomartes 5 de octubre de 2010

Venusmartes 5 de octubre de 2010

Tierramartes 5 de octubre de 2010

Martemartes 5 de octubre de 2010

Júpitermartes 5 de octubre de 2010

Saturnomartes 5 de octubre de 2010

Uranomartes 5 de octubre de 2010

Neptunomartes 5 de octubre de 2010



• Planetas

• Satélites

• Planetas enanos

• Plutoides




SATÉLITES

• Cualquier cuerpo que orbita alrededor de un planeta, planeta enano o plutoide.

• Si tienen una masa similar a la del planeta, el conjunto se llama sistema binario (p. ej., Plutón y Caronte).

• En el Sistema Solar existen 174: Tierra (1), Marte (2), Júpiter (63), Saturno (62), Urano (27), Neptuno (13), Plutón (3), Eris (1), Haumea (2).


Lunamartes 5 de octubre de 2010

Satélites de Martemartes 5 de octubre de 2010

Satélites galileanos

EuropaIo

Ganímedes Calisto


Titán, satélite de Saturno(comparado con la Tierra y la Luna)


Plutón y Carontemartes 5 de octubre de 2010



• Planetas

• Satélites

• Planetas enanos

• Plutoides




ENANOS Y PLUTOIDES

• Orbitan alrededor del Sol y no han despejado su órbita de cuerpos menores.

• Excepto Ceres, todos orbitan a una distancia mayor a la de Neptuno: se denominan plutoides.

• Son 5: Ceres, Plutón, Eris, Makemake y Haumea.

Ceres(1801)

Plutón(1930)

Eris (2003 UB313)

Makemake (2005 FY9)

Haumea(2003 EL61)

ENANOS y PLUTOIDES


¿Porqué Plutón no es un planeta?martes 5 de octubre de 2010



• Planetas

• Satélites

• Planetas enanos

• Plutoides




CUERPOS MENORES• Objetos transneptunianos

Cuerpos del sistema solar ubicados más allá de la órbita de Neptuno y que no son planetas, planetas enanos ni satélites.

• CometasCuerpos sólidos compuestos por rocas, hielo y polvo que se subliman en las cercanías del Sol, alrededor del que giran en órbitas muy excéntricas. Provienen del cinturón de Kuiper y de la nube de Oort.

• AsteroidesCuerpos rocosos de más de 50 m de diámetro que giran alrededor del Sol en órbitas inferiores a la de Neptuno (y que no son planetas enanos). La mayoría están en el cinturón de asteroides, entre Marte y Júpiter.

• MeteoroidesCuerpos de entre 100 micras y 50 m en órbitas inferiores a la de Neptuno.



• Nebulosas

• Estrellas




PÚLSARES• Estrellas de neutrones que emiten ondas de

radio a intervalos breves (1/30 - 4 segundos) y regulares.

• ¿Por qué estos pulsos? Porque giran en torno a su eje a grandes velocidades (cientos de veces por segundo).

• Cuando se descubrieron en 1967 se pensó que eran emisiones de seres inteligentes.

• Su descubrimiento fue posible gracias a los radiotelescopios.


Esquema de un púlsar

Eje de rotación

Líneas de campo magnético

Ondas de radio


Púlsar en la Nebulosa del Cangrejo


QUÁSARES• Objetos sumamente luminosos y lejanos,

con un extraordinario corrimiento al rojo.

• Parecen estrellas pero emiten tanta energía como una galaxia entera (billones de soles).

• Se cree que son núcleos activos de galaxias jóvenes, con agujeros negros en el centro.

• Descubiertos en 1963, su nombre quiere decir ‘fuente de radio cuasi estelar’.

• Distancia de la Tierra: 800-13.000 años luz.


AGUJEROS NEGROS• Cuerpos enormemente masivos y densos,

imposibles de ser observados.

• Su campo gravitatorio atrapa todo lo que les rodea, incluido la luz.

• Se cree que todas las galaxias tienen en su centro un agujero negro supermasivo.

• Son el destino final de las estrellas de mayor tamaño.

• Einstein predijo su existencia en 1915.


Agujero negro(recreación artística)


ANTIMATERIA

• Es materia constituida por antipartículas: antielectrones (electrones con carga +), antiprotones (protones con carga -) y antineutrones.

• Se crea en lugares del Universo donde hay colisiones que liberan mucha energía, como el centro de las galaxias.

• En contacto, materia y antimateria se aniquilan mutuamente, dando rayos gamma.


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