formado por

se divide en que son

se mueven

96

ientre

I,-- t-

determinan1~------+-------1

Eclipses

Eluniversoy el sistemasolarEl cielo siempre generó fascinación en laspersonas. Los pueblos antiguos, como losmayas, los aztecas, los incas, los sumerios, losegipcios y los chinos, llevaron registros de lossucesos del cosmos. Crearon calendarios sobrela base de los movimientos de la Luna o delSol en el cielo, con el fin de medir el tiempo,obtener información acerca de las estacionesy poder aplicarla a la agricultura. Su finalidadera ante todo práctica o religiosa. Con losantiguos griegos, aparece el interés porconocer el mundo y explicarlo racionalmente.2.500 años después, aún nos resta sabermucho acerca del universo.

Para conversarantes de empezar

97

Si comparamos la historia del universo con el transcurso deun año, y ubicamos su principio ello de enero, podemos afirmarque el sistema solar y la Tierra se formarían, aproximadamente,a finales de septiembre, mientras que los primeros organismosunicelulares aparecerían una semana más tarde, a comienzos deoctubre. Dos meses después, asomarían los primeros organismoscomplejos, seguidos inmediatamente por las plantas y los animalesde la época de los dinosaurios.

Casi al final del año, en algún momento del 29 de diciembre, lasplacas terrestres, juntas en un gran continente, comenzarían a separarse

ya desplazarse, para formar los continentes actuales. Al día siguiente de esto,un enorme asteroide chocaría con el planeta, extinguiendo a un gran número de especies. Porotra parte, a las 22.00 horas del 31 de diciembre, unos homínidos comenzarían a caminar en dos

patas sobre los territorios de la actual África, y apenas siete minutos antes de la medianochede ese último día, abriría los ojos el primer Homo sapiens. Nuestra historia como civilización:el descubrimiento de las herramientas, el desarrollo del lenguaje, la agricultura, las grandespirámides mayas, la literatura, las leyes, los medios de transporte, los microchips ...; todo tendríalugar en siete minutos.

Si nuestra especie ha hecho todo lo que se conoce en un espacio de tiempo tan increíble-mente breve (comparándola con la historia total del universo), significa que los seres huma-

nos tenemos un potencial enorme para crear y transformar. Vale preguntarse: en un día deaburrimiento, ¿cuántas de las cosas que no nos gustan seríamos capaces de cambiar, si noslo proponemos, durante esas 24 horas? ¿Qué problemas de nuestra comunidad, por ejemplo,pueden ser resueltos, por difíciles que sean, en el lapso de tiempo que abarca nuestra vida?

Dominar nuestro tiempo y organizar nuestras tareas nos permite explotar nuestras capaci-dades y alcanzar objetivos que, de otro modo, sería imposible lograr.

formá tu opinión y participáConversen libremente sobre el uso que dan asu tiempo libre. Comenten las coincidencias ydivergencias que encuentren en sus experien-cias personales. Muchas veces las personasdejamos de hacer algo o no emprendemostareas que creemos complejas, dado que cree-mos que no nos alcanzará el tiempo disponible.¿Esposible que nos perdamos de hacer muchascosas al creer esto, cuando quizás el tiempo sípodría alcanzarnos?

98

Consideren un problema de su escuela o desu comunidad. Planifiquen y describan porescrito una jornada (de un día, una semana,un mes ...) en la que el trabajo colectivo detodos ustedes podría solucionar el problema.Una famosa frase, atribuidaa Edmund Burke,un escritor irlandés del siglo XVIII, sostiene:"Nadie comete mayor error que el que nohace nada porque solo podría hacer muypoco: ¿Qué opinan acerca de esta frase?

Eluniverso y nuestro lugar en él

Desde hace más de 2.000 años existen diferentes intentos de explicar racio-nalmente el origen del universo. Formulada en la década de 1930,la teoría delBig-Bang o de laGran Explosión,es la aceptada en la actualidad. Estaafirmaque el universo debió tener un comienzo hace unos 15.000.000.000(quince milmillones) de años, cuando toda la materia y la energía estaban altamente con-centradas en un punto y aún no había galaxias.Entonces, se produjo el estallidoy todo se "esparció" por el espacio. Esto se corresponde con la expansión queparece mostrar aún el universo. Galaxia espiral.

Organización del universoLuego del Big-Bang se formaron las galaxias y las estrellas, y de las

nubes de gas y polvo también surgieron planetas y otros astros. Lasgalaxias no están uniformemente distribuidas en el universo, sino quesuelen formar grupos llamados cúmulos de galaxias.

Según su forma, las galaxias se clasifican en:• Galaxias espirales: algunas poseen núcleos o centros pequeños y

brazos espiralados, otras tienen núcleos más grandes y brazos muycomprimidos. Estas galaxias son las de mayor tamaño.

• Galaxias irregulares: no son muy grandes ni tienen forma definida. Galaxia irregular.

• Galaxias elípticas: tienen forma de elipse. Algunas son alargadas,casi aplastadas otras pueden ser casi esféricas. Se caracterizan portener una rotación más rápida que las otras galaxias.Cada galaxia está formada por partículas sólidas o polvo estelar, nubes

de gas y cientos de millones de estrellas.La galaxia en la que nos encontramos es la Vía Láctea, una galaxia

espiral. El sistema solar está en uno de sus brazos. La Vía Láctea se obser-va fácilmente en las noches despejadas, porque se hace notoria por sugran luminosidad.

La flecha indica la posición del sistema solar en la galaxia.

Galaxia elíptica.

Q ¿Cómo se cree que se originó el

universo?

9 ¿Qué es una galaxia? ¿Yun cúmulo

de galaxias?

O ¿Dónde se encuentra el sistema

solar?

99

• Tierra

En el sistema de Ptolomeo,cuando un planeta se mueve ensu círculo por fuera del círculodeferente, se lo ve mover en unsentido; y cuando recorre la partede su epiciclo ubicada por dentrodel deferente, lo vemos moverseen el sentido contrario.

El sistema de Ptolomeo per-mitió explicar la sucesión de losdías y las noches y los movimien-tos aparentes de la mayoría delas estrellas. No obstante, habíaalgunos interrogantes a los que elmodelo geocéntrico no respondíamuy bien; por ejemplo: ¿por quéla trayectoria del Sol en los días deverano es mayor que en los díasde invierno?

Ptolomeo.

100

Evolución de las ideas del universo

Antiguamente se creía que la Tierra era plana y estaba en el centrodel universo. Para los eg;pcios, la Tierra flotaba sobre agua. Luego, haciael siglo villa. c., los griegos la pensaron como un disco plano sostenidopor columnas. Para los antiguos hindúes, la Tierra flotaba en un océanode leche, el cual estaba rodeado de una cobra sagrada. Además, nadabaallí una tortuga sobre cuyo caparazón cuatro elefantes se encargaban desujetar a la Tierra plana, en los puntos cardinales.

Modelos geocéntricos: Aristóteles y PtolomeoAristóteles fue uno de los primeros en sostener que la Tierra es esférica.

En su modelo, la Tierra es el centro del universo, mientras que el Sol y lasestrellas, los demás planetas y la Luna están en esferas, en cuyos centrosse ubica la Tierra. El universo culmina en la última esfera, la de las estrellas.Las esferas están compuestas de un material cristalino y perfecto.

Pero si se observa el movimiento de los planetas en la noche, se losve moverse en un sentido; luego parecen detenerse, retroceden, vuelvena detenerse y retoman la dirección original. El modelo de Aristóteles nopodía explicar esto. Entonces, Claudio Ptolomeo propuso algo diferente.

Según él, cada planeta se mueve en un círculo (epiciclo) y en sucentro se mueve otro círculo (deferente), en cuyo centro se encuentra laTierra. Estos modelos, que consideran a la Tierra el centro del universo,son modelos geocéntricos.

Modelo geocéntrico antiguo. Se muestra a la Tierra en el centro de lailustración. Los anillos circulares -ecresentan las órbitas de los planetas.

Sistemas heliocéntricos: Copérníco y KeplerEl primer modelo en cuyo centro se encuentra el Sol fue propuesto

por Nicolás Copérnico en 1573.lonsideraba a la Tierra como un plane-ta más que gira en una órbita circular alrededor del Sol. Este modeloexplica que el día equivale a una rotación de la Tierra sobre sí misma,y no al movimiento del Sol. A su vez, un año es una vuelta completadel planeta en torno al Sol.

Sistema heliocéntrico copernicano.

Copérnico lo pensó como un modelo que servía para calcular ypredecir los movimientos de los planetas, pero no lograba esto conmás precisión que el de Ptolomeo. Entonces, unos 60 años después,Johannes Kepler modificó este modelo y enunció las tres leyes del movi-miento de los planetas:• Primera ley. Los planetas se mueven en órbitas planas pero no circu-

lares, sino elípticas, y el Sol está en uno de los focos de estas elipses.• Segunda ley. En tiempos iguales, un planeta barre áreas iguales

de superficie de su órbita. Entonces, en las zonas de su órbita máscercanas al Sol, un planeta se mueve más rápidamente que enaquellas más alejadas de él.

• Tercera ley. Cuanto más alejado del Sol se encuentra un planeta,menor es su velocidad de traslación. Por ejemplo, la velocidad detraslación de Marte es mayor que la de Júpiter y, a su vez, la deeste es superior a la de Saturno.

Las elipsesLas órbitas de los planetas no

son círculos sino que tienen formade elipse. Para comprender qué esuna elipse, claven sobre un papeldos chinches separadas unos 15centímetros y aten un trozo de hiloa ellas. Muevan un lápiz tensandoel hilo y desplazándolo siemprehacía el mismo lado sin que pier-dan contacto. Su trazo dibujaráuna elipse, y cada chinche estaráen un foco de ella.

Foco 2

Planeta

Los planetas se mueven en órbitaselipticas con el Sol en uno de losfocos de la elipse y barren áreasiguales de la órbita en tiemposiguales.

1» ¿Quées un modelo geocéntrico? ¿Yuno heliocéntrico? 8¿Enqué se diferencia el planteo de Ptolomeo del de9 ¿Enqué se diferencia el modelo de Kepler del pro- Aristóteles? ¿Porqué Ptolomeo introdujo la idea de

puesto por Copérnico? los epiciclos?

101

Tritón, un satélite de Neptuno.

Origen del Sistema SolarEl Sistema Solar se originó hace unos 4.600 millones de años, a partir

de una gran nube de gas y polvo interestelar. Gran parte de la materiade la nube se fue concertrando en una zona, donde comenzó a elevarsela presión y la temperatura, hasta que los átomos de hidrógeno comen-zaron a fusionarse en átomos de helio: así nacía el Sol. Luego, la materiarestante de la nube, que giraba ell tomo al Sol, formó un disco. Dcntrode él, la materia comenzó a concentrarse y agregarse, lo que dio lugara anillos. Con el paso del tiempo, la mateia de estos anillos continuóagregándose hasta formar los planetas y otros astros.

El Sol corrier-e 99,85% de toda la materia del sistema solar; a su alrede-dor están los planetas, que contienen el 0,135%de la masa total; mientrasque los satélites naturales de los planetas, los cometas, los asteroides y lamateria del espacio interplanetario componen el 0,015% restante.

El sistema solar está compuesto por el Sol, los planetas, los planetas enanos,satélites naturales (que giran en torno a los planetas), asteroides y cometas.

102

La estrella más cercana: el Sol

El Sol es una de las miles de millones de estrellas de la Vía Láctea. Si locomparamos con la Tierra, tiene un diámetro 109 veces mayor, 300.000veces más masa, y su temperatura superficial es de unos 6.000 oc. El Solposee varias capas con características particulares:• Núcleo: ocupa la quinta parte del diámetro solar y es donde se pro-

ducen las reacciones nucleares de fusión, que son la fuente de energíadel Sol: núcleos de hidrógeno se unen y originan núcleos de helio. Sutemperatura supera los 10.0000.000 oc.

• Zona de radiación: la :emperatura desciende y la energía generadaen el núcleo se transmite por radiación: uno tras otro, los átomos deesta parte del Sol la absorben y la reemiten haciéndola avanzar. Estoes muy lento: la energía generada en el núcleo requiere de un millónde años hasta ser emitida al espacio.

• Zona de convección: la temperatura desciende aún más. El calortransmitido desde la zona de radiación calienta la parte de la zona deconvección que está pegada a ella. El material así calentado se dilata,pierde densidad y asciende; a la vez que el material superior, más frío,desciende y se calienta al acercarse a la zona de radiación. Se generaasí un flujo "circular" de materia que transmite el calor a la fotosfera.

• Fotosfera: desde ella se emite la mayor parte de la luz visible del Sol.Se la considera la "superficie" solar y es la parte que vemos de él. Tieneapariencia granular: numerosos gránulos brillantes sobre un fondo másoscuro. Su temperatura es de unos 6.000 oc.

• Cromosfera: es una capa más transparente que la fotosfera. Puedeverse durante los eclipses de Sol, de un característico color rojizo.

• Corona: es la parte más externa y tenue. .a temperatura asciende a1.000.000 oc. Solo puede verse durante los eclipses totales de Sol.

Las manchas solares son zonas demenor temperatura en la fotosfera.

Las protuberancias solares soneyecciones de material de lacorona solar.

& Expliquen en sus carpetas, con sus

propias palabras, las características

y las diferentes capas del Sol.e ¿Cuál es la capa del Sol que

nosotros podemos ver? ¿Cuál es

su temperatura?

103

Saturno es el planeta con los anillosmás vistosos del sistema solar.

Plutón, descubierto en 1930, fueconsiderado planeta hasta 2006,cuando se lo pasó a planeta enano.

Planetas son

se dividenen

Interiores

Exteriores

104

Planetas y planetas enanos

En el Sistema Solar podemos encontrar dos tipos principales de

cuerpos planetarios: los planetas y los planetas enanos. Todo pla-

neta es un astro que posee las siguientes características:

• Tiene forma esférica o semiesférica.

• Solo gira en torno al Solo a otra estrella: no son satélites de ningún

planeta.

• Su órbita está limpia de otros astros. Esto se debe a que en su

proceso de formación, barrió con todos los materiales de su anillo

y los integró a su masa.

Los planetas enanos, por su parte, comparten las dos primeras

características con los planetas, pero se diferencian en la tercera. Sus

órbitas no están limpias de otros astros, sino que atraviesan o se

encuentran dentro del cinturón de asteroides y el cinturón de Kuiper.

También los hay más allá de este, pero siempre en contacto cercano

con cometas. Todo esto indica que los planetas enanos se formaron

de manera diferente que los planetas, porque son astros de otra natu-

raleza y sus diferencias no son solo de tamaño.

A su vez, los planetas se dividen en dos grandes grupos:

• Planetas interiores: Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Se encuentran

entre el Sol y el cinturón de asteroides. Son principalmente sólidos y

ricos en componentes metálicos. Poseen pocos o ningún satélite.

• Planetas exteriores: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Están

más allá del cinturón de asteroides. Son principalmente gaseosos

y mucho más grandes que los interiores. Poseen anillos y nume-

rosos satélites.

caracteristicas

.! 1111

son ~ Planetas enanos

'1,<'í'

Neptuno

Cuerpos menores

Excepto el Sol, los planetas y los planetas enanos, los demás astros delSistema Solar se consideran cuerpos menores. Estos son:• Satélites naturales: son astros que, además de trasladarse en torno

al Sol, también lo hacen alrededor de planetas o planetas enanos.Algunos pueden ser casi tan grandes como ciertos planetas; tal es elcaso de Titán, una luna de Saturno.

• Cometas: más allá de la órbita de Neptuno hay dos agrupaciones decometas: el cinturón de Kuiper y la nube de Oort. Los cometas sonpequeños astros formados por hielos, pequeñas rocas y polvo. Perocada tanto, por diversos motivos, un cometa puede ser perturbado.Así, se "separa" de los demás y toma una órbita que lo acerca al Sol.Entonces, el viento solar (partículas que el Sol emite al espacio a granvelocidad) hace que el hielo y el polvo más externo del cometa sedesprendan y emitan las bellas cabelleras luminosas, característicasde estos astros.

• Asteroides: son millones de cuerpos rocosos que están entre las órbi-tas de Marte y Júpiter, en el cinturón de asteroides. Los hay de tamañosconsiderables, como Palas,que tiene más de 500 km de diámetro, perola mayoría son muy pequeños. Están muy separados y harían falta2.500 cinturones completos para igualar la masa de la Tierra. Tambiénhay asteroides con órbitas muy ovaladas, por lo que se alejan del cin-turón y pueden atravesar las órbitas de algún planeta, como la Tierra oMarte. A veces se producen impactos de asteroides sobre la superficiede estos. Se los llama así meteoritos, y suelen dejar cráteres.

Un meteorito se aproximaa la superficie lunar.

El meteorito impactasobre la superficie.

Lluvia de meteorosSeguramente en alguna noche

clara de verano, habrán observa-do algún punto en el cielo que sedesplaza muy rápido y en segun-dos desaparece de la visión; estosson los meteoros o estrellas fuga-ces. En realidad, son partículasmuy pequeñas de polvo, quecuando penetran en la atmósferase queman enseguida por el rocecon los gases que están presentesen la misma. Hay épocas del añoen las cuales en el cielo noctur-no se pueden observar lluvias demeteoros, que suelen durar algu-nas horas.

Se abre un hoyoprofundo.

Las paredes delperímetro se levantan.

o ¿Porqué los científicos dejaron de considerar a Plutón unplaneta? ¿Cómo lo clasificaron ahora?

~ ¿Qué diferencia a los planetas de los planetas enanos?

e¿Qué es un meteorito? ¿Yun cráter?~Hagan un cuadro comparativo con las características

de los planetas interiores y exteriores.

105

Evidencias de la rotaciónAunque es difícil imaginar que

laTierrada vueltas sobre símismacomo un trompo a 800 km/h. hayevidencias de ello. Desde que sedeja caer un cuerpo hasta quellega a la superficie, esta cambiade posición debido a la rotación,por lo que cae más al este dellugar desde donde se lo dejó caer.Esto es observable solo si algo caedesde mucha altura.

Movimientos de los planetas

Los planetas y demás astros del sistema solar realizan dos movi-miemos principales: la rotación y la traslación.

Movimiento de rotación: el día y la nocheLos planetas rotan sobre sí mismos en torno a uroeje imaginario ~<;te

movimiento <;¡::> llama rotación. La duración completa de una rotación

que ccnesponce al día de ese planeta, Sp llama período de rotación.Los planetas qiran ell sentido contrario a las agujas del reloj, excepto

Venus y Urano, que rotan en sentido inverso. En ellos se vería salir al Sol porel oeste y ponerse por el este, al contrario de lo que sucede en la Tierra.

El Sol también gira sobre sí mismo, pero no lo hace como uncuerpo sólido, sino que su velocidad de rotación es distinta para lasdiversas zonas de su superficie. Así, el tiempo que su zona ecuatorialdemora en dar una vuelta es de unos 25 días, mientras que las regio-nes polares tardan un poco más: 30 días. Esto puede ser en parte lacausa de algunos fenómenos solares, como las protuberancias.

Cuando el hemisferio norte está inclinado hacia el Sol.en todas sus zonas hay más de doce horas de luz aldía y en el hemisferio sur menos.

Día

Cuando el hemisferio sur está inclinado hacia el Sol, enél hay más de doce horas de luz al día y en el hemisferionorte menos.

W ¿Enqué consiste el movimiento de rotación?

W ¿Qué determina este movimiento?

106

~ ElSo. ¿también rota? ¿De la misma manera que los pla-

netas/

Movimiento de traslación: el añoMientras rotan, los planetas también dan vueltas alrededor del Sol,

describiendo un camino llamado órbita. Se trata del movimiento de tras-lación. El tiempo que tarda un astro en completar una órbita se llamaaño o período de revolución. El año terrestre dura 365 días y 6 horas.

En este movimiento, la Tierra describe una órbita de forma levementeelíptica. Esto hace que la distancia de laTierra al Sol varíe muy poco duran-te la órbita. Sin embargo, se identifica un perihelio, o punto de la órbitaterrestre más cercano al Sol, y un afelio, o punto más alejado de él.

La sucesión de las estacionesEl eje imaginario de la Tierra está inclinado unos 23 grados. por esto,

la Tierra enfrenta uno de sus dos hemisferios hacia el Sol, mientras que elopuesto se aleja. En consecuencia, los rayos solares llegan perpendicularesa la superficie y más concentrados en el hemisferio enfrentado al Sol.Además, allí el día dura más que la noche. En ese hemisferio es verano.Por el contrario, en el hemisferio opuesto, los rayos solares caen oblicuosa la superficie y menos concentrados, por lo que este hemisferio recibemenos calor; y la noche es más larga que el día. Se trata del invierno.

Como el eje terrestre mantiene constante su inclinación, si hoyes vera-no en un hemisferio, seis meses después, cuando el planeta esté en elpunto opuesto de la órbita, será invierno. Ahora bien, en los puntos de laórbita intermedios entre estos dos, el Sol ilumina a la Tierra "de costado":los dos hemisferios son igualmente iluminados y el día y la noche tienenduraciones similares en ambos: se trata de la primavera y el otoño.

Por esto, se dice que el movimiento de traslación y la inclinación cons-tante del eje terrestre determinan las estaciones del año y su sucesión.

En la imagen superior la luzincide verticalmente sobre eltermómetro. Si 10 hace de maneraoblicua, corno en la imageninferior, el termómetro indica unatemperatura menor.

Rayos solares

La incidencia de los rayos solaresen el ecuador y en los polos esdiferente.

e¿Aqué se denomina año terrestre! ~ ¿Qué condiciones determinan la sucesión de las esta-

~¿Cuál es la razón por la cual mientras en el hemisferio Sur dones?es verano en el hemisferio Norte es invierno?

107

Oriente y OccidenteEn la Antigüedad, el hecho de

que el Sol salga siempre por unmismo punto y se ponga por elopuesto, ayudó a los hombres aubicarse cuando realizaban losdistintos viajes, sobre todo a losnavegantes. Llamaron Oriente alpunto en el que aparece el Sol.yOccidente al lado por el que seoculta. También se ubicaron elNorte y el Sur como los lugaresexactamente intermedios entreOriente y Occidente y, a la vez,opuestos entre sí.A estos cuatropuntos se los llamócardinales,quesignifica "principales".A su vez, lapalabra "orientarse",hace referen-cia a buscar el Oriente.

~ ¿Aqué se llama movimiento apa-rente del Sol?e¿Quées un solsticio?

~Expliquen de qué manera se rela-cionan los puntos cardinales conel arco solar.

108

El cielo visto desde la Tierra

Para un observador en la Tierra, tanto el Sol durante el día comolas estrellas durante la noche, parecen moverse en el cielo. Pero estosmovimientos no son reales, sino producto del movimiento de rotaciónde la Tierra. Se dice entonces que son movimientos aparentes.

El cielo durante el díaEl Sol presenta un movimiento aparente: aparece cada día por deter-

minado punto del horizonte. Luego se eleva hasta alcanzar su alturamáxima (al mediodía) y desciende hasta desaparecer de la visión porotro punto, en la zona opuesta del horizonte. Esta trayectoria aparentese denomina arco solar diurno. La cantidad de horas de luz dependedel tiempo que el Sol se relaciona con la extensión del arco diurno.

En el hemisferio sur, alrededor del 21 de diciembre el arco solar esel mayor del año; entonces, el día tiene su máxima duración y la nochees la más corta. Esa fecha es el solsticio de verano. Análogamente,alrededor del 21 de junio, cuando el arco solar es el menor del año,se observa el día más corto del año y la noche más larga; entonces, esel solsticio de invierno. La situación inversa ocurre exacta y simultá-neamente en el hemisferio norte.

En cambio, en ambos hemisferios, días y noches tienen igual dura-ción (12 horas) en dos fechas llamadas equinoccios, que ocurren unaalrededor del 21 de marzo y la otra cerca del 23 de septiembre.

Así, el arco solar cambia todos los días, como consecuencia de queal Sol se lo ve salir (y ponerse) por puntos diferentes día tras día.

1::1 punto cardinal Este es aquel por donde sale el Sol en los equi-noccios; por su parte, el Oeste por donde se oculta. El resto de los días,el Sol surge por lugares algo apartados del Este, y es en los solsticioscuando más se aparta de ese punto cardinal; lo mismo ocurre con supuesta De esto se deduce que el arco solar cambia todos los días: lasalida y la puesta del Sol se "corren" día tras día.

El cielo durante la nocheDe la misma manera que el Sol describe un movimiento aparente

durante el día, las estrellas lo hacen durante la noche. Este movimien-to también se debe a la rotación terrestre, por lo que el movimientoaparente de las estrellas tiene las mismas características que el del Sol:posee forma de arco y cambia con el correr de los días. De esta manera,si observamos el cielo poco tiempo después de comenzada una nochedespejada, lo veremos de una apariencia muy diferente a la que tendrápasadas unas horas. Las estrellas se mueven juntas, no cambia la posiciónque tienen unas respecto de las otras.

Gracias a esto, desde la Antigüedad el hombre descubrió que, miran-do las estrellas y uniéndolas imaginariamente mediante líneas, podía dis-tinguir formas y figuras de diferentes diseños, que representan objetos,seres reales o fantásticos. Estas figuras son llamadas constelaciones, yfueron muy útiles para la orientación de los navegantes durante siglos.Hay catalogadas 88 constelaciones: la más grande es Hydra y la máspequeña la Cruz del Sur.

Elmovimiento de los planetas en el cielode la noche

Noche tras noche, se ve que los planetas avanzan en el cielo nocturnocon relación a las estrellas. Pero en cierto momento, los planetas másalejados del Sol que la Tierra comienzan a avanzar más lentamente, luegose frenan, avanzan en sentido contrario, vuelven a frenarse y retomanel movimiento original. En otras palabras, vistos noche tras noche, losplanetas describen un "rulo" en el cielo. Pero este movimiento, llamadomovimiento retrógrado, también es aparente: se debe a que la Tierracompleta su órbita en un tiempo menor a dichos planetas. Para enten-derlo mejor, imaginen cuando viajan en un automóvil que supera envelocidad a otro y se le adelanta. Podría parecer que el otro automóvilva hacia atrás, aunque sabemos bien que esto no es así.

Movimiento aparente de lasestrellas en la noche.

Al ser más corta la órbita de la Tierra, en determinado momento pareceque Marte gira hacia atrás (este movimiento se denomina retrógrado).

109

Fotografía de la Luna en cuartocreciente.

~ ¿Quéesel ciclo lunar?Explíquenlocon suspropias palabras.

~ Elaboren un gráfico que expliquelasfasesde la Luna.

~ ¿Creenque un astronauta desdesunaveespacialdistingue lasfasesde la luna?Justifiquen su respues-ta.

110

El sistema Sol-Tierra-Luna

Las diferentes posiciones de la Tierra y la Luna entre sí y con res-pecto al Sol determinan distintos fenómenos, visibles desde nuestroplaneta o producidos en él. Los más importantes son las fases de laLuna, los eclipses y las mareas.

El ciclo lunarTodo el tiempo, una mitad de la Luna se ha!la completamente

iluminada por el Sol y la otra a oscuras. Sin embargo, no siempre lavemos igual. ¿A qué se debe? Según la posición que ocupa la Lunacon respecto al Sol y a la Tierra, podemos ver diferentes porcionesde su mitad iluminada.

La Luna realiza un movimiento de traslación alrededor de la Tierra,que dura 29 días. Durante este tiempo, desde la Tierra vemos a laluna pasar por diferentes fases, que en total constituyen el llamadociclo lunar.

Cuando la mitad iluminada de la Luna coincide exactamente conla percibida desde la Tierra, es luna llena. Si la seguimos observandodiariamente, la parte iluminada de la Luna que podemos ver desde laTierra se hace cada vez más pequeña y parecida a una media luna: aesta fase se la llama cuarto menguante. Días después, la mitad ilu-minada de la Luna queda del lado opuesto a la Tierra y no podemosverla: se trata de la fase de luna nueva.

Pero poco a poco la mitad iluminada volverá a ser visible, nueva-mente en forma de medialuna: es el cuarto creciente.

Tierra

Órbita de la Tierrarespecto del Sol

\\

Órbita de la Lunarespecto del Sol

/'"Luna

Faseslunares

Luna llena Cuarto creciente Luna nueva Cuarto menguante Luna llena

En esta representación se observan las diferentesposiciones entre el Sol, la Tierra y la Luna y las faseslunares que se producen en cada una de ellas.

Los eclipses

Un eclipse es la ocultación de un astro porque se le interpone otro yproyecta su sombra sobre él. Estos se observan cuando la Tierra, la Lunay el Sol quedan perfectamente alineados.

Cuando La luna se interpone entre la Tierra y el Sol, "tapa" a este últi-mo. Si todo el Sol queda oculto, es un eclipse total de Sol; si solo dejade verse una parte, es un eclipse parcial de Sol. Pero cuando la Tierraes la que se interpone entre el Sol y la Luna; proyecta su sombra sobreesta, que queda a "oscuras". Si la sombra de la Tierra tapa toda la Luna,se trata de un eclipse total de Luna; si tapa solo una parte de ella, es Eclipse de Luna.

un eclipse parcial de Luna.En esta zona se ve uneclipse total

En esta zona se ve uneclipse parcial

Las mareasLas mareas son sucesivos ascensos y descensos de las aguas provoca-

dos por la atracción gravitatoria de la Luna y el Sol sobre los océanos. Alestar más cerca, la influencia de la Luna es mucho mayor que la del Sol,pero la marea aumenta cuando ambos están del mismo lado de nuestroplaneta y suman sus fuerzas. Esta marea se llama marea viva y ocurredurante la luna nueva o la luna llena. Cuando las aguas ascienden, dellado de laTierra enfrentado a la Luna, se habla de marea alta o pleamar.Cuando retroceden y bajan de nivel, en la parte de la Tierra que no estáenfrentada a la Luna, se llama marea baja o bajamar.

Eje terrestre

Luna Pleamar ~Bajamar

384.00 km aproximadamente

Ecuador

Eclipse de Sol

Eclipse de Luna

~¿En qué únca fase ce la Luna

puede producirse un eclip-

se de Sol? ¿Y uno de Luna?

FU1damenten.

~ ¿Qué son las mareas? ¿Por qué se

producen?

111

Robot espacial Opportunity

Sonda Voyager.

Transbordador espacial.

112

Observación y exploración espacialActualmente existe una gran variedad de artefactos que permiten

obtener, día a día, nueva información acerca del Universo. Sin embargo,algunos instrumentos fundamentales de la Astronomía fueron inventadoshace siglos, como el telescopio.• Telescopios ópticos: son instrumentos que permiten ampliar, por

medio óptico, muchas veces las imágenes de astros distantes. Si fun-cionan principalmente con lentes se llaman telescopios refractores, ysi lo hacen con espejos, telescopios reflectores.

• Telescopios espaciales: la atmósfera produce distorsiones que afec-tan la observación con telescopios. Por ello, los telescopios espaciales,que están en órbita alrededor de la Tierra, pueden obtener más ymejor información que los telescopios ubicados sobre la superficieterrestre.

• Radiotelescopios: pueden recoger ondas de radio provenientesde zonas del espacio muy distantes. Estas ondas son emitidas pordiferentes astros, principalmente por las estrellas.

• Transbordadores espaciales: son naves espaciales que se empleanpara poner los satélites en órbita y traerlos nuevamente a la tierra.También sirven para transportar carga y astronautas. Son lanzadoscon cohetes.

• Sondas espaciales: se trata de naves espaciales no tripuladas queson enviadas a otros astros con el fin de estudiarlos de cerca. Envíaninformación a la Tierra por medio de ondas electromagnéticas.

• Módulos de exploración y robots espaciales: son artefactoscon diferentes instrumentos de medición. Los robots son móviles yrecorren la superficie de otros astros, mientras que los módulos deexploración no pueden hacerlo. Son transportados por sondas espa-

\

ciales y descienden a la superficie de planetas o satélites medianteparacaídas. También envían la información a la Tierra.

/

Radiotelescopios. Telescopio espacial Hubble.

En Ciencia se usan modelos para representar las ideas de los científicos acerca decómo funciona determinada parte del universo. En esta experiencia realizarán modelospara estudiar la esfericidad de la Tierra y la sucesión de los días y las noches.

una moneda; una bolita; alambre; plastilina;linterna; hoja de papel cuadriculada; una esfe-ra de telgopor; aguja de tejer; cinta adhesiva;chinche.

Construyan, con el alambre y la plastilina, undispositivo para sostener una moneda de canto.

I

, Realicen un dispositivo similar con la bolita.

Peguen la hoja cuadriculada contra unapared con cinta adhesiva, y con la linterna, ilumi-nen los dispositivos que armaron, de modo talque la sombra se proyecte sobre la hoja.

Con la ayuda de un adulto, atraviesen laesfera de telgopor con la aguja de tejer. Así, habránobtenido un modelo de Tierra. Dibujen una líneaalrededor de la pelota, que divida a esta en dospartes iguales y sea perpendicular a la aguja. La línearepresentará el ecuador terrestre y la aguja el eje.

Pinchen una chinche en el hemisferio surde la pelotita, bastante debajo del ecuador.

Si hacen girar la moneda, ¿cómo es la sombra que seproyecta?¿Encuántas posiciones se proyecta una sombra circulara partir de la moneda?Si se hace girar la pelota, ¿cómo es la sombra que seproyecta?Siempre que puede observarse, la sombra que proyecta

'(

En un lugar poco iluminado, ubiquen elmodelo ante la linterna encendida, que representael Sol. Sosténganlo con el eje en posición vertical,hagan girar la pelota y observen.

Inclinen el eje y vuelvan a iluminar elmodelo. Hagan girar la pelota y anoten.

-----------..

laTierra es circular. ¿Puede considerarse una pruebala esfericidad de la Tierra?Al iluminar el eje vertical, la chinche hace la mitad de surecorrido de día y la mitad de noche. ¿Qué pasa al incli-nar el eje? ¿Queda más o menos tiempo iluminada?¿Servirá esta experiencia para explicar que durante elverano los días son más largos que las noches?

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ACTIVIDADES

o En 1610,Galileo Galilei utilizó un telescopio por prime-

ra vez para mirar el cielo. Lo dirigió hacia Júpiter y vio

que el planeta gigante no estaba solo. La observación

durante varias noches provocó un cambio rotundo

en la historia de la astronomía. El 7 de enero observó

que a Júpiter lo acompañaban tres astros más. El día

8 vio de nuevo los tres astros, pero en otro lugar. El 9

estuvo nublado. El 10 Y el 11 vio apenas dos, pero el

13 y los días siguientes vio que eran cuatro.

¿Porqué creen que los astros cambiaban de posi-ción con respecto a Júpiter?Si eran cuatro, ¿por qué veía a veces dos y a vecestres?El astrónomo Kepler sugirió la palabra satélite(que significa sirviente, valet) para identificar aestos astros. Expliquen por qué.

e Según el modelo geocéntrico, ¿cómo se explica la

sucesión de los días y las noches? ¿Ysegún el mode-

lo heliocéntrico?

1) Si la Tierra girase sobre sí misma más rápidamente

que en la actualidad, ¿un día duraría más o menos de

24 horas? ¿Ysi girase más lentamente?

o ¿Qué pasaría si el eje terrestre no estuviera inclinado?

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o Analicen la siguiente situación. Un amigo les dice que

durante el invierno hace más frío porque la Tierra

está más alejada del Sol. ¿Escorrecta esa afirmación?

Justifiquen la respuesta.

~ Expliquen con sus propias palabras los eclipses de

Sol y de Luna.

• ¿Qué pasaría con las mareas si no existiera la Luna?

¿Enqué momentos se producen mareas vivas?

o Uno de los instrumentos astronómicos más antiguos,

más sencillo y más útiles es el gnomon. Para cons-

truirlo necesitan un tablero de madera o una plancha

de telgopor de 80 cm x 40 cm. Peguen sobre él una

cartulina blanca y fijen un clavo o una varilla, de unos

15 cm de altura, en la posición que se indica en la

imagen, asegurándose de que quede vertical. Sitúen

el gnomon en un lugar que pueda darle el Sol todo

el día. Observen las sucesivas sombras que produce

el clavo y podrán sacar algunas conclusiones.

Anoten la dirección y la longitud de la sombra del

gnomon en diversos momentos entre las 9 de la

mañana y las 18 horas.

¿Qué cambios se producen en esas sombras a lo largo

del día?

En el transcurso del día no solo cambia la dirección de

la sombra sino también su longitud. Al mediodía, es el

momento en que la sombra es más corta. A esa hora la

sombra señalará hacia el Sur.Si se prolonga hacia el otro

lado del gnomon, la línea imaginaria señalaráal Norte. Simiran hacia el Sury extienden los brazos, ¿haciadondeapuntará tu brazo izquierdo? ¿Yel derecho?

o A continuación se transcribe un párrafo del libro "Lavuelta al mundo en ochenta días" de Julio Verne.EI8 de septiembre de 1522, en el puerto de Sevilla, de-

sembarcaron 18 hombres cansados y hambrientos. Eran

los sobrevivientes de la expedición que, al mando de

Fernando de Magallanes, había partido hacía tres años

y había dado la vuelta al mundo.

Mogollones no estaba entre esos hombres ya que había

muerto en el vioje. Uno de esos hombres habío llevado,

durante el viaje, un cuidadoso diario. En él registraba día

a día los hechos que se iban sucediendo.

Al desembarcar, se encontró con que la fecha de su dia-

rio no coincidía con la de España. En efecto, en su diario

era 7 de septiembre, mientas que en España era e/8. El

hombre revisó su diario en forma minuciosa en reitera-

das oportunidades, creyendo que había algún error en

AutoevaluaciónRespondan las siguientes preguntas:

a) ¿Enqué consiste y qué consecuencias tiene el movi-miento de rotación? ¿Yel de traslación?

b) ¿Qué son lasfases de la Luna?e) ¿Porqué se producen los eclipses? ¿Ylasmareas?d) ¿Cuálesson los movimientos principales de los astros

del sistema solar?e) ¿Quéastro ejerce mayor atracción gravitatoria en el sis-

tema solar?f) ¿Qué astro concentra la mayor cantidad de masa de

todo el sistema solar?g) ¿Quéastro no tiene una rotación uniforme?

Marquen la palabra que no secorresponde con lasdemásen cada uno de los siguientes grupos de palabras.

•••........ .....- ..• •

alguna parte. Al no encontrar ninguna falla, concluyó

que durante e! viaje se había esfumado un día entero

como por arte de magia.

¿Qué opinan: se había esfumado un día en realidad?¿Cómo lo explicarían?¿Laexpedición habrá v ajado hacia el este o hacia eloeste?

! .

http://www.amigosdelaastronomia.org/

a) Marte - Tierra - Plutón - Mercuriob) Galaxia - Meteorito - Cometa - Satélitee) 501- Ceres - Tierra - Luna

Realicen un listado de todos los conceptos que setrabajaron en este capítulo.Completen en sus carpetas el siguiente cuadro.

a) ¿Qué dificultades tuvieron al estudiar este capítulo?¿Cómo intentaron resolverlas?

b) ¿Por qué causas tuvieron dificultad en comprenderalgunos conceptos?

e) ¿Cómo podrían mejorar lo que no comprendieron?

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