UNITAT 3L’ESPAI QUE ENS ENVOLTA

•La teoria del Big Bang•La Terra

La teoria del Big Bang

Proves del Big Bang

Les proves experimentals són tres:

• L’expansió de l’univers

• La proporció d’elements primordials

• La radiació de fons de microones.

L’expansió de l’Univers

• Albert Eintein, el 1916 desenvolupa la teoria de la relativitat general, base matemàtica d’un model d’Univers

• Alexander Friedman, el 1922 proposa un Univers en expansió ja que sembla el mateix des de qualsevol punt d’observació

• Edwin Hubble, el 1929 constata que les galaxies s’allunyen les unes de les altres

Proporció d’elements primordials

• Ralph Alpher i George Gamow, el 1948 proposen un model que explicaria l’aparició d’hidrogen i d’heli com a conseqüència de reaccions entre electrons, protons i neutrons. A més predia les proporcions entre ells.

• Jim Peebles, el 1965 fa un càlcul aproximat que concorda amb els valor experimentals: les estrelles estan formades per hidrogen (70-80%) i heli (20-30%)

Radiació de fons de microones

• Arno Penzias i Robert Wilson, el 1965 detecten microones provinents de fora de la galaxia. Corresponen a un cos a -270 ºC, la que hauria de tenir un Univers de 15.000 anys originat per Big Bang.

• Les mesures del satèlit COBE (1992) i del satèlit Planck (2008) són més precises.

La formació de la Terra

1. Fa 4.600 milions d’anys un núvol de gas i pols creix per l’addició de més i més partícules. Així augmenta la gravetat, la pressió i la temperatura fins uns 1.600 º C, de manera que el planeta és una gran massa fosa.

1. Els diferents components es distribueixen en capes perquè els més densos s’enfonsen cap a l’interior i els més lleugers queden en les zones superficials. El planeta va alliberant calor.

1. Fa uns 3.900 milions d’anys es va formar l’escorça, quan la superfície es refreda suficient com per a solidificar-se, però nombrosos volcans expulsen diòxid de carboni, vapor d’aigua i altres gasos que van formant l’atmosfera. És l’inici del temps geològic.

1. Quan la temperatura baixa prou, el vapors es condensen i plou, es formen els primers oceans sota una atmosfera primitiva sense oxigen i amb fortes descàrregues elèctriques.

• En aquestes condicions apareixen les primeres molècules orgàniques i posteriorment els primer éssers vius. Els fòssils més antics són de bacteris que van viure fa 3.500 milions d’anys, els estromatolits.

1. Els éssers vius, poc a poc, van anar modificant l’atmosfera terrestre fins arribar a l’actual, rica en oxigen, aquest prové de la fotosíntesi.

2. Els éssers vius continuen en la seva contribució per formar i modelar el relleu terrestre:

• Protegeixen i fixen el sòl de l’acció erosiva del vent i l’aigua.

• Meteoritzen roques, físicament ( arrels, excavacions) i químicament ( productes metabòlics)

• Generen roques per acumulació de restes animals i vegetals.

• Generen formes tipogràfiques de relleu, com esculls de corall.

LA TERRA ÉS UN PLANETA DINÀMIC.

És un planeta amb continus canvis. Aquest dinamisme és degut a l’existència de dos factors:

• Fonts d’energia interna, procedents de l’interior de la Terra.

• Fonts d’energia externa, fonamentalment el Sol, que actuen sobre l’atmosfera, la hidrosfera i la biosfera.

.

Les fonts d’energia interna són la desintegració d’elements radioactius i la calor de formació del planeta. Són responsables de:

• Formació de serralades.• Erupcions volcàniques.• Aigües termals.• Moviments sísmics.• Desplaçament de les

plaques litosfèriques.• Formació de roques

magmàtiques i d’algunes metamòrfiques.

Les fonts d’energia externa són responsables de:

• El modelatge del relleu gràcies als processos meteorització, erosió, transport i sedimentació.

• La formació de les roques sedimentàries i d’algunes metamòrfiques.

Tots aquests canvis conformen l’anomenat cicle geològic.

• El cicle geològic és el conjunt de processos que es manifesten en el planeta de manera cíclica, de manera que els materials resultants d’una fase són la matèria utilitzable en la fase següent, i així successivament

EL MOVIMENT DELS CONTINENTS

• La teoria de la deriva continental. Alfred Wegener, 1912. Fa 200 milions d’anys, durant el Carbonífer, tots els continents formaven un de sol, la Pangea. S’hauria fragmentat i els blocs haurien derivat al llarg del temps geològic fins a les posicions actuals.

Arguments de la teoria de la deriva continental d’Alfred Wegener

• Geogràfics• Geológics• Paleontològics• Paleoclimàtics

La teoria de l’expansió del fons oceànic, Hess 1962. L’escorça oceànica creix per la

solidificació del material magmàtic expulsat per la dorsal medioceànica.

Els descobriments que avalen la teoria són:• El relleu marí té dorsals (serralades

volcàniques) i profundes fosses.• Les roques properes a la dorsal són més

recents que les de les vores continentals.• A banda i banda de la dorsal les roques

presenten franges magnètiques simètriques.

El relleu marí

TEORIA DE LA TECTÒNIA DE PLAQUES

• El descobriment de l’astenosfera com una capa semifluida per sota de la litosfera sòlida i els estudis sobre la distribució de volcans i terratrèmols, porten en la dècada dels 60 a l’enunciat de la TTP, una teoria global que explica tots els fenòmens geològics.

Distribució de volcans i terratrèmols

L’ESTRUCTURA DE LA TERRAL’estructura interna de la Terra

L’estructura externa de la Terra

• Litosfera, capa sòlida de roques formada per l’escorça i la part més superficial del mantell, la que es troba damunt l’astenosfera.

Enunciat de la TTP• La litosfera està dividida en blocs rígids,

les plaques litosfèriques, que es mouen entre sí i llisquen sobre l’astenosfera.

• Unes plaques tendeixen a separar-se, d’altres a apropar-se i d’altres es freguen passivament.

• En els límits de placa es concentra l’activitat geològica del planeta: volcans, terratrèmols, serralades.

• El moviment de les plaques es deu a les corrents de convecció de l’astenosfera.

Les plaques litosfèriques

Moviments de convecció• En les zones de separació surt magma i

s’origina nova litosfera. En les de xoc es destrueix litosfera. Fenòmens que comporten volcans, seísmes, illes.