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EL UNIVERSO - EL MUNDO
Universo es una
palabra derivada del latín Universum, que a su vez proviene de
unus ("uno") y versus ("vuelta").
En filosofía se designa Universo al mundo, o conjunto de todo lo
que sucede. La ciencia modeliza el universo como un sistema
cerrado que contiene energía y materia adscritas al
espacio-tiempo y que se rige fundamentalmente por principios
causales.
Basándose en observaciones del universo observable, los físicos
intentan describir el continuo espacio-tiempo en que nos
encontramos, junto con toda la materia y energía existentes en
él. Su estudio, en las mayores escalas, es el objeto de la
cosmología, disciplina basada en la astronomía y la física, en
la cual se describe todo aspecto de este universo con sus
fenómenos.
Edad: el Universo tiene 13.700 millones de años (margen de error
cercano al 1%).
Destino final: las pruebas apoyan la Teoría de la expansión
permanente del Universo, aunque muchos otros afirman que la
materia oscura puede ejercer la fuerza de gravedad suficiente
para detener la expansión y hacer que toda la materia se
comprima a lo que los científicos llamarían el "Big-Crunch" o la
Gran Implosión. En esta implosión juegan un papel fundamental
los agujeros negros que por la gran presión ejercida en su
interior rompen los enlaces de las moléculas, creando partículas
tan pequeñas que atraviesan la materia y que por la gravedad, se
unen en el origen del universo. Cuando toda la materia se acaba
por condensar en un solo punto el universo se vuelve a expandir.
La teoría actualmente más aceptada de la formación del Universo
es el modelo del Big Bang, que describe la expansión del
espacio-tiempo a partir de una singularidad espaciotemporal. El
Universo experimentó un rápido periodo de inflación cósmica que
arrasó con todas las irregularidades iniciales. A partir de
entonces el Universo se expandió y se convirtió en estable, más
frío y menos denso. Las variaciones menores en la distribución
de la masa dieron como resultado de la segregación fractal en
porciones que se encuentran en el universo actual, como cúmulos
de galaxias.
PORCIÓN OBSERVABLE
Los cosmólogos teóricos y observacionales se diferencian en la
utilización del término Universo, significando el sistema
completo o sólo una parte del sistema [1] . Según el convenio de
los cosmólogos, el Universo ("U" mayúscula) se refiere
frecuentemente a la parte finita del espacio-tiempo que es
directamente observable utilizando telescopios y otros
detectores y utilizando métodos físicos teóricos y empíricos
para estudiar los componentes básicos del Universo y sus
interacciones. Los físicos cosmólogos asumen que la parte
observable del espacio comóvil (también llamado: "nuestro
universo") corresponde a una parte de un modelo del espacio
entero y normalmente no es el espacio entero. Frecuentemente se
utiliza el término el Universo como ambas, la parte observable
del espacio, la parte observable del espacio-tiempo o el
espacio-tiempo entero.
La mayoría de los cosmólogos creen que el Universo observable es
una parte extremadamente pequeña del Universo "entero",
realmente existente, y que es imposible observar todo el espacio
comóvil. Actualmente se desconoce si esto es correcto, ya que de
acuerdo a los estudios de la forma del Universo, es posible que
el Universo observable esté cerca de tener el mismo tamaño que
todo el espacio, pero la pregunta sigue debatiéndose. Si una
versión del escenario de la inflación cósmica es correcto,
entonces no hay un camino de determinar si el Universo es finito
o infinito, en el caso del Universo observable es sólo una pizca
del Universo existente. Por lo tanto parece imposible saber
realmente si el Universo está siendo completamente observado.
EVOLUCIÓN
Teoría sobre el origen y la formación del Universo (Big Bang)
El hecho de que el Universo esté en expansión se deriva de las
observaciones del corrimiento al rojo y se cuantifican por la
ley de Hubble.
Es decir, los astrónomos observan que hay una relación directa
entre la distancia a un objeto remoto (como una galaxia) y la
velocidad con que está alejándose. En cambio, si esta expansión
ha sido continua en toda la edad del Universo, entonces en el
pasado estos objetos distantes alejándose tuvieron que estar una
vez juntos. Esta idea da pie a la teoría del ‘’Big Bang’’, el
modelo dominante en la cosmología actual.
Durante la era más temprana del Big Bang, el Universo se cree
que era un caliente y denso plasma. Según avanza la expansión,
la temperatura cae a ritmo constante hasta el punto en que los
átomos se pueden formar. Sobre este tiempo la energía de fondo
se desacopla de la materia y fue libre de viajar a través del
espacio. La energía sobrante continuó enfriándose al expandirse
el Universo y hoy forma el fondo cósmico de microondas. Esta
radiación de fondo es remarcablemente uniforme en todas
direcciones, que los cosmólogos han intentado explicar como un
periodo temprano de inflación cósmica después del Big Bang.
El examen de las pequeñas variaciones en el fondo de radiación
de microondas proporciona información sobre la naturaleza del
Universo, incluyendo la edad y composición. La edad del universo
desde el Big Bang, de acuerdo a la información actual
proporcionada por el WMAP de la NASA, se estima en unos 13.700
millones de años, con un margen de error de un 1% (200 millones
de años). Otros métodos de estimación dan diferentes rangos de
edad desde 11.000 millones a 20.000 millones. En el libro de
1977 Los Primeros Tres Minutos del Universo, el premio Nobel
Steven Weinberg muestra la física de qué ocurrió justo momentos
después del Big Bang. Los descubrimientos adicionales y los
refinamientos de las teorías hicieron que lo actualizara y
reeditara en 1993.
Sopa Primigenia
Hasta hace poco, la primera centésima de segundo era más bien un
misterio, impidiendo a Wainberg y a otros describir exactamente
cómo era el Universo. Los nuevos experimentos en el RHIC en el
Brookhaven National Laboratory han proporcionado a los físicos
una luz en esta cortina de alta energía, de tal manera que
pueden observar directamente los tipos de comportamiento que
pueden haber tomado lugar en este instante.
En estas energías, los quarks que componen los protones y los
neutrones no estaban juntos y una mezcla densa supercaliente de
quarks y gluónes, con algunos electrones, era todo lo que podía
existir en los microsegundos anteriores a que se enfriaran lo
suficiente para formar el tipo de partículas de materia que
observamos hoy en día.
Protogalaxias
Los rápidos avances en lo que pasó después de la existencia de
la materia, existe mucha información sobre la formación de las
galaxias. Se cree que las primeras galaxias eran débiles
"galaxias enanas" que emitían tanta radiación que desharían los
átomos gaseosos de sus electrones. Este gas, a su vez, se estaba
calentando y expandiendo y tenía la posibilidad de obtener la
masa necesaria para formar las grandes galaxias que conocemos
hoy.
Destino Final
El destino final del Universo tiene diversos modelos que
explican lo que sucederá en función de diversos parámetros y
observaciones. A continuación se explican los modelos
fundamentales.
Big
Crunch o la Gran Implosión
Es muy posible que el inmenso aro que rodeaba a las galaxias sea
una forma de materia que resulta invisible desde la Tierra. Esta
materia oscura tal vez constituya el 99% de todo lo que hay en
el Universo.
La fuerza gravitatoria de toda esa materia tal vez podría cesar
e invertir con ella la expansión, así las galaxias empezarían a
retroceder y con el tiempo chocarían unas contra otras, la
temperatura se elevaría y el Universo se precipitaría hacia un
destino catastrófico en el que quedaría reducido nuevamente a un
punto.
Algunos físicos han especulado que después se formaría otro
Universo, en cuyo caso se repetiría el proceso.
Hoy en día, esta hipótesis parece incorrecta, pues a la luz de
los últimos datos experimentales, el Universo se está
expandiendo, cada vez más rápido.
Big Rip o
Gran Desgarramiento
El Gran Desgarramiento o Teoría de la Eterna Expansión, llamado
en inglés Big Rip, es una hipótesis cosmológica sobre el destino
último del universo. Este posible destino final del universo
depende de la cantidad de energía oscura en el universo. Si el
universo contiene suficiente energía oscura, podría acabar en un
desgarramiento de toda la materia.
El valor clave es w, la razón entre la presión de la energía
oscura y su densidad energética. A w < -1, el universo acabaría
por ser desgarrado. Primero, las galaxias se separarían entre
sí, luego la gravedad sería demasiado débil para mantener
integrada cada galaxia. Los sistemas planetarios perderían su
cohesión gravitatoria. En los últimos minutos, se desbaratarán
estrellas y planetas, y los átomos serán destruidos.
Los autores de esta hipótesis calculan que el fin del tiempo
ocurriría aproximadamente 3,5×1010 años después del Big Bang, o
dentro de 2,0×1010 años.
Una modificación de esta teoría, aunque poco aceptada, asegura
que el universo continuaría su expansión sin provocar un Big Rip.
Descripción física
Tamaño
La imagen de luz
visible más profunda del cosmos, el Campo Ultra Profundo del
Hubble.
Muy poco se conoce
sobre el tamaño del Universo. Puede tener una longitud de
billones de años luz o incluso tener un tamaño infinito. Un
artículo de 2003 dice establecer una cota inferior de 24
gigaparsecs (78.000 millones de años luz) del tamaño del
Universo, pero no hay ninguna razón para creer que esta cota
está de alguna manera muy ajustada. Ver forma del Universo para
más información.
El Universo observable (o visible), que consiste en todas las
localizaciones que podían habernos afectado desde el Big Bang
dada la velocidad de la luz finita, es ciertamente finito. La
distancia comóvil al extremo del Universo visible es sobre
46.500 millones de años luz en todas las direcciones desde la
Tierra, así el Universo visible se puede considerar como una
esfera perfecta con la Tierra en el centro y un diámetro de unos
93.000 millones de años luz. Hay que notar que muchas fuentes
han publicado una amplia variedad de cifras incorrectas para el
tamaño del Universo visible, desde 13.700 hasta 180.000 millones
de años luz. Ver Universo observable para una lista de cifras
incorrectas publicadas en prensa popular con explicaciones de
cada una.
Forma
Una pregunta importante abierta en cosmología es la forma del
Universo. Matemáticamente, ¿qué 3-variedad representa mejor la
parte espacial del Universo?
Primero, si el Universo es espacialmente plano, se desconoce si
las reglas de la geometría Euclidiana son válidas a la mayor
escala. Actualmente, muchos cosmólogos creen que el Universo
observable está muy cerca de ser espacialmente plano, con
arrugas locales donde los objetos masivos distorsionan el
espacio-tiempo, de la misma forma que la superficie de un lago
es casi plana. Esta opinión fue reforzada por los últimos datos
del WMAP, mirando hacia las "oscilaciones acústicas" de las
variaciones de temperatura en la radiación de fondo de
microondas.
Segundo, se desconoce si el Universo es múltiplemente conexo. El
Universo no tiene cotas espaciales de acuerdo al modelo estándar
del Big Bang, pero sin embargo debe ser espacialmente finito
(compacto). Esto se puede comprender utilizando una analogía en
dos dimensiones: la superficie de una esfera no tiene límite,
pero no tiene un área infinita. Es una superficie de dos
dimensiones con curvatura constante en una tercera dimensión. La
3-esfera es un equivalente en tres dimensiones en el que las
tres dimensiones están constantemente curvadas en una cuarta.
Si el Universo fuese compacto y sin cotas, sería posible después
de viajar una distancia suficiente para volver donde uno empezó.
Así, la luz de las estrellas y galaxias podría pasar a través
del Universo observable más de una vez. Si el Universo fuese
múltiplemente conexo y suficientemente pequeño (y de un tamaño
apropiado, tal vez complejo) entonces posiblemente se podría ver
una o varias veces alrededor de él en alguna (o todas)
direcciones. Aunque esta posibilidad no ha sido descartada, los
resultados de las últimas investigaciones de la radiación de
fondo de microondas hacen que esto parezca improbable.
Homogeneidad
e isotropía
Mientras que la estructura está considerablemente fractalizada a
nivel local (ordenada en una jerarquía de racimo), en los
órdenes más altos de distancia el Universo es muy homogéneo. A
estas escalas la densidad del Universo es muy uniforme y no hay
una dirección preferida o significantemente asimétrica en el
Universo. Esta homogeneidad es un requisito de la Métrica de
Friedman-Lemaître-Robertson-Walker empleada en los modelos
cosmológicos modernos.
La cuestión de la anisotropía en el Universo primigenio fue
significantemente contestada por el WMAP, que buscó
fluctuaciones en la intensidad del fondo de microondas. Las
medidas de esta anisotropía han proporcionado información útil y
restricciones sobre la evolución del Universo.
Hasta el límite de la potencia de observación de los
instrumentos astronómicos, los objetos radian y absorben la
energía de acuerdo a las mismas leyes físicas como lo hacen en
nuestra propia galaxia. Basándose en esto, se cree que las
mismas leyes y constantes físicas son universalmente aplicables
a través de todo el Universo observable. Ninguna prueba
confirmada ha sido encontrada que muestre que las constantes
físicas han variado desde el Big Bang y las posibles variaciones
están siendo forzadas.
Composición
El Universo observable actual parece tener un espacio-tiempo
geométricamente plano conteniendo una densidad masa-energía
equivalente de 9,9 × 10-30 gramos por centímetro cúbico. Los
constituyentes primarios parecen consistir en 73% de energía
oscura, 23% de materia oscura fría y un 4% de átomos. Así, la
densidad de los átomos está en el orden del núcleo de hidrógeno
sencillo para cada cuatro metros de volumen. La naturaleza
exacta de la energía oscura y la materia oscura fría sigue
siendo un misterio. Actualmente se especula con que el neutrino
(partícula muy abundante en el universo) tenga, aunque mínima,
una masa, lo que significaría, de ser comprobado, que la energía
y la materia oscura no existen.
Durante las primeras fases del Big Bang, se formaron las mismas
cantidades de materia y antimateria. Sin embargo, aunque el
proceso físico de una violación CP dé como resultado una
asimetría en la suma de materia comparada con la antimateria.
Esta asimetría explica la suma de materia residual encontrada en
el Universo hoy, de otra forma casi toda la materia y
antimateria se habría aniquilado la una a la otra cuando
hubieran entrado en contacto.
Antes de la formación de las primeras estrellas, la composición
química del Universo consistía primariamente en hidrógeno (75%
de la masa total), con una suma menor de helio-4 (4He) (24% de
la masa total) y el resto de otros elementos.Una pequeña porción
de estos elementos estaban en la forma del isótopo deuterio (²H),
helio-3 (³He) y litio (7Li).Consecuentemente la materia
interestelar de las galaxias ha sido enriquecida sin cesar por
elementos más pesados. Éstos se han introducido como un
resultado de las explosiones de supernovas, los vientos
estelares y la expulsión de la cubierta exterior de estrellas
desarrolladas.
El Big Bang dejó detrás un flujo de fondo de fotones y
neutrinos. La temperatura de la radiación de fondo ha decrecido
sin cesar con la expansión del Universo y ahora fundamentalmente
consiste en la energía de microondas equivalente a una
temperatura de 2.725 K. La densidad del fondo de neutrinos
actual es sobre 150 por centímetro cúbico.
ESTRUCTURAS AGREGADAS DEL UNIVERSO
Las galaxias
Las galaxias son el constituyente fundamental del Universo y, a
pesar de que distan mucho de la Tierra no se observan a través
del telescopio como simples puntos de luz, sino que se
manifiestan como manchas luminosas de diferentes formas. Esto
equivale a decir que el Universo está formado por galaxias y
agrupaciones de galaxias. Para adentrarse en este complejo mundo
estelar, los científicos distinguen entre galaxias locales,
integradas por un grupo de treinta a las que está unida
gravitacionalmente la Vía Láctea, de la que forma parte el
sistema solar, y todas las demás galaxias, a las que llaman
galaxias exteriores.
Estas unidades de estrellas está distribuidas por todo el
Universo y presentan características muy diversas, tanto en lo
que respecta a su configuración como a su antigüedad: las hay
viejas y jóvenes, grandes y pequeñas, brillantes y opacas, y de
muy variadas formas. Las más pequeñas abarcan alrededor de 3.000
millones de estrellas, y las galaxias de mayor tamaño pueden
llegar a abarcar más de un billón de astros. Estas últimas
suelen tener un diámetro de 170.000 años luz, mientras que las
primeras no pasan de los 6.000 años luz.
Además de estrellas, las galaxias contienen también materia
interestelar, constituida por polvo y gas en una proporción que
varia del 1 al 10% de su masa.
Formas de galaxias
La creciente potencia de los telescopios, que permite
observaciones cada vez más detalladas de los distintos elementos
del Universo, ha hecho posible una clasificación de las galaxias
por su forma. Se han establecido así cuatro tipos distintos:
galaxias elípticas, espirales, espirales barradas e irregulares.
Galaxias elípticas
En forma de elipse o de esferoide, se caracterizan por carecer
de una estructura interna definida y por presentar muy poca
materia interestelar. Se consideran las más antiguas del
Universo, ya que sus estrellas son viejas y se encuentran en una
fase muy avanzada de su evolución.
Galaxias
irregulares
Incluyen una gran diversidad de galaxias, cuyas configuraciones
no responden a las tres formas anteriores, aunque tienen en
común algunas características, como la de ser casi todas
pequeñas y contener un gran porcentaje de materia interestelar.
Se calcula que son irregulares alrededor del 5% de las galaxias
del Universo.
La Vía Láctea
La Vía Láctea es nuestra galaxia. Según las observaciones, posee
una masa de 1012 masas solares y es, muy posiblemente, una
espiral. Con un diámetro medio de unos 100.000 años luz se
calcula que contiene unos 200.000 millones de estrellas, entre
las cuales se encuentra el Sol. La distancia desde el Sol al
centro de la galaxia es de alrededor de 27.700 años luz (8,5 kpc)
A simple vista, se observa como una estela blanquecina de forma
elíptica, que se puede distinguir en las noches despejadas. Lo
que no se aprecian son sus brazos espirales, en uno de los
cuales, el llamado brazo de Orión, está situado nuestro sistema
solar, y por tanto la Tierra.
El núcleo central de la galaxia presenta un espesor uniforme en
todos sus puntos, salvo en el centro, donde existe un gran
abultamiento con un grosor máximo de 16.000 años luz, siendo el
grosor medio de unos 6.000 años luz.
Todas las estrellas y la materia interestelar que contiene la
Vía Láctea, tanto en el número central como en los brazos, están
siendo situadas dentro de un disco de 100.000 años luz de
diámetro, que gira lentamente sobre su eje a una velocidad
lineal superior a los 216 km por segundo.
Las constelaciones
Tan sólo 3 galaxias distintas a la nuestra son visibles a simple
vista. Tenemos la Galaxia de Andrómeda, visible desde el
Hemisferio Norte; la Gran Nube de Magallanes y la Pequeña Nube
de Magallanes, en el Hemisferio Sur celeste. El resto de las
galaxias no son visibles con los ojos sin ayuda de instrumentos.
Sí que lo son, en cambio, las estrellas que forman parte de la
Vía Láctea. Estas estrellas dibujan a menudo en el cielo figuras
reconocibles, que han recibido diversos nombres en relación con
su aspecto. Estos grupos de estrellas de perfil identificable se
conocen con el nombre de constelaciones. Hasta el presente, se
han observado 88 constelaciones, algunas de ellas muy extensas,
como Hidra o la Osa Mayor, y otras muy pequeñas como Flecha y
Triángulo.
Las estrellas
Son los elementos constitutivos más destacados de las galaxias.
Estos soles, gaseosos y esféricos, brillan por sus gigantescas
reacciones nucleares. Si la reacción no es muy grande comienza
por emitir una luz roja oscura y después se mueve hacia el
estado superior, que es en el que está nuestro Sol, para después
al modificarse las reacciones nucleares interiores, dilatarse y
enfriarse.
La dilatación por enfriamiento de los gases exteriores la
convierte en una gigante roja, se vuelve inestable a la vez que
lanza hacia el espacio exterior la mayor parte del material
estelar. Este proceso puede durar 100 millones de años, hasta
que se agota toda la energía nuclear y se contrae por la
gravitación, hasta hacerse pequeña y densa, como una estrella
pequeña y blanca o azul, una enana blanca. Si la estrella
inicial era más grande que el Sol, su ciclo puede ser diferente:
en lugar de una gigante, se vuelve una súpergigante y puede
acabar su vida con una explosión.
También hay algunas
estrellas que consumen todo su combustible muy rápidamente y
continúan contrayéndose hasta convertirse en un agujero negro.
Los púlsares
Hay estrellas que pueden emitir ondas luminosas y pulsaciones de
ondas de radio conocidas como púlsares (Pulsations Radio Sources).
En las reacciones
nucleares que se producen la temperatura es tan alta que los
átomos de hierro que se han formado se descomponen, la estrella
se colapsa y estalla.
Los satélites
Los satélites naturales son astros que giran alrededor de los
planetas. El único satélite natural de la Tierra es la Luna. En
Marte hay dos satélites naturales, Fobos y Deimos, observados
desde 1877. También se detectan varios satélites girando
alrededor de Saturno, Júpiter y Urano.
A continuación se muestran algunos ejemplos de los satélites de
algunos planetas del sistema solar:
Tierra: 1 satélite - Luna
Marte: 2 satélites - Fobos, Deimos
Plutón: 3 satélites - Caronte, Nix, Hydra
Neptuno: 8 satélites - Náyade, Thalassa, Despina, Galatea,
Larisa, Proteo, Tritón, Nereida
Urano: 15 satélites - Cordelia, Ofelia, Bianca, Crésida,
Desdémona, Julieta, Porcia, Rosalinda, Belinda, Puck, Miranda,
Ariel, Umbriel, Titania, Oberón.
Júpiter: 16 satélites - Metis, Adrastea, Amaltea, Tebe, Io,
Europa, Ganimedes, Calisto, Leda, Himalia, Lisitea, Elara,
Ananke, Carm, Pasifae, Sinope.
Saturno: 22 satélites - Pan, Atlas, Prometeo, Pandora, Epimeteo,
Jano, Mimas, Encélado, Tetis, Telesto, Calipso, Dione, Helena,
Rea, Titán, Heperión, Japeta, Febe.
OTROS TÉRMINOS
Diferentes palabras se han utilizado a través de la historia
para denotar "todo el espacio", incluyendo los equivalentes y
las variantes en varios lenguajes de "cielos", "cosmos" y
"mundo". El macrocosmos también se ha utilizado para este
efecto, aunque está más específicamente definido como un sistema
que refleja a gran escala uno, algunos o todos estos componentes
del sistema o partes (similarmente, un microcosmos es un sistema
que refleja a pequeña escala un sistema mucho mayor del que es
una parte).
Aunque palabras como mundo y sus equivalentes en otros lenguajes
ahora casi siempre se refieren al planeta Tierra, previamente se
referían a cada cosa que existía (se podía ver), por ejemplo
Copérnico. Algunos lenguajes utilizan la palabra "mundo" como
parte de la palabra "espacio exterior", p.ej. en alemán la
palabra "Weltraum".
MULTIUNIVERSOS
Aunque los cosmólogos teóricos estudian modelos del conjunto
espacio-tiempo que están conectados y buscan modelos que son
consistentes con los modelos físicos cosmológicos del
espacio-tiempo en la escala del universo observable.
Fuerzas Cósmicas [editar]Las fuerzas cosmicas que rigen el
universo se pueden conjugar en un solo modelo, un único
mecanismo basado en ellas.
Así es como funcionan estas fuerzas; "Todo campo magnético es
emisor y receptor corpuscular". El sistema consiste en atracción
de fuerzas como son el polo positivo al opuesto. El cuerpo que
posee mayor energía potencial atrae al menor. Pocos son los
casos en los cuales un cuerpo escapa a la atracción de un enorme
campo magnético. Ejemplo: Al igual que el campo magnético
positivo terrestre atrae los electrones negativos, los rayos de
las nubes.
"Todo cuerpo que este formado por átomos (electrones y
protones), potencialmente será un campo magnético"
"Un cuerpo cuya
masa y campo magnético son mayores al otro, este último será
atraído por el primero"
"Un cuerpo cuya
masa sea menor y campo magnético mayor, se vera desplazado hacia
el segundo cuerpo"
"Dos cuerpo de
igual masa y campo magnético, se verán atraidos entre si con la
misma intensidad"
El universo conocido gira entorno de su propio centro, el
sistema solar entorno el sol y los electrones entorno al nucleo,
todos estos describen orbitas elipticas alrededor de una fuerza
central que les atrae por tener mayor energía y masa. Al
apreciar estos sucesos, se puede ver una ley que dicta el
universo, el mayor cumulo energético y masico, atrae al resto
del universo, dentro de esta fuerza universal, en diferentes
rangos sucede lo mismo y así sucesivamente hasta los gluones y
más allá.
LA TIERRA
La Tierra es el tercer
planeta del Sistema Solar, considerando su distancia al Sol, y el
quinto de ellos según su tamaño. Es el único planeta del universo
que se conoce en el que exista y se origine la vida. La Tierra se
formó al mismo tiempo que el Sol y el resto del Sistema Solar, hace
4.570 millones de años.
El 71 por ciento de la superficie de la Tierra está cubierta de agua.
Es el único planeta del sistema solar donde el agua puede existir
permanentemente en estado líquido en la superficie. El agua ha sido
esencial para la vida y ha formado un sistema de circulación y
erosión único en el Sistema Solar.
La Tierra es el único de los cuerpos del Sistema Solar que presenta
una tectónica de placas activa: Marte y Venus quizás tuvieron una
tectónica de placas en otros tiempos pero, en todo caso, se ha
detenido. Esto, unido a la erosión y la actividad biológica, ha
hecho que la superficie de la Tierra sea muy joven eliminando, por
ejemplo, casi todos los restos de cráteres, que marcan muchas de las
superficies del Sistema Solar.
La Tierra posee un único satélite natural, la Luna. El sistema
Tierra-Luna es bastante singular, debido al gran tamaño relativo del
satélite.
LA FORMA DE LA TIERRA
La forma de la Tierra es un cuestión sobre la que ha habido multitud
de teorías a lo largo de la historia, siendo una de las más
conocidas, antes de la concepción actual, de que era plana.
Antiguamente se creía que la tierra era plana, Aristóteles discípulo
de Platón siglo IV antes de cristo (384-322 ac), pensador
griego(filósofo y científico, Guía y tutor de Alejandro III el Magno),
dedujo que la tierra era redonda al darse cuenta que al navegar
grandes distancias de noche, en un extremo del horizonte
desaparecían algunas estrellas y constelaciones mientras que en el
otro extremo del horizonte aparecían nuevas estrellas y nuevas
constelaciones. Si se devolvían al punto inicial aparecían
nuevamente las que habían desaparecido y viceversa las que habían
aparecido desaparecían, la explicación lógica para esta situación,
era que la tierra era una esfera o sea la tierra era redonda.
Eratóstenes siglo III antes de cristo (284-192 ac) matemático,
astrónomo, geógrafo, filósofo y poeta griego, hacia el año 240 ac.
Fue director de la biblioteca de Alejandría en Egipto, lugar donde
se guardaba y atesoraba todo el conocimiento de la humanidad hasta
ese momento. Eratóstenes, por primera vez midió la circunferencia de
la tierra calculándola en 40.000 Kilómetros y la distancia de la
tierra al sol con extraordinaria exactitud a través de cálculos
trigonométricos, al conocer la distancia entre las ciudades de Asuán
y Alejandría, también calculó la inclinación de la eclíptica con
extraordinaria precisión 23 grados 27 minutos (23º27’) ( los
planetas se mueven en un solo plano esto se llama eclíptica y el eje
de la tierra está inclinado 23 grados 27 minutos respecto a la
eclíptica). Posteriormente con las guerras y el incendio de la
biblioteca de Alejandría en el año 47 ac durante la guerra civil
entre Julio Cesar y Pompeyo Magno se perdió prácticamente todo el
conocimiento de la humanidad hasta esa fecha, salvándose solo las
copias de los manuscritos que estaban en otras bibliotecas. No fue
sino hasta el regreso de Marco Polo de su viaje a China, reino de
Kublai Khan en el año 1295 dc, donde comentó que el emperador tenía
un mapa mundi esférico que representaba a la tierra, idea
absolutamente rechazada por sus contemporáneos y por la iglesia
católica de esa época, siendo acusado de herejía, ante, el tribunal
del santo oficio de la inquisición para la propagación de la fe.
Hubo que esperar hasta Cristóbal Colón (1451-1506 dc) marino desde
los 15 años de edad, que recorrió todas las rutas importantes de
comercio de la época. En 1476 comenzó a navegar comercialmente para
el rey de Portugal viajando hacia el archipiélago de Madeira en el
Atlántico y el golfo de Guinea en África, en estos viajes se asegura
que conoció mapas desconocidos hasta esa fecha donde se evidenciaba
la esfericidad de la tierra, conoció los cálculos más contemporáneos,
hechos 12 siglos después de Eratóstenes, por el astrónomo musulmán
Al-Farghani que demostraban la circunferencia de la tierra
equivalente a 40.000 kilómetros muy semejante a la medida real hecha
actualmente por satélites que es 40.076 km. . Este cálculo ya había
sido realizado por Eratóstenes en Alejandría, 1100años antes que Al-Farghani,
1700 años antes de Colón, o sea hace 2.200 años. Con este
conocimiento persuadió a los reyes católicos (Fernando e Isabel)
para encontrar una nueva ruta a las indias orientales a través del
océano Atlántico, no llegando a las indias orientales la madrugada
del 12 de Octubre de 1492 cuando Rodrigo de Triana grita Tierra !!!
Tierra !!! sino que descubriendo un nuevo continente que estaba
entre Europa y las indias orientales al cruzar el océano Atlántico.
Con este viaje Colón confirma la esfericidad de la tierra, pero
Américo Vespucio (1454- 1512 dc) demuestra que Colón no había
llegado a las indias orientales sino que había descubierto un nuevo
continente y en su honor lleva el nombre de América. Fue Hernando de
Magallanes (1480-1521 dc) quien comanda una expedición que por
primera vez dará la vuelta al mundo. Zarpó de Sevilla, España, con 5
embarcaciones y 250 hombres, el 10 de agosto de 1519, en 1520, el
día de todos los santos descubre un estrecho al sur de Chile que
llamó estrecho de todos los santos ( hoy se llama estrecho de
Magallanes) el 25 de Noviembre sale del estrecho encontrándose con
un océano que le dio el nombre de océano Pacífico por la calma de su
mar, ascendieron por las costas Chilenas hasta colocarse sobre los
32º grados de latitud sur, en este punto viraron hacia el oeste
internándose en el océano pacífico, llegando a las actuales islas
marianas, luego el 16 de Marzo de 1521 llegaron al archipiélago de
las Filipinas, el 27 de Abril en la isla Mactan de las Filipinas, en
un combate con los indígenas muere Hernando de Magallanes, continua
al mando de la expedición Sebastián Elcano quien llega a España, el
día 6 de Septiembre de 1522, con una sola embarcación “la Victoria”
cargada de especias y 18 supervivientes,. De esta manera Sebastián
Elcano se convierte junto con los 18 supervivientes en los primeros
seres humanos que dieron la vuelta al mundo completándola en
Septiembre del año 1522. Quedando así demostrada la esfericidad de
la tierra. (afelio es el punto de la orbita terrestre más alejado
del sol se produce el 2 de julio y es de 151.800.000 kilómetros,
perihelio es el punto de la orbita terrestre más cercano al sol se
produce el 2 de Enero y es de 147.000.000 de kilómetros).
ESTRUCTURA DE LA
TIERRA
La Tierra tiene una estructura compuesta por diferentes capas. Estas
capas poseen diferentes composiciones químicas y comportamiento
geológico. Su naturaleza puede estudiarse a partir de la propagación
de ondas sísmicas en el interior terrestre y a través de las medidas
de los diferentes momentos gravitacionales de las diferentes capas
obtenidas por diferentes satélites orbitales.
Los geólogos han diseñado dos modelos geológicos que establecen una
división de la estructura terrestre:
El primero es el modelo geostático:
Corteza. Es la capa más superficial y tiene un espesor que varía
entre los 12 km, en los océanos, hasta los 80 km en cratones (porciones
más antiguas de los núcleos continentales). La corteza está
compuesta por basalto en las cuencas oceánicas y por granito en los
continentes.
Manto. Es una capa
intermedia entre la corteza y el núcleo que llega hasta una
profundidad de 2900 km. El manto está compuesto por peridotita. El
cambio de la corteza al manto está determinado por la discontinuidad
de Mohorovicic. El manto se divide a su vez en manto superior y
manto inferior. Entre ellos existe una separación determinada por
las ondas sísmicas, llamada discontinuidad de Repetti (700 km).
Núcleo: Es la capa más
profunda del planeta y tiene un espesor de 3475 km. El cambio del
manto al núcleo está determinado por la discontinuidad de Gutenberg
(2900 km).
El núcleo está
compuesto de una aleación de hierro y níquel, y es en esta parte
donde se genera el campo magnético terrestre. Éste se subdivide a su
vez en el núcleo interno, el cual es sólido, y el núcleo externo,
que es líquido. El núcleo interno está a su vez dividido en dos,
externo (líquido) e interno (sólido, debido a las condiciones de
presión). Esta división se produce en la discontinuidad de Lehman
(5150 km). Tiene una temperatura de entre 4000 y 5000°C.
El segundo modelo de división de la estructura terrestre es el
modelo geodinámico:
Litosfera. Es la parte más superficial que se comporta de manera
elástica. Tiene un espesor de 250 km y abarca la corteza y la
porción superior del manto.
Astenosfera. Es la porción del manto que se comporta de manera
fluida. En esta capa las ondas sísmicas disminuyen su velocidad.
Mesosfera. También
llamada manto inferior. Comienza a los 700 km de profundidad, donde
los minerales se vuelven más densos sin cambiar su composición
química. Está formada por rocas calientes y sólidas, pero con cierta
plasticidad.
Capa D. Se trata de una
zona de transición entre la mesosfera y la endosfera. Aquí las rocas
pueden calentarse mucho y subir a la litosfera, pudiendo desembocar
en un volcán.
Endosfera. Corresponde
al núcleo del modelo geoestático. Formada por una capa externa muy
fundida donde se producen corrientes o flujos y otra interna, sólida
y muy densa.
LA HIDROSFERA
La Tierra es el único planeta en nuestro sistema solar que tiene una
superficie líquida. El agua cubre un 71% de la superficie de la
Tierra (97% de ella es agua de mar y 3% agua dulce), formando cinco
océanos y cinco continentes.
La Tierra está realmente a la distancia del Sol adecuada para tener
agua líquida en su superficie. No obstante, sin el efecto
invernadero, el agua en la Tierra se congelaría. Al principio el Sol
emitía menos radiación que ahora, pero los océanos no se congelaron
porque la atmósfera de primera generación de la Tierra poseía mucho
más CO2 y por tanto más efecto invernadero.
En otros planetas, como Venus, el agua desapareció porque la
radiación solar ultravioleta rompe la molécula y el ion hidrógeno,
que es ligero, escapa de la atmósfera. Este efecto es lento, pero
inexorable. Ésta es una hipótesis que explica por qué Venus no tiene
agua. En la atmósfera de la Tierra, una tenue capa de ozono en la
estratosfera absorbe la mayoría de esta radiación ultravioleta,
reduciendo el efecto. El ozono protege a la biosfera del pernicioso
efecto de la radiación ultravioleta. La magnetosfera también es un
escudo que nos protege del viento solar. La masa total de la
hidrosfera es aproximadamente 1,4×1021 kg.
LA ATMÓSFERA
La Tierra tiene una espesa atmósfera compuesta en un 78% de
nitrógeno, 21% de oxígeno molecular y 1% de argón, más trazas de
otros gases como anhídrido carbónico y vapor de agua. La atmósfera
actúa como una manta que deja entrar la radiación solar pero atrapa
parte de la radiación terrestre (efecto invernadero). Gracias a ella
la temperatura media de La Tierra es de unos 17 °C. La composición
atmosférica de la Tierra es inestable y se mantiene por la biosfera.
Así, la gran cantidad de oxígeno libre se obtiene por la
fotosíntesis de las plantas, que por la acción de la energía solar
transforma CO2 en O2. El oxígeno libre en la atmósfera es una
consecuencia de la presencia de vida (de la vegetación) y no al
revés.
Las capas de la atmósfera son: la troposfera, la estratosfera, la
mesosfera, la termosfera, y la exosfera. Sus alturas varían con los
cambios estacionales. La masa total de la atmósfera es
aproximadamente 5,1×1018 kg
LA LUNA
- EL SATÉLITE DE LA TIERRA
La Luna es un satélite relativamente grande comparado con la Tierra,
siendo su diámetro un cuarto del terrestre.
La atracción gravitatoria entre la Tierra y la Luna causa las mareas
en la Tierra. El mismo efecto en la Luna hace que el periodo de
rotación alrededor de su eje sea igual que el periodo de giro en
torno a la Tierra. Como resultado, la Luna siempre presenta la misma
cara a la Tierra. En su movimiento alrededor de la Tierra, el Sol
ilumina distintas partes de la Luna, presentando un ciclo completo
de fases lunares.
La Luna puede causar una variación moderada del clima terrestre. Las
simulaciones de ordenador muestran que la fuerza de atracción de la
Luna hacia la protuberancia ecuatorial de la Tierra causa una
estabilización de la inclinación del eje de rotación, produciendo
una variación moderada del clima. Sin esta estabilización, algunos
científicos creen que el eje de rotación podría ser caóticamente
inestable, como parece ocurrir en el planeta Marte. Si el eje de
rotación de la Tierra se acercara a la eclíptica, la variación
estacional del clima sería sumamente importante. Un polo apuntaría
directamente hacia el Sol durante verano y, mientras, para el otro
sería noche permanente en invierno. Los científicos que han
estudiado el efecto creen que ello causaría la desaparición de la
vida, afectando a animales y plantas grandes.
El disco lunar visto desde la Tierra tiene aproximadamente el mismo
diámetro angular que el del Sol (el Sol es 400 veces más grande,
pero está 400 veces más lejos que la Luna). Esto permite que haya
eclipses de sol totales.
La hipótesis más reciente del origen de la Luna es que se formó por
la colisión de un protoplaneta del tamaño de Marte cuando la Tierra
era joven. Esta hipótesis explica (entre otras cosas) la falta de
hierro en la Luna. La hipótesis del impacto brutal también podría
explicar la fuerte inclinación del eje de rotación terrestre.
Otra hipótesis supone que la Luna es hija de la Tierra, formándose
de una protuberancia cuando nuestro planeta se encontraba en estado
plástico (caliente) y la excentricidad dio origen al "lanzamiento"
de nuestro satélite como si fuera un satélite artificial por la gran
fuerza centrífuga. Inclusive algunos autores señalan que dicha
protuberancia se originaría en donde actualmente se encuentra el
Océano Pacífico. Aunque se trata de una especulación, se ha señalado
que el hecho de que siempre veamos la misma cara de la Luna se debe
a este origen: al separarse, la Luna siguió teniendo un movimiento
de traslación equivalente al de rotación terrestre y siempre vemos
la misma zona de la Luna que permaneció unida a la Tierra hasta el
último momento. La Tierra tiene también por lo menos otro satélite
co-orbital el asteroide (3753) Cruithne.
LA BIOSFERA
La Tierra es el único lugar del universo que se conoce con vida
hasta la fecha. Las formas de vida del planeta Tierra forman la "biosfera".
La biosfera comenzó a evolucionar hace aproximadamente 3,5 mil
millones de años (3,5×10 9). La Hipótesis Gaia o teoría de Gaia es
un modelo científico de la biosfera terrestre formulado por el
biólogo James Lovelock que sugiere que la vida sobre la Tierra
organiza las condiciones climáticas para favorecer su propio
desarrollo.
GEOGRAFÍA
El área total de la Tierra es de aproximadamente 510 millones de
km², de los cuales 149 millones son de tierra firme y 361 millones
de agua. Las líneas costeras (litorales) de la Tierra suman
cerca de 356 millones de km.
El mundo poblado por
los humanos se divide en 5 continentes, que a su vez se distribuyen
políticamente en 199 países. El continente con mayor número de
países es África con 54, seguido de Europa con 50, Asia con 43,
América con 36 y Oceanía con 16. Oceanía, además de estos 16 países,
alberga 9 plazas dependientes de otros países, que son: Isla de
Pascua (Chile), Islas Cocos (Australia), Guam (EEUU), Hawaii (EEUU),
Marianas del Norte (EEUU), Pitcairn (Gran Bretaña), Polinesia
Francesa (Francia), Samoa Americana (EEUU) y Tokelau (Nueva Zelanda).
La división de estos 199 países, ordenada alfabéticamente en
continentes, queda como sigue:
África (54): Angola, Argelia, Benín, Botswana, Burkina Faso,
Burundi, Cabo Verde, Camerún, Chad, Comoras, Costa de Marfil, Egipto,
Eritrea, Etiopía, Gabón, Gambia, Ghana, Guinea, Guinea Ecuatorial,
Guinea-Bissau, Kenia, Lesoto, Liberia, Libia, Madagascar, Malawi,
Mali, Marruecos, Mauricio, Mauritania, Mozambique, Namibia, Nigeria,
Níger, República Centroafricana, República Democrática del Congo,
República del Congo, Ruanda, Sahara Occidental *, Santo Tomé y
Príncipe, Senegal, Seychelles, Sierra Leona, Somalia, Sudáfrica,
Sudán, Swazilandia, Tanzania, Togo, Túnez, Uganda, Yibuti, Zambia,
Zimbabwe.
* A la espera del
ansiado referéndum, consideramos Sáhara Occidental independiente de
Marruecos.
América (36): Antigua y
Barbuda, Argentina, Bahamas, Barbados, Belice, Bolivia, Brasil,
Canadá, Chile, Colombia, Costa Rica, Cuba, Dominica, Ecuador, El
Salvador, Estados Unidos, Granada, Groenlandia *, Guatemala, Guyana,
Haití, Honduras, Jamaica, México, Nicaragua, Panamá, Paraguay, Perú,
República Dominicana, San Cristóbal y Nieves, San Vicente y las
Granadinas, Santa Lucía, Surinam, Trinidad y Tobago, Uruguay,
Venezuela.
* Independizada de
Dinamarca en 1953 (Otras plazas: Bermudas -Inglaterra-, Guayana
Francesa -Francia- y Antillas Holandesas -Países Bajos-).
Asia (43): Afganistán, Arabia Saudita, Bahréin, Bangladesh, Brunei,
Bután, Camboya, China, Corea del norte ,Corea del Sur, Emiratos
Árabes Unidos, Filipinas, India, Indonesia, Iraq, Irán, Israel,
Japón, Jordania, Kirguistán, Kuwait, Laos, Líbano, Malasia, Maldivas,
Mongolia, Myanmar, Nepal, Omán, Pakistán, Palestina *, Qatar,
Singapur, Siria, Sri Lanka, Tailandia, Taiwán **, Tayikistán, Timor
Oriental, Turkmenistán, Uzbekistán, Vietnam, Yemen.
* A pesar del no
reconocimiento recíproco de Palestina e Israel, los consideramos
países independientes.
** A pesar de que China
y EE.UU. no reconocen su soberanía, consideramos Taiwan
independiente de China.
Europa (50): Albania,
Alemania, Andorra, Armenia, Austria, Azerbaiyán, Bélgica,
Bielorrusia, Bosnia-Herzegovina, Bulgaria, República Checa, Chipre,
Croacia, Dinamarca, Eslovaquia, Eslovenia, España, Estonia,
Finlandia, Francia, Georgia, Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia,
Italia, Kazajistán, Letonia, Liechtenstein, Lituania, Luxemburgo,
Macedonia, Malta, Moldavia, Mónaco, Montenegro, Noruega, Países
Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, Rumanía, Rusia, San Marino,
Serbia, Suecia, Suiza, Turquía, Ucrania, Vaticano.
Oceanía (16):
Australia, Estados Federados de Micronesia, Fiji, Islas Salomón,
Kiribati, Islas Marshall, Nauru, Niue, Nueva Zelanda, Palau, Papúa
Nueva Guinea, Samoa, Tonga, Tuvalu, Vanuatu, Wallis y Futuna.
MAPAS
ESPACIALES DE LA TIERRA
El satélite ambiental Envisat de la ESA está desarrollando el
retrato más detallado de la superficie de la Tierra. El objetivo del
proyecto GLOBCOVER es la creación de un mapa global de la cobertura
terrestre con una resolución tres veces superior a la de cualquier
otro mapa por satélite hasta ahora. Utiliza reflectores radar, con
antenas de ancho sintéticas, capturando, con sus sensores, la
radiación reflejada.
La NASA destaca un nuevo mapa tridimensional, que es la topografía
más precisa del planeta, elaborada durante cuatro años con los datos
transmitidos por el transbordador espacial Endeavour. Los datos
analizados corresponden al 80% de la masa terrestre. "Ésta ha sido
una de las misiones científicas más valiosas de los transbordadores
y probablemente la más importante de carácter cartográfico que se
haya realizado jamás", afirmó Michael Kobrick, científico de la
misión del Endeavour que giró en órbita terrestre en febrero del
2000.
Cubre los territorios de Australia y Nueva Zelanda con detalles sin
precedentes. También incluye más de mil islas de la Polinesia y la
Melanesia en el Pacífico sur, así como islas del Índico y el
Atlántico. Muchas de esas islas apenas se levantan unos metros sobre
el nivel del mar y son muy vulnerables a los efectos de las
marejadas y tormentas, por lo que su conocimiento ayudará a evitar
catástrofes.
Según John LaBrecque, director del Programa de Riesgos Naturales de
la agencia espacial, los datos proporcionados por la misión del
Endeavour tendrán una amplia variedad de usos, como la exploración
"virtual" del planeta. "Con el tiempo, otras misiones podrán
utilizar la misma tecnología para detectar los cambios que se hayan
producido en la superficie de la Tierra y hasta para configurar la
topografía de otros planetas", dijo.
EXPLOTACIÓN DIDÁCTICA
Pelis para
explotación didáctica
con las palabras "TIERRA
- ESPACIO - ASTRONAUTAS y etc..."
-
El corazón de la
tierra (2007)
-
Tierra, La película de
nuestro planeta (2007)
-
Tierra de abundancia
(2005)
-
En tierra de nadie
(2002)
-
Tierra del fuego
(2000)
-
Campo de batalla: la
Tierra (1999)
-
Tierra (1995)
-
Así en el cielo como
en la Tierra (1994)
-
Star Trek IV. Mision:
Salvar la Tierra (1986)
-
Perdidos en el espacio
1998
-
Náufragos del espacio
1993
Músicas para
explotación didáctica
con las palabras
"TIERRA - ESPACIO -
ASTRONAUTAS y etc..."
Expresiones
idiomáticas - Refranes con las palabras "TIERRA
- ESPACIO - ASTRONAUTAS y etc..."
Fuente de estos
artículos:
Wikipedia /
publications.europa.eu
/
Fotos de la Nasa
....................................................................................
Si encuentras
algún error, o conoces información que deba ser incluida, o
eres autor de alguna fotografía y/o artículo relacionado a
cualquier asunto y deseas que se te haga referencia con
gusto lo haré. Por otra parte si
prefieres que se retire total o parcialmente el artículo/imagen
contáctame mediante este correo y lo haré en el menor plazo
posible: esf@espanolsinfronteras.com
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