Dinámica celeste

O Universo

Hai máis de 4.000 anos, os seres humanos xa empezaban a pensar no Universo e en como lles afectaba á súa vida cotiá. A saída e a posta do Sol e da Lúa, o cambio de estacións e o movemento das estrelas eran algúns dos fenómenos que xa, entón, causaban interese.

Durante anos, o Universo e a nosa relación con el interesaron ós antigos poboadores da Terra, e ata principio do s. XX (pasando pola cultura grega, Tolomeo, Copérnico, Kepler, Galileo, Newton e mesmo Einstein) pensábase que o Universo coñecido limitábase á nosa galaxia, a Vía Láctea. É entón cando Edwin Hubble observou que a Galaxia de Andromeda estaba moito máis lonxe (2,5 millóns de anos luz) que os límites da Vía Láctea (150.000 anos luz). A partir deste momento empezouse a saber que o Universo é moito máis grande do que se pensaba e que, ademais, continuaba crecendo.

Calcúlase que o Universo observable mide 93 billóns de anos luz e engloba máis de 125.000 millóns de galaxias. A nosa galaxia, a Vía Láctea, ten aproximadamente uns 6.000 millóns de sistemas planetarios. O noso sistema planetario é o Sistema Solar que navega no espazo a unha velocidade de 215 quilómetros por segundo virando en círculo dentro da Vía Láctea.

Sistema Solar

Cando os antigos gregos se interesaron polo Universo e o seu funcionamento descubriron que había estrelas fixas e outras móbiles (chamáronas planetas). Durante anos pensouse que o Universo viraba ao redor da Terra (Teoría Xeocentrista), ata que Copérnico e Kepler (século XV-XVI) suxeriron que o Sol era o centro do noso Sistema Solar e que os planetas viraban ao seu redor (Teoría Heliocentrista). Galileo, xa no s. XVII, probou certa esta teoría mediante o uso do telescopio.

As órbitas dos planetas prodúcense polo efecto gravitacional que se exerce entre eles e o Sol (canta máis masa ou máis proximidade, máis gravidade exercen). A masa do Sol é tan grande que toda a materia do Sistema Solar vira ao seu redor debuxando órbitas elípticas. É o que se coñece como movemento de Translación. Os planetas pódense diferenciar en:

• Planetas interiores: Mercurio, Venus, Terra, Marte.
• Cinturón de asteroides: millóns de fragmentos rochosos de diámetro menor a 1,5 Km.
• Planetas exteriores: Xúpiter, Saturno, Urano, Neptuno.
• Planetas ananos: Ceres, Plutón, Haumea, Makemake, Eris.

A Terra

O noso planeta describe unha traxectoria elíptica (translación) de 930 millóns de quilómetros, a unha distancia media do Sol de 150 millóns de quilómetros e tarda 365 días, 5 horas, 48 minutos e 45,22 segundos en recorrela. Xa que un ano ten 365 días, sobran case 6 horas anuais de translación. Para corrixilo propuxéronse os anos bisestos, engadindo 1 día cada catro anos (6 horas por ano x 4 anos = 24 horas máis) no calendario (o 29 de febreiro).

Durante a formación dos planetas, cúmulos de materia de todos os tamaños chocaron dando movemento aos planetas (movemento de Rotación) e proporcionándolles satélites naturais. O movemento de rotación é aquel polo que os planetas e satélites naturais viran sobre si mesmos seguindo un eixo de rotación. Este movemento é o que determina o día e a noite, e ten unha duración total de 23 horas, 56 minutos e 4 segundos.

O eixo de rotación terrestre pasa polo Polo Norte xeográfico (PN) e polo Polo Sur xeográfico (PS) e ten unha inclinación de 23º 5' sobre a perpendicular ao plano do Sistema Solar. A rotación fai que calquera punto do planeta pase diariamente da iluminación do Sol á escuridade; a excepción das zonas polares, onde a inclinación do eixo terrestre fai que o paso do día á noite dure ata 6 meses. No ecuador, o día e a noite teñen 12 horas de luz e 12 horas de escuridade, respectivamente. Pola contra, a medida que nos afastamos cara os polos a diferenzas día-noite márcanse máis, facendo no Hemisferio Norte días máis longos en verán e noites máis longas en inverno (ao contrario no Hemisferio Sur) debido á posición relativa do eixo da Terra respecto ao Sol.

Ademais, esta inclinación no eixo de rotación da Terra é a que marca as estacións do ano. Este eixo está sempre orientado na mesma dirección; deste xeito o Hemisferio Norte e o Hemisferio Sur son iluminados con distinta cantidade de luz solar (debido á duración das horas de luz) e con distinta intensidade segundo a inclinación respecto ao Sol (debido a que os raios do Sol teñen que traspasar máis ou menos atmósfera).

En inverno no Hemisferio Norte, a distancia Terra-Sol é mínima pero a posición relativa da Terra respecto ao Sol fai que os días sexan máis curtos e a temperatura sexa menor.

En verán no Hemisferio Norte, a distancia Terra-Sol é máxima pero a posición relativa da Terra respecto ao Sol fai que os días sexan máis longos e a temperatura sexa maior.

Verán Inverno

Verán Inverno 24h luz 24h escuridade

Sabías que?

Os antigos gregos designaron 5 estrelas móbiles ou planetas e os denominaron con nomes dos seus Deuses: . Posteriormente, os romanos substituíron os seus nomes orixinais polos actualmente coñecidos: Mercurio, Venus, Marte, Xúpiter e Saturno.

As órbitas elípticas do Sistema Solar (como o da Terra e o resto de planetas) fan que no seu movemento de Translación vaian máis rápido canto máis preto están do Sol e máis lento canto máis afastados estén.

O movemento dos planetas en realidade non é elíptico senón que é helicoidal. O movemento do noso Sistema Solar dentro da Galaxia fai que os planetas describan órbitas helicoidais ao redor do Sol.

Máis información

Se o eixo da Terra non estivese inclinado respecto á eclíptica, o Sol atoparíase todo o ano sobre o ecuador; e describiría todos os días a mesma traxectoria no ceo, alcanzando sempre a mesma altura máxima sobre el, sempre habería as mesmas horas de luz solar, e non habería estacións.

Amplía os teus coñecementos

Teoría do Big Bang

A teoría máis aceptada na Comunidade Científica respecto á creación do Universo é a do Big Bang, pola que unha partícula primitiva máis pequena que unha fracción de átomo cunha enorme masa, unha elevadísima temperatura e unha gran cantidade de enerxía en forma de superforza (combinación das 4 forzas da natureza: Gravidade, Nuclear débil, Nuclear Forte e Electromagnética) expandiuse ata formar o Universo.

Superforza Gravidade Electromagnética Nuclear débil Nuclear forte

Lapso temporal:

• Primeira fracción de segundo (10^-18s) Separouse a forza da gravidade e o Universo empezou a expandirse a unha velocidade superior á velocidade cósmica límite.
• Antes do primeiro segundo (< 1s) Separáronse as 4 forzas da natureza perdendo temperatura e liberando enerxía. Teoría da Hiperinflación de Guth.
• Antes de tres minutos (3 min) O Universo enfreouse ata los 555 millóns de ℃, o que permitiu que se formaran os átomos de Hidróxeno e algúns átomos de Helio.
• 380.000 anos A luz empeza a viaxar a través da escuridade.
• Un billón de anos As estrelas empezan a formarse e con elas os átomos de Nitróxeno, Carbono e Osíxeno. As grandes nebulosas empezan a virar sobre si mesmas e a aplanarse, producindo grandes estrelas que forman discos estelares ao seu redor.
• Nove billóns de anos A materia e a gravidade dunha enorme nube de po e gas colapsou e formou un disco xiratorio aplanado cuxo centro empezou aumentar en masa e temperatura debido á presión; como consecuencia produciuse unha explosión por fusión termonuclear que eliminou os gases e formou un disco de po ao seu redor, dando lugar ao noso Sistema Solar.
• Hoxe en día (13,7 billóns de anos) O Universo continúa expandíndose cunha taxa de 73,2 quilómetros por segundo por megaparsec (sendo 1 megaparsec uns 3,3 millóns de anos luz) e comprende máis de 125.000 millóns de galaxias.

Algúns datos sobre os planetas

• Mercurio É o máis pequeno dos planetas. Ten unha temperatura de máis de 400℃ de día e de -185℃ de noite. Se miramos ao ceo desde a súa superficie veriámolo negro porque non ten atmosfera e veríamos un sol 2,5 veces máis grande que desde a Terra. de día y -185℃ de noche. Si miramos al cielo desde su superficie lo veríamos negro porque no tiene atmósfera y veríamos un sol 2,5 veces más grande que el de la Tierra.
• Venus É o planeta máis parecido á Terra en tamaño, masa e densidade. Ten temperaturas de máis de 500ºC pola súa atmosfera rica en CO2 e nubes de ácido sulfúrico. Vira en sentido contrario ao resto de planetas e os seus días son máis longos que os seus anos.
• Marte A terra é vermella con grandes canóns e casquetes polares.
• Xúpiter É un planeta xigante de gas, cun tamaño de 1.300 veces a Terra. Ten unha gran mancha que é unha enorme tormenta que leva activa desde hai ao menos 150 anos (desde que se observa con telescopios).
• Saturno Ten aneis masivos de po de xeo e partículas cubertas por xeo.
• Urano Tamén ten aneis e, ademais, ten rotación lateral.
• Neptuno É o planeta máis ventoso do Sistema Solar con refachos de vento de ata 2.000Km/h.

Resumo planetario

Planetas interiores

Cinturón de asteroides

Millóns de fragmentos rocosos de diámetro menor a 1,5 Km.

Planetas exteriores

Planetas ananos