GUÍA BREVE
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Título original 30-Second Astronomy Edición Jason Hook, Stephanie Evans Texto de glosarios Charles Phillips Texto de perfiles Viv Croot Ilustraciones Ivan Hissey Diseño Ginny Zeal Traducción Dulcinea Otero-Piñeiro Revisión científica y técnica de la edición en lengua española David Galadí-Enríquez Astrónomo Doctor en Física
Coordinación de la edición en lengua española Cristina Rodríguez Fischer Primera edición en lengua española 2013 Nueva edición en rústica 2017 © 2013 Art Blume, S. L. Carrer de les Alberes, 52, 2.º, Vallvidrera 08017 Barcelona Tel. 93 205 40 00 e-mail info@blume.net © 2013 The Ivy Press Limited East Sussex, Reino Unido I.S.B.N.: 978-84-17056-06-3 Impreso en China Todos los derechos reservados. Queda prohibida la reproducción total o parcial de esta obra, sea por medios mecánicos o electrónicos, sin la debida autorización por escrito del editor.
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CONTENIDO
6 8
Prólogo Introducción
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
Los Planetas GLOSARIO Mercurio Venus La Tierra La Luna Marte Júpiter Biografía: Galileo Saturno Urano y Neptuno
32 34 36 38 40
El Sistema Solar GLOSARIO El Sol El viento solar Éride, Plutón y planetas enanos Asteroides Biografía: Copérnico Cometas Meteoros
42 44 46 48
50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70
Las Estrellas GLOSARIO Color y brillo de las estrellas Estrellas binarias Estrellas variables Estrellas gigantes Enanas blancas Púlsares Biografía: Jocelyn Bell Burnell Supernovas Agujeros negros
72 74 76 78 80 82 84 86 88
La Galaxia GLOSARIO Constelaciones Nubes moleculares y nebulosas Objetos Messier La Galaxia Biografía: Wilhelm Herschel Las otras galaxias Estructuras extragalácticas
90 92 94 96 98 100 102 104 106
El Universo GLOSARIO La Gran Explosión El universo en expansión Biografía: Edwin Hubble Fondo cósmico de microondas Más allá de la luz visible Rayos X cósmicos Fuentes explosivas de rayos gamma Cuásares Materia oscura Energía oscura
108 110 112
114 116 118 120 122 124 126 128 130 132
Espacio y tiempo GLOSARIO Años luz y pársecs Elipses y órbitas El espectro de la luz Gravitación Relatividad Lentes gravitatorias Biografías: Fritz Zwicky Agujeros de gusano
134 136 138 140 142 144 146 148 150
Otros mundos GLOSARIO Extraterrestres Biografía: Carl Sagan Exoplanetas Los júpiter calientes Súper-Tierras y planetas oceánicos Hacia otras Tierras Signos de vida extraterrestre
152 154 156 158 160
APÉNDICE Recursos Sobre los autores de este libro Índice Agradecimientos
LA TIERRA astronomía en 30 segundos La Tierra es una esfera densa de EXPLOSIÓN EN 3 SEGUNDOS
El astrónomo Carl Sagan dijo de la Tierra: «Ahí está. Es nuestro hogar. Somos nosotros... una mota de polvo suspendida en un rayo de sol». ÓRBITA EN 3 MINUTOS
Desde que los primeros satélites artificiales tomaron fotografías de la Tierra, la hemos llamado con frecuencia «el planeta azul» debido al predominio en ella de océanos azules. Sin embargo, el agua representa tan solo el 0.02 % de la masa de la Tierra; los océanos son como un manto fino de papel azul que cubre una bola marrón. Y tan solo el 0.01 % del agua de la Tierra está accesible en forma de agua dulce, de la que dependen millones de especies, incluido el Homo sapiens.
18 g Los planetas
hierro y roca, el mayor cuerpo sólido del Sistema Solar. Se formó hace 4500 millones de años a partir de una masa de polvo y gas que quedó tras la formación del Sol. Aunque la compactación de la Tierra finalizó prácticamente en 10 millones de años, en rigor su formación aún no ha concluido, porque la Tierra aún presenta actividad geológica. La corteza terrestre se encuentra dividida en 15 segmentos llamados placas tectónicas que miden entre 5 y 50 km de grosor, y todas ellas flotan lentamente sobre un manto de silicatos. Bajo el manto reside un núcleo de hierro-níquel. La superficie de la Tierra, esa fina capa sobre un objeto rocoso y pequeño que orbita alrededor de una estrella, un fenómeno muy común en los arrabales de una galaxia cualquiera, es hasta la fecha el único lugar que sepamos que albergue vida. La vida apareció en la Tierra durante los primeros mil millones de años de su historia y evolucionó hasta dar lugar a millones de especies. La vegetación es la forma de vida dominante en la Tierra, al menos en términos de biomasa e impacto ambiental. Ha modificado la composición atmosférica y podría detectarse desde el espacio lejano gracias a su reflectividad característica en el infrarrojo.
TEMAS RELACIONADOS
Véanse también SÚPER-TIERRAS Y PLANETAS OCEÁNICOS página 146 HACIA OTRAS TIERRAS página 148
MINIBIOGRAFÍAS CARL SAGAN
1934-1996
Astrónomo, astrofísico y escritor estadounidense.
TEXTO EN 30 SEGUNDOS François Fressin
El planeta Tierra es una bola de barro y metal cubierta por una capa fina de agua.
ESTRELLAS GIGANTES astronomía en 30 segundos La amplia variedad de color y brillo EXPLOSIÓN EN 3 SEGUNDOS
Las estrellas gigantes son entre 10 y 100 veces mayores que el Sol, y hasta 1000 veces más brillantes que él. ÓRBITA EN 3 MINUTOS
Las estrellas aún más grandes y brillantes se denominan supergigantes e hipergigantes. El récord de la estrella de mayor tamaño que se conoce hasta ahora lo ostenta VY Canis Majoris, una hipergigante roja alrededor de 2000 veces mayor que el Sol, y 500 000 veces más luminosa que él. Si VY Canis Majoris residiera en el centro del Sistema Solar, su superficie llegaría más allá de la órbita de Júpiter.
60 g Las estrellas
que presentan las estrellas al introducirlas en el diagrama de Hertzsprung-Russell demuestra que muchas de ellas tienen edades, tamaños, luminosidades y masas muy distintas de los del Sol. La clase más rara la constituyen las estrellas gigantes. Las gigantes azules son las estrellas más calientes y masivas. Producen energía a un ritmo prodigioso para contrarrestar el empuje hacia el interior de la gravitación y, por tanto, consumen muy deprisa el combustible disponible y su vida dura tan solo unos pocos millones de años. Su característica y brillante luz azul predomina en los cúmulos abiertos de estrellas que perfilan los brazos de las galaxias espirales con episodios recientes de formación estelar. Las gigantes rojas, en cambio, son más comunes. Son astros con menos masa que han pasado a una fase evolutiva posterior a la producción de energía mediante la mera fusión del hidrógeno en helio en su centro. El núcleo de las gigantes rojas empieza a comprimirse bajo la gravitación y se calienta hasta desencadenar fases ulteriores y más complejas de combustión nuclear. El incremento de luminosidad resultante infla las capas exteriores del astro gigante, de tal modo que la superficie de la abultada estrella pierde temperatura y muestra un color mucho más rojizo. Estas estrellas se extinguen cuando estallan en forma de nebulosa planetaria o de supernova.
TEMAS RELACIONADOS
Véanse también COLOR Y BRILLO DE LAS ESTRELLAS página 54 SUPERNOVAS página 68
MINIBIOGRAFÍAS EJNAR HERTZSPRUNG
1873-1967
Astrónomo danés. HENRY RUSSELL
1877-1957
Astrofísico estadounidense.
TEXTO EN 30 SEGUNDOS Andy Fabian
La expresión estrella gigante no es una mera hipérbole: Betelgueuse, por ejemplo, es una estrella que atraviesa sus últimas fases evolutivas y cuyo radio supera unas 1200 veces el del Sol.
LA GRAN EXPLOSIÓN astronomía en 30 segundos Una consecuencia obvia del EXPLOSIÓN EN 3 SEGUNDOS
Se cree que todo lo que existe en el universo surgió durante la Gran Explosión, que marcó el comienzo del espacio y del tiempo.
ÓRBITA EN 3 MINUTOS
Curiosamente, la expresión Gran Explosión la usó por primera vez como descripción despectiva una de las personas que más se opuso a esa teoría, Fred Hoyle. Aunque él defendía la alternativa de la cosmología del estado estacionario con una creación constante de materia, Hoyle y sus colegas demostraron que la cantidad tan grande y uniforme de helio que existe en todo el cosmos debió formarse en el universo primordial, y no solo mediante meras reacciones nucleares en el seno de las estrellas.
94 g El universo
descubrimiento de que el espacio se está expandiendo es que el universo tuvo que tener un comienzo. Toda la materia, el espacio y el tiempo empezaron a existir en un mismo punto de partida que denominamos la Gran Explosión (Big Bang). Esta idea fue propuesta en un principio por Georges Lemaître como una solución posible a las ecuaciones einsteinianas de la relatividad general, y adquirió aceptación universal con el descubrimiento del fondo cósmico de microondas en 1964. Observaciones posteriores del modo en que cambia con el tiempo la población de galaxias que contienen fuentes de radio potentes respaldaron la idea de un universo en evolución. La comunidad astronómica no cuenta con una explicación sólida de qué desencadenó la Gran Explosión, porque los conocimientos actuales sobre las leyes físicas no son capaces de describir una fase tan caliente y densa de la materia, y en absoluto brindan descripción alguna de lo que pudo suceder «antes» de ese hecho. En una fracción diminuta de segundo el universo experimentó un breve período de inflación, lo que incrementó su tamaño con gran rapidez y dio lugar a la expansión continuada ulterior y al enfriamiento de su contenido. Entonces empezaron a formarse las primeras partículas elementales, y las fuerzas fundamentales se separaron y adoptaron su naturaleza actual.
TEMAS RELACIONADOS
Véanse también EL UNIVERSO EN EXPANSIÓN página 96 FONDO CÓSMICO DE MICROONDAS página 100
MINIBIOGRAFÍAS ALEXANDR FRIDMAN
1888-1925
Matemático y físico ruso soviético. GEORGES LEMAÎTRE
1894-1966
Astrónomo belga. FRED HOYLE
1915-2001
Astrónomo británico. MARTIN RYLE
1918-1984
Radioastrónomo británico.
TEXTO EN 30 SEGUNDOS Andy Fabian
La Gran Explosión alude al monumental suceso que tuvo lugar 13 700 millones de años atrás y que desencadenó la aparición del universo.
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