formado por
se divide en
que son
se mueven
96
El universo y el sistema solar El cielo siempre generó fascinación en las personas. Los pueblos antiguos, como los mayas, los aztecas, los incas, los sumerios, los egipcios y los chinos, llevaron registros de los sucesos del cosmos. Crearon calendarios sobre la base de los movimientos de la Luna o del Sol en el cielo, con el fin de medir el tiempo, obtener información acerca de las estaciones y poder aplicarla a la agricultura. Su finalidad era ante todo práctica o religiosa. Con los antiguos griegos, aparece el interés por conocer el mundo y explicarlo racionalmente. 2.500 años después, aún nos resta saber mucho acerca del universo.
Para conversar antes de empezar
i entre
,--
I
tdeterminan
1~------+-------1 Eclipses
97
Si comparamos
la historia del universo con el transcurso de
un año, y ubicamos su principio ello de enero, podemos afirmar que el sistema solar y la Tierra se formarían, aproximadamente, a finales de septiembre,
mientras que los primeros organismos
unicelulares aparecerían una semana más tarde, a comienzos de octubre. Dos meses después, asomarían los primeros organismos complejos, seguidos inmediatamente
por las plantas y los animales
de la época de los dinosaurios. Casi al final del año, en algún momento
del 29 de diciembre, las
placas 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. Por
otra 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 medianoche de 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 grandes
pirámides mayas, la literatura, las leyes, los medios de transporte, los microchips ...; todo tendría lugar en siete minutos.
Si nuestra especie ha hecho todo lo que se conoce en un espacio de tiempo tan increíblemente breve (comparándola
con la historia total del universo), significa que los seres huma-
nos tenemos
un potencial enorme
aburrimiento,
¿cuántas de las cosas que no nos gustan seríamos capaces de cambiar, si nos
lo proponemos,
para crear y transformar. Vale preguntarse: en un día de
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 capacidades y alcanzar objetivos que, de otro modo, sería imposible lograr.
formá tu opinión y participá Conversen libremente sobre el uso que dan a su tiempo libre. Comenten las coincidencias y divergencias que encuentren en sus experiencias personales. Muchas veces las personas dejamos de hacer algo o no emprendemos tareas que creemos complejas, dado que creemos que no nos alcanzará el tiempo disponible. ¿Esposible que nos perdamos de hacer muchas cosas al creer esto, cuando quizás el tiempo sí podría alcanzarnos?
98
Consideren un problema de su escuela o de su comunidad. Planifiquen y describan por escrito una jornada (de un día, una semana, un mes ...) en la que el trabajo colectivo de todos ustedes podría solucionar el problema. Una famosa frase, atribuida a Edmund Burke, un escritor irlandés del siglo XVIII, sostiene: "Nadie comete mayor error que el que no hace nada porque solo podría hacer muy poco: ¿Qué opinan acerca de esta frase?
El universo y nuestro lugar en él Desde hace más de 2.000 años existen diferentes intentos de explicar racionalmente el origen del universo. Formulada en la década de 1930,la teoría del
Big-Bang o de la Gran Explosión,es la aceptada en la actualidad. Estaafirma que el universo debió tener un comienzo hace unos 15.000.000.000(quince mil millones) de años, cuando toda la materia y la energía estaban altamente concentradas en un punto y aún no había galaxias.Entonces, se produjo el estallido
y todo se "esparció" por el espacio. Esto se corresponde con la expansión que parece mostrar aún el universo.
Galaxia espiral.
Organización del universo Luego del Big-Bang se formaron nubes de gas y polvo también galaxias no están uniformemente
las galaxias y las estrellas, y de las
surgieron
planetas y otros astros. Las
distribuidas
en el universo, sino que
suelen 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 muy comprimidos.
Estas galaxias son las de mayor tamaño.
• Galaxias irregulares: no son muy grandes ni tienen forma definida. • Galaxias elípticas: tienen forma de elipse. Algunas son alargadas, casi aplastadas otras pueden tener una rotación
ser casi esféricas. Se caracterizan
Galaxia irregular.
por
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 observa fácilmente
en las noches despejadas, porque se hace notoria por su
gran luminosidad. 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? La flecha indica la posición del sistema solar en la galaxia.
99
Evolución de las ideas del universo Antiguamente
se creía que la Tierra era plana y estaba en el centro
del universo. Para los eg;pcios, la Tierra flotaba sobre agua. Luego, hacia •
Tierra
el siglo villa.
c.,
los griegos la pensaron como un disco plano sostenido
por columnas. Para los antiguos hindúes, la Tierra flotaba en un océano de leche, el cual estaba rodeado de una cobra sagrada. Además, nadaba allí una tortuga sobre cuyo caparazón cuatro elefantes se encargaban de En el sistema de Ptolomeo, cuando un planeta se mueve en su círculo por fuera del círculo deferente, se lo ve mover en un sentido; y cuando recorre la parte de su epiciclo ubicada por dentro del deferente, lo vemos moverse en el sentido contrario.
sujetar a la Tierra plana, en los puntos cardinales.
Modelos geocéntricos: Aristóteles y Ptolomeo Aristóteles 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 las estrellas, los demás planetas y la Luna están en esferas, en cuyos centros se 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 los
ve moverse en un sentido; luego parecen detenerse, retroceden, vuelven a detenerse y retoman la dirección original. El modelo de Aristóteles no El sistema de Ptolomeo permitió explicar la sucesión de los días y las noches y los movimientos aparentes de la mayoría de las estrellas. No obstante, había algunos interrogantes a los que el modelo geocéntrico no respondía muy bien; por ejemplo: ¿por qué la trayectoria del Sol en los días de verano es mayor que en los días de invierno?
podía explicar esto. Entonces, Claudio Ptolomeo propuso algo diferente. Según él, cada planeta se mueve en un círculo (epiciclo) y en su centro se mueve otro círculo (deferente), en cuyo centro se encuentra la Tierra. Estos modelos, que consideran a la Tierra el centro del universo, son modelos geocéntricos.
Ptolomeo. Modelo geocéntrico antiguo. Se muestra a la Tierra en el centro de la ilustración. Los anillos circulares -ecresentan las órbitas de los planetas.
100
Sistemas heliocéntricos: Copérníco
y Kepler
El 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 modelo explica 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 completa
del planeta en torno al Sol.
Las elipses Las órbitas de los planetas no son círculos sino que tienen forma de elipse. Para comprender qué es una elipse, claven sobre un papel dos chinches separadas unos 15 centímetros y aten un trozo de hilo a ellas. Muevan un lápiz tensando el hilo y desplazándolo siempre hacía el mismo lado sin que pierdan contacto. Su trazo dibujará una elipse, y cada chinche estará en un foco de ella.
Foco 2
Sistema heliocéntrico
Copérnico
copernicano.
lo pensó como un modelo
predecir los movimientos
que servía para calcular y
de los planetas, pero no lograba esto con
Planeta
más precisión que el de Ptolomeo. Entonces, unos 60 años después, Johannes Kepler modificó este modelo y enunció las tres leyes del movimiento de los planetas:
• Primera ley. Los planetas se mueven en órbitas planas pero no circulares, 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 más cercanas al Sol, un planeta se mueve más rápidamente
que en
aquellas más alejadas de él.
• Tercera ley. Cuanto más alejado del Sol se encuentra un planeta,
Los planetas se mueven en órbitas elipticas con el Sol en uno de los focos de la elipse y barren áreas iguales de la órbita en tiempos iguales.
menor es su velocidad de traslación. Por ejemplo, la velocidad de traslación de Marte es mayor que la de Júpiter y, a su vez, la de este es superior a la de Saturno.
1» ¿Quées un modelo geocéntrico? ¿Yuno heliocéntrico? 8¿Enqué se diferencia el planteo de Ptolomeo del de 9 ¿Enqué se diferencia el modelo de Kepler del proAristóteles? ¿Porqué Ptolomeo introdujo la idea de puesto por Copérnico?
los epiciclos?
101
Origen del Sistema Solar El 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 materia de la nube se fue concertrando
en una zona, donde comenzó a elevarse
la presión y la temperatura, hasta que los átomos de hidrógeno comenzaron a fusionarse en átomos de helio: así nacía el Sol. Luego, la materia restante de la nube, que giraba ell tomo al Sol, formó un disco. Dcntro de él, la materia comenzó a concentrarse y agregarse, lo que dio lugar a anillos. Con el paso del tiempo, la mateia agregándose
de estos anillos continuó
hasta formar los planetas y otros astros.
Tritón, un satélite de Neptuno.
El Sol corrier-e 99,85% de toda la materia del sistema solar; a su alrededor están los planetas, que contienen el 0,135% de la masa total; mientras que los satélites naturales de los planetas, los cometas, los asteroides y la materia del espacio interplanetario componen
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
el 0,015% restante.
La estrella más cercana: el Sol El Sol es una de las miles de millones de estrellas de la Vía Láctea. Si lo comparamos
con la Tierra, tiene un diámetro
veces más masa, y su temperatura
109 veces mayor, 300.000
superficial es de unos 6.000
oc. El Sol
posee varias capas con características particulares:
• Núcleo: ocupa la quinta parte del diámetro solar y es donde se producen las reacciones nucleares de fusión, que son la fuente de energía del Sol: núcleos de hidrógeno se unen y originan núcleos de helio. Su temperatura
supera los 10.0000.000
oc.
• Zona de radiación: la :emperatura desciende y la energía generada en el núcleo se transmite por radiación: uno tras otro, los átomos de esta parte del Sol la absorben y la reemiten haciéndola avanzar. Esto
Las manchas solares son zonas de menor temperatura en la fotosfera.
es muy lento: la energía generada en el núcleo requiere de un millón de años hasta ser emitida al espacio.
• Zona de convección: la temperatura
desciende aún más. El calor
transmitido desde la zona de radiación calienta la parte de la zona de convección 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 genera así 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. Tiene apariencia granular: numerosos gránulos brillantes sobre un fondo más oscuro. Su temperatura
es de unos 6.000
oc.
• Cromosfera: es una capa más transparente que la fotosfera. Puede verse durante los eclipses de Sol, de un característico color rojizo.
Las protuberancias solares son eyecciones de material de la corona solar.
• Corona: es la parte más externa y tenue. .a temperatura asciende a 1.000.000
oc. Solo puede
verse durante los eclipses totales de Sol.
& Expliquen
en sus carpetas, con sus
propias palabras, las características
e
y las diferentes capas del Sol. ¿Cuál es la capa
del Sol que
nosotros
ver? ¿Cuál es
podemos
su temperatura?
103
Planetas y planetas enanos En el Sistema Solar podemos cuerpos
planetarios:
encontrar
dos tipos principales
de
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, Saturno es el planeta con los anillos más vistosos del sistema solar.
barrió con todos los materiales de su anillo
y los integró a su masa. Los planetas características órbitas
enanos,
También
las dos primeras
con los planetas, pero se diferencian
no están limpias
encuentran
por su parte, comparten
en la tercera. Sus
de otros astros, sino que atraviesan
dentro del cinturón
de asteroides y el cinturón
o se
de Kuiper.
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 naturaleza 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 ricos en componentes
sólidos y
metálicos. Poseen pocos o ningún satélite.
• Planetas exteriores: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Plutón, descubierto en 1930, fue considerado planeta hasta 2006, cuando se lo pasó a planeta enano.
más allá del cinturón y mucho
más grandes
de asteroides. Son principalmente
Están
gaseosos
que los interiores. Poseen anillos y nume-
rosos satélites.
caracteristicas .!
1111
son
Planetas
son
~
Planetas enanos
se dividen en Interiores
'í' '1,<
Exteriores
Neptuno
104
Cuerpos menores Excepto el Sol, los planetas y los planetas enanos, los demás astros del Sistema 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 el caso de Titán, una luna de Saturno.
• Cometas: más allá de la órbita de Neptuno hay dos agrupaciones de cometas: el cinturón de Kuiper y la nube de Oort. Los cometas son pequeños astros formados
por hielos, pequeñas rocas y polvo. Pero
cada 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 gran velocidad) desprendan
hace que el hielo y el polvo más externo del cometa se y emitan las bellas cabelleras luminosas, características
de estos astros.
Lluvia de meteoros Seguramente en alguna noche clara de verano, habrán observado algún punto en el cielo que se desplaza muy rápido y en segundos desaparece de la visión; estos son los meteoros o estrellas fugaces. En realidad, son partículas muy pequeñas de polvo, que cuando penetran en la atmósfera se queman enseguida por el roce con los gases que están presentes en la misma. Hay épocas del año en las cuales en el cielo nocturno se pueden observar lluvias de meteoros, que suelen durar algunas horas.
• Asteroides: son millones de cuerpos rocosos que están entre las órbitas de Marte y Júpiter, en el cinturón de asteroides. Los hay de tamaños considerables, como Palas,que tiene más de 500 km de diámetro, pero la mayoría son muy pequeños. 2.500 cinturones completos
Están muy separados y harían falta
para igualar la masa de la Tierra. También
hay asteroides con órbitas muy ovaladas, por lo que se alejan del cinturón y pueden atravesar las órbitas de algún planeta, como la Tierra o Marte. A veces se producen impactos de asteroides sobre la superficie de estos. Se los llama así meteoritos, y suelen dejar cráteres.
Un meteorito se aproxima a la superficie lunar.
o ~
El meteorito impacta sobre la superficie.
Se abre un hoyo profundo.
¿Porqué los científicos dejaron de considerar a Plutón un
e
planeta? ¿Cómo lo clasificaron ahora?
~Hagan
¿Qué diferencia a los planetas de los planetas enanos?
Las paredes del perímetro se levantan.
¿Qué es un meteorito? ¿Yun cráter? un cuadro comparativo con las características
de los planetas interiores y exteriores.
105
Movimientos de los planetas Los planetas y demás astros del sistema solar realizan dos movimiemos principales: la rotación y la traslación.
Movimiento de rotación: el día y la noche Evidencias de la rotación
Los planetas rotan sobre sí mismos en torno a uro eje imaginario
Aunque es difícil imaginar que la Tierrada vueltas sobre sí misma como un trompo a 800 km/h. hay evidencias de ello. Desde que se deja caer un cuerpo hasta que llega a la superficie, esta cambia de posición debido a la rotación, por lo que cae más al este del lugar desde donde se lo dejó caer. Esto es observable solo si algo cae desde mucha altura.
movimiento
<;¡::>
~<;te
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 por el 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
cuerpo sólido, sino que su velocidad
un
de rotación es distinta para las
diversas zonas de su superficie. Así, el tiempo
que su zona ecuatorial
demora en dar una vuelta es de unos 25 días, mientras que las regiones polares tardan un poco más: 30 días. Esto puede ser en parte la causa de algunos fenómenos
solares, como las protuberancias.
Día
Cuando el hemisferio norte está inclinado hacia el Sol. en todas sus zonas hay más de doce horas de luz al día y en el hemisferio sur menos.
W ¿En qué consiste el movimiento
W ¿Qué determina 106
de rotación?
este movimiento?
Cuando el hemisferio sur está inclinado hacia el Sol, en él hay más de doce horas de luz al día y en el hemisferio norte menos.
~
El So. ¿también rota? ¿De la misma manera que los planetas/
Movimiento de traslación: el año Mientras 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 llama año o período de revolución. El año terrestre dura 365 días y 6 horas. En este movimiento, la Tierra describe una órbita de forma levemente elíptica. Esto hace que la distancia de la Tierra al Sol varíe muy poco durante la órbita. Sin embargo, se identifica un perihelio, o punto de la órbita terrestre más cercano al Sol, y un afelio, o punto más alejado de él.
La sucesión de las estaciones El 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 el opuesto se aleja. En consecuencia, los rayos solares llegan perpendiculares a 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 oblicuos a la superficie y menos concentrados, por lo que este hemisferio recibe menos calor; y la noche es más larga que el día. Se trata del invierno. Como el eje terrestre mantiene constante su inclinación, si hoyes verano en un hemisferio, seis meses después, cuando el planeta esté en el
En la imagen superior la luz incide verticalmente sobre el termómetro. Si 10 hace de manera oblicua, corno en la imagen inferior, el termómetro indica una temperatura menor.
punto opuesto de la órbita, será invierno. Ahora bien, en los puntos de la órbita intermedios entre estos dos, el Sol ilumina a la Tierra "de costado": los dos hemisferios son igualmente iluminados y el día y la noche tienen duraciones similares en ambos: se trata de la primavera y el otoño. Por esto, se dice que el movimiento de traslación y la inclinación constante del eje terrestre determinan las estaciones del año y su sucesión.
Rayos solares
La incidencia de los rayos solares en el ecuador y en los polos es diferente.
e
¿Aqué se denomina
~¿Cuál
año terrestre!
es la razón por la cual mientras en el hemisferio Sur
~
¿Qué condiciones
determinan
la sucesión de las esta-
dones?
es verano en el hemisferio Norte es invierno?
107
El cielo visto desde la Tierra Oriente y Occidente En la Antigüedad, el hecho de que el Sol salga siempre por un mismo punto y se ponga por el opuesto, ayudó a los hombres a ubicarse cuando realizaban los distintos viajes, sobre todo a los navegantes. Llamaron Oriente al punto en el que aparece el Sol.y Occidente al lado por el que se oculta. También se ubicaron el Norte y el Sur como los lugares exactamente intermedios entre Oriente y Occidente y, a la vez, opuestos entre sí. A estos cuatro puntos se los llamó cardinales,que significa "principales".A su vez, la palabra "orientarse",hace referencia a buscar el Oriente.
Para un observador
en la Tierra, tanto el Sol durante el día como
las estrellas durante la noche, parecen moverse en el cielo. Pero estos movimientos
no son reales, sino producto del movimiento
de rotación
de la Tierra. Se dice entonces que son movimientos aparentes.
El cielo durante el día El Sol presenta un movimiento
aparente: aparece cada día por deter-
minado punto del horizonte. Luego se eleva hasta alcanzar su altura máxima (al mediodía) y desciende hasta desaparecer de la visión por otro punto, en la zona opuesta del horizonte. Esta trayectoria aparente se denomina arco solar diurno. La cantidad de horas de luz depende del tiempo que el Sol se relaciona con la extensión del arco diurno. En el hemisferio sur, alrededor del 21 de diciembre el arco solar es el mayor del año; entonces, el día tiene su máxima duración y la noche es 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, es el solsticio de invierno. La situación inversa ocurre exacta y simultáneamente en el hemisferio norte. En cambio, en ambos hemisferios, días y noches tienen igual duración (12 horas) en dos fechas llamadas equinoccios, que ocurren una alrededor del 21 de marzo y la otra cerca del 23 de septiembre. Así, el arco solar cambia todos los días, como consecuencia de que al 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 solsticios cuando más se aparta de ese punto cardinal; lo mismo ocurre con su puesta De esto se deduce que el arco solar cambia todos los días: la salida y la puesta del Sol se "corren" día tras día.
~
¿Aqué se llama movimiento apa-
e
rente del Sol? ¿Quées un solsticio?
~Expliquen
de qué manera se rela-
cionan los puntos cardinales con el arco solar.
108
El cielo durante la noche De la misma manera que el Sol describe un movimiento
aparente
durante el día, las estrellas lo hacen durante la noche. Este movimiento también
se debe a la rotación terrestre, por lo que el movimiento
aparente 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 noche despejada, lo veremos de una apariencia muy diferente a la que tendrá pasadas unas horas. Las estrellas se mueven juntas, no cambia la posición que tienen unas respecto de las otras. Gracias a esto, desde la Antigüedad el hombre descubrió que, mirando las estrellas y uniéndolas imaginariamente
mediante líneas, podía dis-
tinguir formas y figuras de diferentes diseños, que representan objetos,
Movimiento aparente de las estrellas en la noche.
seres reales o fantásticos. Estas figuras son llamadas constelaciones, y fueron muy útiles para la orientación de los navegantes durante siglos. Hay catalogadas 88 constelaciones:
la más grande es Hydra y la más
pequeña la Cruz del Sur.
El movimiento de los planetas en el cielo de la noche Noche tras noche, se ve que los planetas avanzan en el cielo nocturno con relación a las estrellas. Pero en cierto momento,
los planetas más
alejados del Sol que la Tierra comienzan a avanzar más lentamente, luego se frenan, avanzan en sentido contrario, vuelven a frenarse y retoman el movimiento
original. En otras palabras, vistos noche tras noche, los
planetas describen un "rulo" en el cielo. Pero este movimiento,
llamado
movimiento retrógrado, también es aparente: se debe a que la Tierra completa su órbita en un tiempo menor a dichos planetas. Para entenderlo mejor, imaginen cuando viajan en un automóvil
que supera en
velocidad a otro y se le adelanta. Podría parecer que el otro automóvil va hacia atrás, aunque sabemos bien que esto no es así.
Al ser más corta la órbita de la Tierra, en determinado momento parece que Marte gira hacia atrás (este movimiento se denomina retrógrado).
109
El sistema Sol-Tierra-Luna Las diferentes posiciones de la Tierra y la Luna entre sí y con respecto al Sol determinan planeta o producidos
distintos fenómenos,
visibles desde nuestro
en él. Los más importantes
son las fases de la
Luna, los eclipses y las mareas.
El ciclo lunar Todo el tiempo,
una mitad de la Luna se ha!la completamente
por el Sol y la otra a oscuras. Sin embargo,
iluminada
no siempre la
vemos igual. ¿A qué se debe? Según la posición que ocupa la Luna con respecto al Sol y a la Tierra, podemos
ver diferentes
porciones
de 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 la
luna pasar por diferentes fases, que en total constituyen
el llamado
ciclo lunar. Fotografía de la Luna en cuarto creciente.
Cuando la mitad iluminada de la Luna coincide exactamente
con
la percibida desde la Tierra, es luna llena. Si la seguimos observando diariamente,
la parte iluminada de la Luna que podemos
ver desde la
Tierra se hace cada vez más pequeña y parecida a una media luna: a esta fase se la llama cuarto menguante. Días después, la mitad iluminada de la Luna queda del lado opuesto a la Tierra y no podemos verla: se trata de la fase de luna nueva. Pero poco a poco la mitad iluminada volverá a ser visible, nuevamente en forma de medialuna: es el cuarto creciente. Órbita de la Tierra respecto del Sol
\
Tierra
\
/'"
Órbita de la Luna respecto del Sol
Luna
~
¿Quées el ciclo lunar?Explíquenlo Faseslunares
con sus propias palabras. ~
Elaboren un gráfico que explique lasfasesde la Luna.
~
¿Creenque un astronauta desde su nave espacialdistingue lasfases de la luna?Justifiquen su respuesta.
110
Luna llena
Cuarto creciente
Luna nueva
Cuarto menguante
En esta representación se observan las diferentes posiciones entre el Sol, la Tierra y la Luna y las fases lunares que se producen en cada una de ellas.
Luna llena
Los eclipses Un eclipse es la ocultación de un astro porque se le interpone otro y proyecta su sombra sobre él. Estos se observan cuando la Tierra, la Luna y el Sol quedan perfectamente
alineados.
Cuando La luna se interpone entre la Tierra y el Sol, "tapa" a este último. Si todo el Sol queda oculto, es un eclipse total de Sol; si solo deja de verse una parte, es un eclipse parcial de Sol. Pero cuando la Tierra es la que se interpone entre el Sol y la Luna; proyecta su sombra sobre esta, 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 un eclipse total
En esta zona se ve un eclipse parcial
Eclipse de Sol
Eclipse de Luna
Las mareas Las mareas son sucesivos ascensos y descensos de las aguas provocados por la atracción gravitatoria de la Luna y el Sol sobre los océanos. Al estar 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 nuestro planeta y suman sus fuerzas. Esta marea se llama marea viva y ocurre durante la luna nueva o la luna llena. Cuando las aguas ascienden, del lado de la Tierra 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 está enfrentada a la Luna, se llama marea baja o bajamar. Eje terrestre
~¿En
puede
Bajamar Luna
Pleamar
qué únca
fase ce la Luna
producirse
se de Sol? ¿Y uno
~
un eclipde Luna?
FU1damenten. 384.00 km aproximadamente
~ Ecuador
¿Qué son las mareas? ¿Por qué se producen?
111
Observación y exploración espacial Actualmente
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 inventados hace siglos, como el telescopio.
• Telescopios ópticos: son instrumentos que permiten ampliar, por medio óptico, muchas veces las imágenes de astros distantes. Si funcionan principalmente
con lentes se llaman telescopios refractores, y
si lo hacen con espejos, telescopios reflectores.
• Telescopios espaciales: la atmósfera produce distorsiones que afectan la observación con telescopios. Por ello, los telescopios espaciales, que están en órbita alrededor de la Tierra, pueden obtener más y mejor información
que los telescopios ubicados sobre la superficie
terrestre. Robot espacial Opportunity
• Radiotelescopios: pueden recoger ondas de radio provenientes de zonas del espacio muy distantes. Estas ondas son emitidas por diferentes astros, principalmente
por las estrellas.
• Transbordadores espaciales: son naves espaciales que se emplean para poner los satélites en órbita y traerlos nuevamente a la tierra. También sirven para transportar carga y astronautas. Son lanzados con cohetes.
• Sondas espaciales: se trata de naves espaciales no tripuladas que son enviadas a otros astros con el fin de estudiarlos de cerca. Envían información a la Tierra por medio de ondas electromagnéticas.
• Módulos de exploración y robots espaciales: son artefactos con diferentes instrumentos
de medición. Los robots son móviles y
recorren la superficie de otros astros, mientras que los módulos de exploración no pueden hacerlo. Son transportados por sondas espa\
ciales y descienden a la superficie de planetas o satélites mediante Sonda Voyager.
paracaídas. También envían la información a la Tierra. /
Transbordador espacial.
112
Radiotelescopios.
Telescopio espacial Hubble.
En Ciencia se usan modelos cómo funciona determinada
para representar
las ideas de los científicos acerca de
parte del universo. En esta experiencia
realizarán modelos
para 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 esfera de telgopor; aguja de tejer; cinta adhesiva; chinche.
Construyan, con el alambre y la plastilina, un dispositivo para sostener una moneda de canto.
En un lugar poco iluminado,
ubiquen
el
modelo ante la linterna encendida, que representa
I
,
Realicen un dispositivo similar con la bolita.
el Sol. Sosténganlo con el eje en posición vertical,
Peguen la hoja cuadriculada
hagan girar la pelota y observen.
contra una
pared con cinta adhesiva, y con la linterna, iluminen los dispositivos
que armaron, de modo
tal
Inclinen
el eje y vuelvan
a iluminar
el
modelo. Hagan girar la pelota y anoten.
que la sombra se proyecte sobre la hoja.
-----------..
Con la ayuda de un adulto, atraviesen la esfera de telgopor con la aguja de tejer. Así, habrán obtenido
un modelo de Tierra. Dibujen una línea
alrededor
de la pelota, que divida a esta en dos
partes iguales y sea perpendicular a la aguja. La línea representará el ecuador terrestre y la aguja el eje. Pinchen una chinche en el hemisferio sur de la pelotita, bastante debajo del ecuador.
Si hacen girar la moneda, ¿cómo es la sombra que se
la Tierra es circular. ¿Puede considerarse una prueba
proyecta?
la esfericidad de la Tierra?
¿Encuántas posiciones se proyecta una sombra circular
Al iluminar el eje vertical, la chinche hace la mitad de su
a partir de la moneda?
recorrido de día y la mitad de noche. ¿Qué pasa al incli-
Si se hace girar la pelota, ¿cómo es la sombra que se
nar el eje? ¿Queda más o menos tiempo iluminada?
proyecta?
¿Servirá esta experiencia para explicar que durante el
Siempre que puede observarse, la sombra que proyecta
verano los días son más largos que las noches?
113
ACTIVIDADES
o
o
En 1610,Galileo Galilei utilizó un telescopio por prime-
Analicen la siguiente situación. Un amigo les dice que
ra vez para mirar el cielo. Lo dirigió hacia Júpiter y vio
durante
que el planeta gigante no estaba solo. La observación
está más alejada del Sol. ¿Escorrecta esa afirmación?
durante varias noches provocó
Justifiquen
la respuesta.
Expliquen
con sus propias palabras los eclipses de
un cambio
rotundo
en la historia de la astronomía.
El 7 de enero observó
que a Júpiter lo acompañaban
tres astros más. El día
~
hace más frío porque
El 10 Y el 11 vio apenas dos, pero el
13 y los días siguientes vio que eran cuatro.
•
¿Por qué creen que los astros cambiaban de posición con respecto a Júpiter? Si eran cuatro, ¿por qué veía a veces dos y a veces
¿Qué pasaría con las mareas si no existiera la Luna? ¿En qué momentos
o
se producen
Uno de los instrumentos
Kepler sugirió la palabra satélite
(que significa sirviente, valet) para identificar
a
estos astros. Expliquen por qué.
astronómicos
más antiguos,
de telgopor
de 80 cm x 40 cm. Peguen sobre él una
cartulina blanca y fijen un clavo o una varilla, de unos
imagen, asegurándose el gnomon
geocéntrico,
sucesión de los días
¿cómo se explica la
y las noches? ¿Ysegún el mode-
que se indica en la
de que quede vertical. Sitúen
en un lugar que pueda darle el Sol todo
el día. Observen
Según el modelo
Para cons-
truirlo necesitan un tablero de madera o una plancha
15 cm de altura, en la posición
e
mareas vivas?
más sencillo y más útiles es el gnomon.
tres?
El astrónomo
la Tierra
Sol y de Luna.
8 vio de nuevo los tres astros, pero en otro lugar. El 9 estuvo nublado.
el invierno
las sucesivas sombras que produce
el clavo
y podrán sacar algunas conclusiones.
Anoten
la dirección
gnomon
y la longitud
de la sombra del
momentos
entre las 9 de la
en diversos
mañana y las 18 horas.
lo heliocéntrico?
¿Qué cambios se producen en esas sombras a lo largo
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 114
del día? En el transcurso del día no solo cambia la dirección de la sombra sino también su longitud. Al mediodía, es el momento
¿Qué pasaría si el eje terrestre no estuviera inclinado?
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. Si
alguna parte. Al no encontrar
miran hacia el Sur y extienden los brazos, ¿haciadonde
que durante e! viaje se había esfumado
apuntará tu brazo izquierdo? ¿Yel derecho?
como por arte de magia.
o A continuación
ninguna
falla, concluyó un día entero
¿Qué opinan: se había esfumado un día en realidad? se transcribe un párrafo del libro "La
¿Cómo lo explicarían?
vuelta al mundo en ochenta días" de Julio Verne.
¿Laexpedición habrá v ajado hacia el este o hacia el
EI8 de septiembre
oeste?
sembarcaron
de 1522, en el puerto de Sevilla, de-
18 hombres cansados y hambrientos.
los sobrevivientes
de la expedición
Fernando de Magallanes,
que, al mando
Eran de
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 diario 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 das oportunidades,
! .
en reitera-
creyendo que había algún error en
http://www.amigosdelaastronomia.org/
Autoevaluación
a) Marte - Tierra - Plutón - Mercurio
Respondan las siguientes preguntas:
b) Galaxia - Meteorito - Cometa - Satélite
a) ¿Enqué consiste y qué consecuencias tiene el movi-
miento de rotación? ¿Yel de traslación?
e) 501- Ceres - Tierra - Luna
Realicen un listado de todos los conceptos que se
b) ¿Qué son lasfases de la Luna?
trabajaron en este capítulo.
e) ¿Porqué se producen los eclipses? ¿Ylas mareas?
Completen en sus carpetas el siguiente cuadro.
d) ¿Cuálesson los movimientos
principales de los astros
del sistema solar? e) ¿Qué astro ejerce mayor atracción gravitatoria en el sis-
tema solar? f) ¿Qué astro concentra la mayor cantidad de masa de
todo el sistema solar? g) ¿Qué astro no tiene una rotación uniforme?
Marquen la palabra que no secorresponde con lasdemás en cada uno de los siguientes grupos de palabras.
a) ¿Qué dificultades tuvieron al estudiar este capítulo?
¿Cómo intentaron resolverlas? b) ¿Por qué causas tuvieron dificultad
en comprender
algunos conceptos? e) ¿Cómo podrían mejorar lo que no comprendieron?
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