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Estructura del Universo parte 1 - Monografía



 
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 Sistema solar. Galaxias. Púlsares. Teorías Geocéntricas y Heliocéntricas



1.- TEORÍA SOBRE LA ESTRUCTURA DEL UNIVERSO



CONCEPCIÓN MÍTICA.



- Según los griegos, se da el nombre de cosmogonía a los relatos que dan cuenta del origen del mundo. He aquí algunos de los más representativos entre los clásicos:


El relato de Hesiodo



En primer lugar existió el Caos. Después Gea la de amplio pecho, sede siempre segura de todos los Inmortales que habitan la nevada cumbre del Olimpo (En el fondo de la tierra de anchos caminos existió el tenebroso Tartaro). Por último, Eros, el más hermoso entre los dioses inmortales, que afloja los miembros y cautiva de todos los dioses y todos los hombres el corazón y la sensata voluntad en sus pechos.
Del Caos surgieron Erebo y la negra Noche. De la Noche a su vez nacieron el Éter (El Éter es el cielo superior , donde se encuentran los astros, estrellas, etc., y donde los antiguos situaban s sus dioses) y el Día, a los que alumbro preñada en contacto amoroso con Érebo.
Gea alumbró primero al estrellado Urano con sus mismas proporciones, para que la contuviera por todas partes y poder ser así sede siempre segura para os felices dioses. También dio a luz a las grandes Montañas,  deliciosa morada de diosas, las Ninfas que habitan en los boscosos montes. Ella igualmente parió al estéril piélago  de agitadas olas, el Ponto, sin mediar el grato comercio.

La versión latina: Ovidio.



Antes del mar, y de la tierra, y del cielo que todo lo cubre, en toda la extensión del orbe era uno solo el aspecto que ofrecía la naturaleza. Se le llamó Caos; era una masa confusa y desordenada, no más que un peso inerte y un amontonamiento de gérmenes mal unidos y discordantes… En un solo cuerpo, lo frío luchaba con lo caliente, lo húmedo con lo seco, lo blando con lo duro…
A esta contienda puso fin un dios, una naturaleza mejor. Separó, en efecto, del cielo la tierra, y de la tierra las aguas, y apartó el límpido cielo del aire espeso… La sustancia ígnea y sin peso del cielo cóncavo dio un salto y se procuró un lugar en las más altas cimas. Inmediatamente después, en peso y situación se encuentra el aire. Más densa que ellos, la tierra arrastró consigo los elementos pasados y se apelmazó por su propia gravedad; y el agua que le rodeaba ocupó el último lugar y abarcó la parte sólida del mundo.
Una vez que aquel dios, fuera el que fuera, hubo dividido aquella masa, y una vez dividida, la distribuyó orgánicamente en miembros, empezó por aglomerar la tierra, para lograr que su superficie quedase igualada por todas partes, dándole la figura de un enorme globo. A continuación dispuso que los mares se extendiesen y que se embraveciesen al soplo arrebatado de los vientos y que rodeasen las riberas de la tierra, ciñéndola.

-    Para los egipcios, el universo tenía la forma de una caja rectangular, con un techo plano sujeto por columna en las cuatro puntos cardinales. Las columnas estaban unidas entre sí por una acequia, por la cual discurría un río celestial. Por éste navegaban embarcaciones que conducían al sol , la luna y otros dioses.
- Una concepción medieval del Universo sostiene que las estrellas estaban fijas sobre una esfera que giraba alrededor de la Tierra una vez al día, impulsada por un primer motor.

- La teoría hinduista del Universo sostiene que éste está dividido en tres niveles:

1º nivel.

Se encuentra en el cielo es la morada de los dioses celestiales.

2º nivel.

Se encuentra en la región atmosférica y es la morada de los dioses atmosféricos.

3º nivel.

Es la Tierra, plana y círculos, morada no únicamente de hombres y espíritus, sino también, de diversas divinidades que actúan como mediadores entre los dioses y los hombres.


TEORÍA GEOCÉNTRICA.



En la antigua Grecia, con la aparición de los filósofos se comenzó a dar una explicación razonada a todo aquello que les rodeaba.
La teoría geocéntrica sostiene que la Tierra es el centro del Universo. Sus más importantes creadores fueron Aristóteles y Ptolomeo. Aristóteles basaba su teoría en una observación ingenua y en el sentido común, y en especulaciones.
Según Ptolomeo la Tierra es el centro del Universo. La Luna , el Sol y los planetas giran alrededor de la  Tierra describiendo órbitas circulares. Al mismo tiempo, todos estos astros describen un pequeño círculo al girar sobre sí mismos. Las estrellas forman la bóveda celeste que las engloba a todas.
El astrónomo Tycho Brahe propuso una modificación a la teoría de Ptolomeo. Según él, la Tierra era el centro del Universo, pero el resto de los planetas giraba en torno al Sol y a su vez, éste, en torno a la Tierra.


TEORÍA HELIOCÉNTRICA.



Se realiza una visión del cosmos y se intenta dar una explicación real de la forma y estructura del Universo a través de un nuevo método  científico basado en:
-    Observación y experimentación para la obtención de datos.
-    Elaboración de hipótesis basadas en datos obtenidos.
- Comprobación mediante experimentos para saber si la hipótesis es fiable .
-    Formulación de tesis o conclusiones.

Los máximos creadores de este método fueron Galileo y Newton.
Aristarco de Samos fue el primero en proponer el heliocentrismo, pero fue Copérnico quien demostró que la teoría geocéntrica era falsa. Según el heliocentrismo, todos los planetas, incluida la Tierra, giran alrededor de un sol estático situado en el centro del Universo.

TEORÍA EXCÉNTRICA.



Gracias al perfeccionamiento del telescopio y de otros instrumentos fue posible el conocimiento de nuestra galaxia considerada como todo el Universo.
Shapley, astrónomo norteamericano, formuló la teoría excéntrica abandonando la heliocéntrica. Esta teoría consistía en que aunque el sol es el centro de nuestro Sistema Solar, no lo es de nuestra galaxia , sino que, se encuentra en la periferia de la misma.

CONCEPCIÓN ACTUAL.



El universo se compone de miles de millones de Galaxias una de las cuales es la Vía Láctea.
Se intenta atribuir un modelo geométrico al Universo, el cual responda a las leyes física y matemáticas establecidas. No se ha definido el centro del Universo, ya que no se ha determinado su forma.


2.- MÉTODOS DEL ESTUDIO DEL UNIVERSO


Desde tiempos inmemoriales las estrellas le han servido al  hombre como reloj y puntos de referencia. La mayoría de los pueblos primitivos tienen un conocimiento práctico del tiempo astronómico y de la navegación celeste superior al del moderno ciudadano urbano medio.
Antes de la invención del telescopio los instrumentos astronómicos tenían que ser muy grandes para lograr la suficiente precisión. Aveces tales instrumentos constituían edificios enteros.

Galileo construyó el primer telescopio (aunque la idea era holandesa) e inmediatamente lo dirigió hacia las estrellas. Esto  provocó una revolución científica: el hombre podía ver ahora más allá en el espacio y distinguir los planetas como cuerpos celestes y no como simples puntos de luz. Galileo descubrió las lunas de Júpiter y los anillos de Saturno.
Toda radiación contiene información sobre su fuente. Los astrónomos modernos utilizan radiotelescopios y registran imágenes por medio de los rayos ultravioletas e infrarrojos y de los rayos X.

Los instrumentos de los primeros observadores



La astronomía a simple vista tiene obvias limitaciones utilizando instrumentos de medición precisos, es posibles determinar la posición de las estrellas con razonable  exactitud y seguir los movimientos de los planetas, pero es imposible descubrir nada acerca de la naturaleza física de los cuerpos celestes. Sin embargo, los observadores de la era anterior  a los telescopios aprendieron muchísimo.
El catálogo de estrellas de Tycho Brahe, elaborado entre 1576 y 1596 mediante la pura observación a simple vista, es una obra maestra. Éste habría sabido utilizar los telescopios mejor que nadie, pero desafortunadamente salieron 10 años más tarde.
Galileo fue un observador hábil. Los historiadores han señalado recientemente que al marcar la posición de los satélites de Júpiter, en 1610 señaló también el planeta Neptuno anticipando así el “descubrimiento” de este planeta en más de 230 años.
Kepler, por el contrario, no era en absoluto un observador, aún cuando perfeccionó el dispositivo ocular del telescopio. Desde el primer refractor de Galileo, los telescopios reflectores inventados en 1671, han llegado a ser mucho más importantes para la astronomía.

Los telescopios ópticos.


Captan la luz procedente de los astros y producen imágenes lo bastante grandes y nítidas para que puedan ser examinadas con detalle.
Las principales características que definen un buen telescopio son:
- El poder de recogida, que representa el área de luz que capta el telescopio.
- El poder de resolución, que es la capacidad para distinguir separadamente dos puntos muy próximos. A mayor poder de resolución, más capacidad para diferenciar los detalles en una imagen.
Los telescopios pueden ser refractores o reflectores, según estén constituidos por lentes o por espejos.
- Los telescopios refractores se basan en la refracción de la luz, producida por las lentes del objetivo y del ocular.
- Los telescopios reflectores fundamentan en el fenómeno de la reflexión de la luz y, por tanto, el objetivo y el ocular son espejos.

La atmósfera absorbe una parte de la luz que llega del espacio, especialmente si hay nubes o el aires está contaminado. Por esta razón, los observatorios conde se encuentran los telescopios están situados lejos de las áreas urbanas, en lugares altos y de clima seco, lo que permite llevar a cabo mejores observaciones del espacio.
En las últimas décadas se han lanzado al espacio telescopios espaciales que, al estar fuera de la atmósfera terrestre, nos ofrecen mejores imágenes. Estos telescopios están automatizados y responden a órdenes enviadas por los científicos desde la Tierra.

Telescopios de rayos X.



Los telescopios convencionales no pueden detectar los rayos X, pues si este tipo de radiación cae verticalmente sobre un espejo, sencillamente lo atraviesa pasando por los espacios libre entre sus átomos. En los primeros instrumentos se utilizaba una rejilla colocada por delante del detector para obtener al menos cierta información direccional.
Algunos de los telescopios más recientes, como el observatorio Einstein (1978) y el Exosat (1983) llevan telescopios de “incidencia rasante”. Este instrumentos se basan en el hecho de que al incidir sobre una superficie en un ángulo muy plano, los rayos X no “ven” las espacios entre átomos y, en consecuencia rebotan.

Radiotelescopios.



Son grandes receptores que recogen radiaciones de longitud de onda larga procedentes de diversos astros, mediante gigantescas antenas parabólicas; en nuestros Sistema Solar las principales fuentes emisoras son el Sol y Júpiter. Se emplean también para seguir a los vehículos especiales.
Las ondas de radio son concentradas por un receptor y filtradas mediante un computador. Finalmente, un registrador dibuja las señales en un gráfico.

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Radiotelescopio.

Espectrografía estelar.



Es el estudio de la luz recibida de los astros mediante los espectroscopios; éstos consisten en un prisma triangular o una red de difracción, que descompone la luz  en sus distintas longitudes de onda. Se consigue así un espectro que se fotografía mediante un espectrógrafo, obteniéndose un espectograma.
Los espectros se pueden utilizar también a modo de termómetros estelares, ya que existe relación entre la temperatura del cuerpo emisor y el color de la luz recibida. Así mismo, también se utilizan en la medición de las velocidades radiales de las estrellas respecto a la Tierra.

Las sondas espaciales.



Son pequeñas naves que se lanzan desde la Tierra para que realicen un recorrido determinado. Estas naves detectan diferentes tipos de radiaciones y envían a la Tierra la información captada.
Desde 1957, año en que la antigua Unión Soviética lanzó al espacio la sonda espacial Sputnik 1, este tipo de naves ha sido muy utilizado. La Voyager 2 es la primera sonda que ha recorrido todo el Sistema Solar y que ha salido de él.

Las naves espaciales tripuladas.



Permiten al ser humano la observación astronómica in situ. La luna es el único astro que ha sido visitado por el ser humano. El primer alunizaje  fue realizado por una nave de Estados Unidos, el 20 de julio de 1969. Dentro del programa Apolo, entre los años 1969 y 1972 se realizaron seis alunizajes con éxito.

El coste de los viajes tripulados es mayor que el do las sondas espaciales. Además, un viaje por el espacio siempre entraña riesgos. Por ello, en la actualidad, los viajes tripulados son trayectos alrededor de la órbita terrestre.
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El primer paseo espacial. El astronauta Edwin Aldwin desciende del módulo lunar, la madrugada del 21 de Julio de 1969.

3.- ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO.



En la actualidad se cree que el cosmos se originó hace unos 15000 millones de años y, desde entonces, se ha ido expandiendo hasta alcanzar su tamaño y forma actual.
Según esta teoría, conocida como la gran explosión, al principio toda la materia y toda la energía estaban concentradas en un punto. La materia estaba constituida por partículas elementales con una gran cantidad de energía. A continuación, el universo fue creciendo de tamaño y las partículas se unieron para formar átomos. Poco a poco se fue produciendo estaba a una gran temperatura. Se piensa que este proceso de enfriamiento continúa en la actualidad.

La expansión del Universo.



Durante muchos siglos se ha creído que el universo era estático, pero en la actualidad  se sabe que se está expandiendo. Gracias a esta expansión, las galaxias se están separando unas de otras.
El descubrimiento de la expansión  del universo por Edwin Hubble en los años 20 y 30 supuso el comienzo de las teorías basadas en una gran explosión inicial. Extrapolando en el tiempo, si las galaxias se están separando, tuvo que haber algún instante del pasado en el que estaban muy cerca unas de otras. Por eso, midiendo la velocidad de separación de las galaxias, se puede deducir aproximadamente la edad del universo.
Sin embargo, el que desde la Tierra se observa que la inmensa mayoría de las galaxias se están alejando no significa que en  nuestra galaxia ocupe el centro del universo, ya que cualquier observador situado en otra galaxia observaría lo mismo.

La evolución del Universo.



El Universo en que vivimos no es estático, sino que va cambiando a lo largo del tiempo. Para realizar un estudio cuantitativo de la evolución del Universo se utilizan ecuaciones matemáticas basadas en la teoría general de la relatividad de Albert Einstein. La ciencia que estudia las leyes del origen del Universo como un todo y su evolución se denomina cosmología.
El destino del Universo como un conjunto depende de la densidad de materia que contiene. Para poder determinar este valor, hay que identificar el mayor número posible de galaxias y calcular de alguna forma su masa.
En la actualidad hay diferentes teorías que predicen un universo que continuará expandiéndose para siempre o bien un universo cíclico, en el que llegará un momento en que las galaxias dejen de alejarse unas de otras para comenzar a acercarse entre sí hasta llegar a un estado análogo al que había en el momento de la ” gran explosión”.
Las medidas realizadas hasta el momento parecen indicar que el universo seguirá expandiéndose indefinidamente. Pero puede suceder que en el universo haya materia que no vemos. Esta “materia oscura” no se ve, y puede hacer cambiar el destino del universo.

COMPONENTES DEL UNIVERSO.



Toda materia existente constituye el Universo, el cual se expande. El Universo está compuesto por las galaxias, unidades básicas del Universo, éstas están formadas por agregados de estrellas y nebulosas. Las galaxias están dotadas de un movimiento de giro alrededor de su eje. La Vía Láctea es la galaxia en la que se encuentra nuestro Sistema Solar .

Las galaxias.



Son enormes agrupaciones de estrellas, gas y polvo. Las galaxias están formadas por agregados de estrellas, conjuntos de centenares, o incluso miles de millones de estrellas y nebulosas, inmensas nubes de gas y de polvo, de densidad variable.
Nuestro Sistema Solar está inmerso en una galaxia llamada Vía Láctea.

Según la forma que tengan las galaxias se pueden clasificar en:

- Galaxias lenticulares.

Los agregados de estrellas forman un núcleo central rodeado de un disco de nebulosas.

- Galaxias irregulares.

Los agregados no presentan una forma definida y están rodeados de abundantes nebulosas

- Galaxias elípticas.

Tienen una forma más o menos esférica. Contienen pocas nebulosas. Poseen un color rojizo y están formadas por estrellas rojas.

- Galaxias espirales. 

Tienen un núcleo central y unos brazos espirales que pueden estar más o menos abiertos en los que se encuentran las nebulosas.

- Galaxias irregulares

no tienen una forma definida está rodeada de numerosas nebulosas.

- Galaxias espirales barradas.

Los agregados forman un núcleo central alargado, en el que se concentran las estrellas. De este núcleo parten los brazos.

Los cúmulos de galaxias.



Las galaxias también se agrupan  a su vez para formar estructuras aún mayores llamadas cúmulos galácticos. En los cúmulos de galaxias, las galaxias elípticas se suelen situar hacia el centro, mientras que las espirales y las irregulares están más cerca de los bordes.
La Vía Láctea se encuentra situada en el cúmulo de galaxias llamado Grupo Local, que también engloba a la galaxia de Andrómeda, a las Nubes de Magallanes y varias decenas de galaxias más. Las galaxias de un cúmulo se mantienen unidas gravitacionalmente.
A su vez, los cúmulos de galaxias pueden agruparse en supercúmulos para formar estructuras aún mayores. Nuestro Grupo Local pertenece al supercúmulo de Virgo.
Entre unos cúmulos de galaxias y otros hay grandes regiones del espacio completamente vacías.

Las galaxias activas.



Se conoce con el nombre de galaxias activas una serie de objetos celestes que emiten una enorme cantidad de energía.

Algunos ejemplos de galaxias activas son los cuásares y las radiogalaxia.
- Los cuásares son galaxias que emiten una gran cantidad de energía en forma de luz, radiación ultravioleta, ondas de radio, etc. Estos objetos son los más lejanos del universo que se conocen; algunos de ellos están a una distancia de varios miles de millones de años luz de la Tierra. Pueden ser óptica o radioeléctricamente observables. Son fuentes radiantes, casi puntuales, que emiten un espectro insólito:  mientras su espectro es normal, la radiación está desplazada extraordinariamente hacia el rojo.
Los cuásares se alejan de nosotros a velocidades cercanas a la de la luz. Al ser la velocidad proporcional a su distancia, obtenemos que éstos deben estar en los confines del Universo observable.
- Las radiogalaxias son galaxias que emiten una gran cantidad de radiación en forma de ondas de radios. Están mucho más cerca de la Tierra que los cuásares.

La formación de las galaxias.



Las galaxias se forman al unirse grandes cantidades de polvo y gas presentes en una determinada región del espacio.
Para que se forme una galaxia es necesario que una zona del espacio tenga una densidad de materia algo mayor que sus alrededores, atrayendo así la materia que posteriormente se convertirá en estrellas.

Los agujeros negros.



La posible existencia de los agujeros negros se deduce de la teoría general de la relatividad enunciada por Albert Einstein en 1915.
Los agujeros negros son objetos que no dejan escapar ningún tipo de radiación debido a la fuerte atracción gravitatoria que ejercen en el espacio que les rodea.
La teoría de la evolución estelar predica que una estrella muy masiva se convertirá en un agujero negro cuando todo el combustible de su interior. Si la masa de un objeto invisible es mayor que 5 masa solares, este hecho indica que lo más probable es que sea un agujero negro.

Púlsares.



Son fuentes de ondas de radio y, en algunos casos, también de la luz visible y de rayos X, que pulsan a intervalos que van desde unos pocos segundos a una pequeña fracción de segundo.
Los astrónomos creen que un púlsar es un conjunto de estrellas de neutrones en rápida  rotación, cuyas radiaciones son emitidas en un estrecho haz, que barre el espacio como la luz de un faro a medida que la estrella gira sobre sí misma. Cada vez que el haz apunta hacia la Tierra, es posibles detectar una pulsación.

Existen  otros componentes del Universo tales como la Antimateria, las Nebulosas, los Agujeros blancos y la Radiación remanente.

Los asteroides.



Son, en general, más pequeños que los planetas y los satélites. Los de menor tamaño son irregulares y los mayores tiene forma esférica.
Estos astros proceden de planetesimales que no llegaron a integrarse en ningún planeta y quedaron girando alrededor del Sol.
Según su composición, se distinguen dos tipos: unos asteroides formados básicamente por silicatos y otros constituidos por hierro y níquel.
Entre las órbitas de Marte y Júpiter y entre las de Neptuno y Plutón se han localizado cinturones de miles de asteroides. El más conocido fue descubierto en 1801 y gira en torno al Sol entre Marte y Júpiter, recite el nombre de Ceres.

Los cometas.



Tienen el mismo origen que los asteroides y su forma característica los convierte en astros muy populares. Están compuestos por una mezcla congelada de agua, amoniaco, y dióxido de carbono, junto con partículas sólidas de polvo.
Los cometas describen una órbita muy elíptica alrededor del Sol, de modo que, cuando pasan muy cerca de él, el calor hace que parte de sus componentes se convierta en gas, y se desprendan partículas de polbo. En este punto de su recorrido se pueden observar en los cometas:

Cuando el cometa se aleja del Sol, se va enfriando y se convierte de nuevo en un cuerpo sólido.
Uno de los cometas más famosos es el Halley, estudiado por primera vez en 1682 por el astrónomo inglés Edmond Halley y visible desde la Tierra cada 76 años.

Los meteoritos.


Son, en general, fragmentos procedentes de asteroides o cometas que caen sobre la superficie de los planetas o de otros astros. Pueden tener el tamaño de un grano de arena, o bien, un diámetro de varios centenares de Km.
Cuando entran en contacto con la atmósfera terrestre, muchos de ellos se ponen incandescentes debido a la fricción y dejan un rastro luminoso. Éste es el origen de las llamadas estrellas fugaces. Normalmente se desintegran antes de llegar a la superficie terrestre, pero si son de gran tamaño pueden conservar parte de su masa y caer sobre la superficie de nuestro planeta. En este caso se denominan bólidos.

Según su composición, los meteoritos se clasifican en:

-    Sideritos.

Están compuestos esencialmente por hierro y níquel.

-    Siderolitos.

Contienen una aleación de hierro y níquel, y silicatos.

-    Aerolitos.

Formados principalmente por silicatos.
Los sideritos y los siderolitos son los menos abundantes; representan alrededor del 5% del total. Son importantes para compararlos con la composición para compararlos con la composición de la Tierra, ya que se les considera fragmentos del interior de los planetas.
También se consideran meteoritos algunos fragmentos de la Luna y de Marte que se han localizado en la Tierra, y que se originaron por el impacto de esteroides contra estos astros.
El estudio de los meteoritos que caen sobre la Tierra han facilitado el conocimiento de la composición de los asteroides y los satélites. Y además, debido a que éstos proceden de la agregación de planetesimales, proporcionan información sobre el origen de los planetas del Sistema Solar.

Las estrellas

.

Las estrellas son cuerpos celestes gaseosos de grandes dimensiones en cuyo interior se producen reacciones nucleares que provocan la emisión de una gran cantidad de energía al espacio interior.
Las estrellas tienen un núcleo donde se producen las reacciones nucleares. Estar reacciones nucleares son la causa de la emisión estelar de luz y calor.

Tipos de estrellas.



Las estrellas pueden clasificarse según su color y según su tamaño. El color de las estrellas depende de su temperatura superficial:
- Las estrellas azules son las que tienen una temperatura superficial más elevada.
- Las estrellas rojas son aquellas cuya temperatura superficial es menos elevada.
Según su tamaño las estrellas se clasifican en:

- Supergigantes:

tienen un diámetro de centenares de veces que el del sol. Por el contrario, su densidad es bajísima. Los colores que presentan son el azul y el rojo.

- Gigantes:

tienen entre 10 a 100 veces el del sol, pero sólo 2 a 5 veces su masa. Las hay azules y rojas. Las rojas suelen ser mayores, de menor densidad y temperaturas superficiales que llegan a los 7000º Kelvin.

- Novas:

son estrellas de poco brillo debido a una explosión, lo aumentan bruscamente y expulsan material al espacio en forma de nubes gaseosas.

- Supernovas:

con características semejantes a las anteriores, pero con explosiones y cambios bruscos de luminosidad a mayor escala.

- Enanas normales:

tienen un radio comprendido entre la mitad y cuatro veces el solar y una masa de 1/10 a 20. Son el grupo más numeroso. A éste pertenece el Sol.

- Supernovas blancas:

poseen un volumen que llega a ser inferior a de la Tierra, pero tienen una masa similar a la del Sol.

La unidad empleada para medir la masa de los estrellas es la masa solar. Las estrellas de mayor masa conocida llegan a tener una masa de más de 100 masas solares.

Magnitud de una estrella.



La magnitud de una estrella es un número que nos indica su brillo.
- La magnitud aparente se refiere al brillo con el que se ve la estrella desde la Tierra. Cuanto más brillante es una estrella, más pequeña es su magnitud.
- La magnitud absoluta es una cantidad que indica el brillo intrínseco de la estrella.

Asociación de estrellas.



Las estrellas no aparecen solas en el firmamento, sino que a menudo se encuentran agrupadas formando sistemas dobles y cúmulos estelares:
- Los sistemas dobles están formados por dos estrellas que giran alrededor de un centro común.
- Los cúmulos estelares son grupos de estrellas que están ligadas por las fuerzas gravitacionales. Hay dos tipos de cúmulos: abiertos, son agrupaciones de decenas de estrellas jóvenes; y cúmulos globulares que están formados por miles de estrellas.

Origen de las estrellas.



Las estrellas nacen a partir de resto de gases interestelares que se van agrupando. La masa se va concentrando y calentando hasta que llega un momento en el que la temperatura del interior es suficiente como parta que se inicien reacciones nucleares que transforman el hidrógeno en helio.
La nebulosa de Orión  es uno de los lugares donde se está produciendo el proceso de formación de estrellas.
Una vez iniciadas las reacciones nucleares en el interior estelar, la estructura de la estrella va cambiando a lo largo de muchos millones de años. Esta evolución estelar depende de:
- La masa de la estrella.
- Su composición química inicial.
Sabiendo estos aspectos puede calcularse la evolución de la estrella.
El destino de las estrellas depende de su masa. Las estrellas de poca masa como el Sol, se apagan lentamente cuando han consumido su combustible.


4.- ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR.



Hay dos grupos de teorías que intentan explicar su origen. Son las hipótesis de fragmentación y las hipótesis de condensación o teorías nebulares.

Las teorías de fragmentación o hipótesis catastróficas.



Parten casi todas de una catástrofe, el choque o el paso muy cercano de dos estrella. Hoy en día, estas teorías están en total desuso porque se considera que tanto el choque de dos estrellas como un acercamiento importante entre las mismas es altamente improbable.
En el s. XVIII algunos científicos como Buffon sugirieron que el origen del sistema solar se debía la choque de una estrella con el sol: el desprendimiento de un material que se producía en esta gran colisión originaría los planetas. Otros científicos piensan que nunca llegó a producirse tal choque, sino simplemente un gran acercamiento entre el sol y la estrella. La fuerza de la gravedad sería la encargada de sustraer material, dentro del sol como de la estrella, material que, tras su desplazamiento, no retornó a su ligar de origen, sino que se quedó girando alrededor del sol y originó posteriormente los planetas.
El conocimiento de la existencia de estrellas binarias o dobles en el universo hizo pensar a Hoyle, ya en nuestro siglo, que el sol podría haber sido la estrella binaria de otra. Según esta hipótesis, el origen del sistema solar se explicaría por la explosión de esta imaginaria estrella; el material de la misma habría originado los planetas.

Las teorías nebulares.


Comienzan a formularse en el s.XVIII. Kant y Laplace sustentan que el sistema solar se originó a partir de una nube de partículas. Ésta, al comenzar a girar, concentró una parte de la materia en el centro y expulsó el resto hacia el exterior. A partir de esta materia externa se originarían los planetas.
Entre los años 1944 y 1950, los científicos Weizsäzker y Kuiper propusieron la denominada teoría planetesimal, denominada así porque en ellas las partículas de la primitiva nube o nebulosa reciben el nombre de planetésimo o fragmentos de planetas.

Esta teoría relata la formación del sistema solar de la siguiente manera:
Hace unos 5000 millones de años, una nebulosa comenzó a contraerse y a originar concentraciones de materia o glóbulos. Los choques que se produjeron entre los átomos de hidrógeno, en el centro de la nebulosa, dieron lugar a reacciones nucleares, las cuales originaron una enorme cantidad de energía: es el comienzo del Sol.
La radiación del Sol, situado en el centro de la nebulosa, propició la vaporización del resto de ésta.
El giro de la nebulosa formó un disco aplanado. La nebulosa fue enfriándose y condensándose en partículas de pequeño tamaño (planetésimos), y después en planetoides más grandes.
Los elementos ligeros se condensaron en las zonas más frías, que estaban en el exterior del disco y que dieron lugar a los planetas exteriores. Los planetas interiores o terrestres se calentaron debido a los choques de los planetésimos, se fundieron y se diferenciaron por densidades. Así se originaron un núcleo metálico, una envoltura de rocas y una atmósfera. Posteriormente los planetas se enfriaron. En el espacio aún existen planetoides, que chocan con los planetas y producen en ellos innumerables cráteres, o que son capturados gravitacionalemente y se convierten en satélites.
Los planetas que se iban diferenciando por densidades iban creando una atmósfera con los gases liberados, que sólo era retenida en aquellos planetas que tenían una gravedad importante.





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