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Desvelando el Universo

Desvelando el Universo. Del microcosmos al macrocosmos. Actividad complementaria: VISITA AL OBSERVATORIO ASTRONÓMICO UCM Jueves 21:00-22:30. Facultad de CC Físicas UCM. Tema 0: Introducción Tema 1: La visión del mundo previa al siglo XX Tema 2: La Teoría de la Relatividad

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Presentation Transcript

  1. Desvelando el Universo Del microcosmos al macrocosmos

  2. Actividad complementaria: VISITA AL OBSERVATORIO ASTRONÓMICO UCM Jueves 21:00-22:30. Facultad de CC Físicas UCM

  3. Tema 0: Introducción Tema 1: La visión del mundo previa al siglo XX Tema 2: La Teoría de la Relatividad Tema 3: La Mecánica Cuántica Tema 4: Átomos, moléculas y biomoléculas Tema 5: Física nuclear Tema 6: Física de partículas Actividad Complementaria: “El mundo de las partículas y los aceleradores” PROGRAMA Curso 2012/13 Tema 8: Los instrumentos del astrónomo Tema 12: El medio interestelar y la Vía Láctea Actividad Complementaria: “Visita al Observatorio UCM” Tema 13: Las galaxias Tema 14: Cosmología observacional Tema 7: Historia de la Astronomía y Astronomía básica Tema 9: El trabajo del astrónomo profesional Tema 11: Las estrellas Tema 10: El Sistema Solar

  4. El Sistema Solar • El Sol • Ocho planetas • Planetas enanos • 176 satélites (Abril 2013) • Cometas y asteroides • Medio interplanetario

  5. El Sistema Solar • Hay ocho planetas en nuestro Sistema Solar • Mercurio está a 58,000,000-km del Sol • Plutón (planeta enano) está a 4,498,000,000-km del Sol • ¡Estos números tan grandes son muy incómodos!

  6. Usaremos las UA para medir distancias en el Sistema Solar. La Tierra está (en promedio) a unos 150,000,000-km de nuestro Sol. Definimos esta distancia como 1 UA. La Unidad Astronómica (UA)

  7. Mercurio 0.4 UA Venus 0.7 UA Tierra 1.0 UA Marte 1.5 UA Júpiter 5.0 UA Saturno 10.0 UA Urano 19.0 UA Neptuno 30.0 UA Plutón 39.0 UA La velocidad de la luz en el espacio es de 300,000-km/s. La luz tarda unos 8 minutos en viajar desde 1 UA desde el Sol hasta llegar a nosotros. Cuanto tarda la luz desde Plutón? 39 x 8 = 312 minutos, o 5.2 horas! Distancias planetarias

  8. Casi toda la masa está en el Sol Reparto de masas: Sol 99.80% Júpiter 0.10% Cometas 0.05% Resto de planetas 0.04% Total Sol + Planetas + Cometas = 99.99% Masa en el Sistema Solar

  9. El Sol como estrella • Es una estrella de tamaño medio (enana amarilla). Su diámetro es de 1.4 millones km • Para cubrir el diámetro solar se necesitarían: • 10 Júpiters ó • 109 Tierras • Proporciona luz y calor, haciendo posible la vida en nuestro planeta

  10. El Sol se compone principalmente de hidrógeno y helio. 90 % hidrógeno 9 % helio Pequeñas cantidades de elementos hasta el hierro. La composición química del Sol cambia según convierte hidrógeno en helio. Composición

  11. Proceso de combinar núcleos de átomos pequeños para crear átomos mayores. Este proceso genera enormes cantidades de energía. La energía proviene de una pequeña parte de masa que se convierte según E=mc2. Fusión

  12. Manchas solares • Pequeñas áreas oscuras de la superficie. • Zonas un poco más frías que las circundantes. • Creadas por el campo magnético solar.

  13. Explosiones enormes en la superficie solar. Emisiones de partículas y energía al espacio. Provocan interferencias y daños a los satélites artificiales. Erupciones solares

  14. Prominencias • Emisiones de gas ionizado que siguen al campo magnético.

  15. Actividad de las manchas • El número de manchas solares cambia de manera regular, alcanzando un máximo cada 11.2 años. • Este fenómeno coincide con el cambio del campo magnético solar cada 11.2 años. • Podría ser responsible de cambios climáticos a corto plazo en la Tierra

  16. Pequeña edad del hielo • Período de 60 años en el siglo XVII sin manchas solares. • Origen desconocido. • El clima en el Hemisferio Norte fue más frio de lo normal.

  17. Primera Zona: Contiene los planetas rocosos de tipo terrestre. De Mercurio a Marte. Cinturón de asteroides. Segunda zona: Contiene los planetas gigantes tipo Júpiter. De Júpiter a Neptuno. Tercera zona: Desde Neptuno hasta las 50 UA. Incluye Plutón y los “enanos helados” del cinturón de Kuiper. Zonas planetarias

  18. Los planetas internos

  19. Nombre romano del dios griego mensajero. Portaba sandalias aladas que le permitían volar. Apropiado a este planeta, pues es el que se mueve a mayor velocidad. Mercurio

  20. MERCURIO • Órbita • Muy excéntrica • Perihelio 46 millones km • Afelio 70 millones km • El más cercano al Sol • El de movimiento aparente más rápido • El octavo mayor

  21. Distancia al Sol: 0.4 UA 1/3 del tamaño de la Tierra. Cambios muy fuertes de temperatura: 427°C durante el día, -173°C durante la noche. Rotación muy lenta: dos años suponen tres días. Sin atmósfera. Superficie similar a la Luna, con cráteres y explanadas suaves. NASA MESSENGER Datos sobre Mercurio

  22. VENUS • Diosa romana del amor y la belleza (Afrodita). • Segundo en distancia al Sol • El sexto mayor • El más brillante en el cielo • Planeta interior: • Muestra fases cuando seobserva desde la Tierra

  23. Superficie muy reflectante El astro más brillante del cielo El lucero del alba

  24. La atmósfera de Venus es rica en CO2 Demasiado caliente para tener agua líquida, el vapor contribuye. El agua líquida y la vida almacenan CO2 (plantas, conchas) Las rocas calientes liberan mas CO2 Efecto invernadero se retroalimenta Efecto invernadero

  25. Superficie de Venus • Estudiada mediante radar. • Rocas, montañas, cráteres, plataformas conforma de cúpula.

  26. Misiones a Venus • Una veintena de sondas. • Aterrizajes de corta duración.

  27. La Tierra • Tercera desde el Sol • Luna con 16% de la masa • Rotación de 24 horas • Traslación de 365.35 días • Distancia: 1 UA • Atmósfera: 78% Nitrógeno21% Oxígeno • Gran cantidad de agua líquidapresión y temperatura moderadas • Repleto de vida

  28. Dónde estamos?

  29. MARTE • Nombre latino del griego Ares, dios de la guerra. • Cuarto desde el Sol • Hielo de CO2 en los polos • Planeta rojo • Enorme cantidad deinformación en Internet

  30. Marte • Diámetro: 0.5 Tierra • Distancia: 1.5 AU • Dos lunas: Phobos y Deimos • Atmósfera: 96% CO20.01 atmósferas • Temperaturas -140° C a 20° C • Grandes cañones, volcanes • Antiguos rios, lagos, deltas • Vida?

  31. Superficie con muchos accidentes geográficos Monte Olimpo, el mayor volcán del sistema solar Tres veces la altura del Everest Ningún volcán parece activo actualmente Valles Marineris, 4000-km long. (de costa a costa de los EEUU) Volcanes y cañones

  32. Valles Marineris, 4000-km long. (de costa a costa de los EEUU)

  33. Lechos secos de rios y lagos. Agua abundante en el pasado remoto. Vida? Paisajes

  34. Muchas, comenzando con Vicking 1976 Dos orbitadores y dos rovers Rover curiosity Misión tripulada para 2030 Misiones a Marte

  35. Mas allá del cinturón de asteroides Elementos ligeros como: hidrógeno, helio, carbono, oxígeno, nitrógeno Mucho mayores que la Tierra, con 15-300 veces su masa y 4-11 veces el diámetro. No tienen superficies sólidas Presentan anillos y un gran número de lunas Los Gigantes gaseosos

  36. Su gran masa les permite retener incluso los gases más ligeros. Composición parecida a la solar (75% H, 24% He, 1% otros). Superficie mal definida. Densidad creciente, gases en estado líquido (campo magnético asociado). Núcleos de roca, hielo, CO2 y otros componentes. Núcleos de gran tamaño Estructura

  37. Júpiter • Rey del panteón romano (griego Zeus) • Distancia al Sol 5 UA • 70% masa del Sistema Solar que no es el Sol • 330 veces el volumen de la Tierra • Rota en solo 10 horas. Rotación diferencial.

  38. Estrella fallida Más de 60 lunas Densidad 1.33g/cm3. Traslación de 12 años terrestres Gravedad 2.5 veces la terrestre Datos sobre Júpiter

  39. Climatología muy activa. Bandas y torbellinosde gran colorido. Huracanes que duranmás de cien años. Gran mancha roja.2x la Tierra, vientos 400 km/h, observable desde 400 Galileo Atmósfera

  40. Satélites galileanos: Io, Europa, Ganimedes,Calisto Europa tiene costra helada y posibles océanos debajo Io presenta varios volcanes activos Lunas de Júpiter

  41. En Julio 1994, el Cometa Shoemaker-Levy 9 choca con Júpiter tras romperse en numerosos pedazos. Energías de varios megatones La Tierra podría sufrir uno de estos choques Shoemaker Levy 9

  42. SATURNO • Dios romano del tiempo(griego cronos) • Saturno: • 9 veces el tamaño de la Tierra • Distancia 10 UA • Saturn is a gas giant. • Fuertes vientos (500 m/sec). • Densidad menor que el agua • Segundo mayor del Sistema Solar • Rotación de solo 10 horas • Traslación de 29 años • Anillos muy prominentes • Numerosas lunas: • Titan, mayor que Mercurio • Mimas tiene un cráter gigante

  43. Visibles con telescopio de juguete. No son sólidos Fragentos de hielo, polvo y roca Muy finos (1km grosor) La sonda Cassini cruzó uno de ellos sin sufrir daños Los anillos

  44. Lunas • Más de 40, con 15 de gran tamaño.

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