Guia CDT

UNIDAD 1: SISTEMA TIERRA

GUÍA DE ESTUDIO         1.2. LA TIERRA EN EL UNIVERSO

NOTA: Cuando incluyas números, SIEMPRE HAS DE PONER LAS UNIDADES CORRESPONDIENTES

1.2.1 Origen del universo y la nucleosíntesis de los elementos químicos

Vean primero la clase grabada y tomen notas: https://drive.google.com/file/d/1cA7fdLc2A7ixbKN9oMV840kR3JPTPboI/view?usp=sharing

1.2.1.a Origen del Universo

1. En la diapositiva 2, “Tamaños y distancias del universo”, están los cálculos de a qué equivale 1 año luz y los tamaños de nuestro “Universo local” (donde está nuestra galaxia y la gran galaxia vecina).

Revisa la diapositiva con atención y contesta: ¿Qué es un año-luz? ¿Es medida de espacio? ¿O de tiempo? ¿O de ambos? ¿Por qué?

Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año y equivale aproximadamente a 1013km o 10 millones de millones de años. Es una medida de espacio.

2. Revisa con atención las diapositivas 3 a 8, desde planetas a las estrellas más grandes (diapositivas 3 a 7). Compleméntalo viendo  https://www.youtube.com/watch?v=2FwCMnyWZDg (“De diminuto a grande, de grande a colosal, de colosal a infinito”, 2009) para lograr una aproximación a los descomunales tamaños del universo [light year = año luz; OJO: miles indicados con punto(.), en lugar de coma (,)]. reflexiona acerca de que tan enorme es el Universo, y si verdaderamente alcanzas a entender magnitudes tan descomunales. Anota una breve explicación al respecto.

Las escalas más grandes del universo, o al menos las que conocemos, son realmente inimaginables. Los montes más grandes de la tierra ya parecen enormes comparados conmigo, no puedo imaginar cómo sería la comparación con las estrellas más grandes que se han observado.

3. ¿Cómo se llama nuestra galaxia y qué diámetro aproximado tiene?

Vía láctea y tiene 100,000 años luz de diámetro

4. Nuestro sistema solar, ¿en qué posición de nuestra galaxia se encuentra?

A 2/3 partes de distancia del centro, es uno de los factores que permite la vida en el planeta debido a la poca densidad de materiales

5. ¿Qué tan vieja es nuestra galaxia? (¿Incluye número y unidad -años?, millones de años -Ma?)

La Vía Láctea tiene aproximadamente 10,000 MA de antigüedad

6. ¿Cuáles son las consecuencias de la Teoría de la Relatividad de Einstein, que permitieron cambiar los conceptos acerca del Universo?

Antes de Einstein se pensaba que el universo estaba completamente estático y que estaba compuesto por un material desconocido que permitía la dispersión de la luz. Con la teoría de relatividad de Einstein esto cambió, porque dijo que no existía un medio interestelar y que el universo es curvo, que no es estático y que está en movimiento (expandiéndose o contrayéndose).

7. Cuando miramos al cielo y vemos a nuestro Sol, algunos planetas (por ejemplo, Venus, Júpiter y Saturno, que son los observables a simple vista cuando el cielo está despejado, siempre y cuando estén de noche orbitando al Sol del mismo lado que está la Tierra) y los puntos brillantes en el firmamento nocturno (estrellas, galaxias, nebulosas), ¿vemos su presente o su pasado? ¿Por qué? Vemos su pasado debido a las distancias que tarda la luz en llegar hasta nuestros ojos

8. ¿Qué es el efecto Doppler en Astronomía y por qué se considera como una de las evidencias de la expansión del Universo?

El efecto doppler es dice que si una fuente de luz se aleja se corre hacia el rojo en el espectro, si se ve azul es porque la fuente de luz se acerca.

Casi todas las galaxias presentan un corrimiento al rojo, lo que indica que se alejan, por lo tanto, esto demuestra que el universo se mueve y lo hace en expansión

9. ¿Qué excepción conocemos al efecto Doppler del corrimiento de la luz hacia el rojo de “todas” las galaxias, y por qué? Nuestra galaxia vecina Andrómeda, lo que significa que se está acercando a la vía láctea por la fuerza de atracción entre ambos cuerpos, lo que ocasionará que en 4000 Ma colisione con nuestra galaxia.

10. ¿Cuál es la teoría más aceptada que explica el origen del universo? (¿menciona el nombre e incluye la edad aproximada que parece tener el Universo, así como dónde estaba toda la materia y energía del Universo antes de su “nacimiento”? (no es necesario escribir todos los aspectos de la teoría desarrollada en las diapositivas 15 y 16).

La teoría del Big Bang, dice que el universo tiene alrededor de 13800 MA, toda la materia estaba totalmente compactada en un punto de densidad infinita, un fenómeno muy raro llamado SINGULARIDAD GRAVITACIONAL.

11. ¿Cuáles son las 2 evidencias indirectas (pues nunca vamos a poder observar evidencias directas, dado que el universo naciente no emitió luz en sus aproximadamente 300,000 años de existencia; la teoría se desarrolló con modelos matemáticos) que sostienen la Teoría del origen del Universo (Big Bang o Gran Explosión)?

La singularidad gravitacional y la inflación

1.2.1.b La nucleosíntesis de los elementos químicos en el Universo

12. ¿Cuál es el “combustible” (átomo en la tabla periódica) del Universo, que genera grandes cantidades de energía cuando se fusionan 2 núcleos atómicos de ese átomo? ¿Y qué elemento o átomo de la tabla periódica se genera al fusionarse 2 núcleos del elemento “combustible” en el Universo?

El hidrógeno es el combustible del universo, al fusionarse 2 núcleos de hidrogeno se forma 1 núcleo de helio

13. ¿Las estrellas son bolas de fuego o de gas a muy altas temperaturas? ¿Por qué?

No son bolas de fuego porque el fuego necesita oxígeno para existir, el H HE son gases a muy altas temperaturas, en un estado plasmático

14. ¿Cómo se llama el proceso que genera la energía de todas las estrellas, por fusión de núcleos atómicos (principalmente de H)? Nucleosíntesis estelar

15. ¿Cómo obtienen energía las estrellas, para mantener temperaturas tan elevadas y durante tanto tiempo?

Por medio de la fusión de núcleos de hidrogeno

16. ¿Qué es la nucleosíntesis estelar, que todas las estrellas llevan a cabo sin importar su tamaño?

La nucleosintesis estelar es la formación de núcleos de helio por medio de la fusión de núcleos de hidrógeno para generar núcleos de helio

17. ¿Qué es la nucleosíntesis explosiva o de supernova? ¿Cuál es la masa mínima aproximada que ha de tener una estrella para concluir su vida con esta explosión? ¿Por qué ocurre la explosión de supernova? ¿Qué se forma durante la explosión? 8 masas solares es la masa mínima aproximada, en un punto llega al elemento de masa atómica 65 que es el hierro y deja de emitir energía, la comienza a absorber, entra en crisis y explota, formando los elementos más pesados de la tabla periódica.

18. ¿Cuál es el origen de los elementos de la Tabla Periódica? Separa 3 categorías: 1) H. 2) Elementos más ligeros (hasta Mn). 3) Elementos más pesados (el resto de la tabla periódica).

El h se formó en la gran explosión

Los elementos más ligeros se forman cuando el hidrógeno de una estrella se está acabando (nucleosintesis estelar)

Los elementos más pesados se forman por nucleosintesis explosiva que es la que hacen las estrellas más masivas

19. ¿Por qué una explosión de supernova relativamente cercana a la Tierra sería tan peligrosa para la vida?

Por la gran cantidad de rayos gamma que emite, si hubiese una explosión entre 50 y 100 años luz sería malo para la tierra

20. 1) La explosión de supernova que ocurrió hace unos miles de años, y seguro pudo observarse como un punto muy brillante en el cielo (ver Diapositiva 29), ¿pudo afectar a la vida en el planeta cuando ocurrió? no

2) La estrella de neutrones que quedó como remanente (N49) de la anterior supernova, muy activa y emisora actualmente de potentes emisiones de rayos gamma, ¿podría afectarnos? no

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