ORIGEN Y EVOLUCION DEL UNIVERSO

Los científicos intentan explicar el origen del Universo con diversas teorías. Las más aceptadas son la del Big Bang y la teoría Inflacionaria, que se complementan.
La teoría inflacionaria de Alan Guth intenta explicar los primeros instantes del Universo. Se basa en estudios sobre campos gravitatorios fortísimos, como los que hay cerca de un agujero negro. Supone que una fuerza única se dividió en las cuatro que ahora conocemos, produciendo el origen al Universo. El empuje inicial duró un tiempo prácticamente inapreciable, pero fue tan violenta que, a pesar de que la atracción de la gravedad frena las galaxias, el Universo todavía crece. No se puede imaginar el Big Bang como la explosión de un punto de materia en el vacío, porque en este punto se concentraban toda la materia, la energía, el espacio y el tiempo. No había ni "fuera" ni "antes". El espacio y el tiempo también se expanden con el Universo.	La teoría del Big Bang o gran explosión, supone que, hace entre 12.000 y 15.000 millones de años, toda la materia del Universo estaba concentrada en una zona extraordinariamente pequeña del espacio, y explotó. La materia salió impulsada con gran energía en todas direcciones. Los choques y un cierto desorden hicieron que la materia se agrupara y se concentrase más en algunos lugares del espacio, y se formaron las primeras estrellas y las primeras galaxias. Desde entonces, el Universo continúa en constante movimiento y evolución. Esta teoría se basa en observaciones rigurosas y es matemáticamente correcta desde un instante después de la explosión, pero no tiene una explicación para el momento cero del origen del Universo, llamado "singularidad".
	E t a p a s   d e   l a   E v o l u c i ó n  Big Bang Densidad infinita, volumen cero.  10-43 segs. Fuerzas no diferenciadas  10-34 segs. Sopa de partículas elementales  10-10 segs. Se forman protones y neutrones  1 seg. 10.000.000.000 º. Tamaño Sol  3 minutos 1.000.000.000 º. Nucleos  30 minutos 300.000.000 º. Plasma  300.000 años Átomos. Universo transparente  106 años Gérmenes de galaxias  108 años Primeras galaxias  109 años Estrellas. El resto, se enfría.  5x109 años Formación de la Vía Láctea  1010 años Sistema Solar y Tierra

PLANETAS INTERIORES Y EXTERIORES

Planetas interiores Planetas exteriores

• Mercurio.

Mercurio es el planeta mas cercano al sol y el segundo mas pequeño del sistema solar, tampoco tiene atmósfera, recibió este nombre que le dieron los romanos por el dios mensajero con pies alados ya que era el mas rápido igual que lo es este planeta.
Su distancia hasta el sol es de 57,9 millones de kilómetros; Su diámetro es de 4.880 kilómetros. La duración de un año en mercurio es de 88 días terrestres, y la de un día es de 58,65 días terrestres.

• Venus.

A Venus se le llama estrella de la mañana porque siempre es la primera cosa que se ve en el cielo y también se le llama hermano gemelo de la tierra ya que se parece en tamaño, masa y estructura, Ambos se formaron más o menos al mismo tiempo y se condensaron a partir de la misma nebulosa. Sin embargo, durante los últimos años los investigadores han encontrado que el parecido termina aquí. Ahora Venus es diferente de la Tierra, no tiene océanos y está rodeado por una pesada atmósfera compuesta por dióxido de carbono con casi nada de vapor de agua, esta atmósfera permite que el calor entre pero no salga por eso la temperatura de la superficie es de 480 ºC. Sus nubes están compuestas por gotas de ácido sulfúrico. En la superficie, la presión atmosférica es 92 veces mayor que la presión en la Tierra a nivel del mar. En estos momentos no hay agua ni en la superficie ni en la atmósfera pero en un pasado si que hubo. Otra característica es que su cielo no es de color azul sino naranja. Venus tiene una distancia al sol de 108,2 millones de kilómetros; tiene un diámetro de 12.104 kilómetros. Un año venusiano duraría 224,7 días terrestres y un día duraría 243 días terrestres.

• La tierra.

La tierra es el único planeta que tiene tres cuartas partes de la superficie cubierta de agua, la capa de aire que forma la atmósfera mantiene una temperatura mediana que hace que pueda haber vida. La atmósfera de la tierra esta formada por nitrógeno (78%) y oxígeno (22%). La Tierra es el único planeta en el sistema solar que se sabe que mantiene vida. El rápido movimiento giratorio y el núcleo de hierro y níquel de nuestro planeta generan un campo magnético extenso, que, junto con la atmósfera, nos protege de casi todas las radiaciones nocivas provenientes del Sol y de otras estrellas. La atmósfera de la Tierra nos protege de meteoritos, la mayoría de los cuales se desintegran antes de que puedan llegar a la superficie. La tierra solo tiene un satélite: la luna su distancia al sol es de 149,6 millones de kilómetros; su diámetro es de 12.756 kilómetros.

• Marte.

también llamado el planeta rojo; La atmósfera de Marte es bastante diferente de la atmósfera de la Tierra. Esta compuesta fundamentalmente por dióxido de carbono con pequeñas cantidades de otros gases. Los seis componentes más comunes de la atmósfera son: Dióxido de carbono (95,32%), Nitrógeno (2,7%), Argon (1,6%), Oxigeno (0,13%), Agua (0,03%) y Neon (0,00025%). Existe la posibilidad de que en el pasado una atmósfera más pesada podría haber permitido que el agua circulase sobre el planeta. Rasgos físicos que asemejan costas, gargantas, cauces e islas sugieren que alguna vez grandes ríos marcaron al planeta. La temperatura media registrada en Marte es -63° C con una temperatura máxima de 20° C y un mínimo de -140° C. Su distancia al sol es de 227,9 millones de kilómetros y tiene un diámetro de 6.793 kilómetros. En Marte un año es como 687 días en la tierra y un día dura 1,026 días terrestres.

• Júpiter.

Júpiter, el planeta mas grande del sistema solar, si Júpiter estuviera vacío, cabrían en su interior más de mil Tierras y como no todos los otros planetas del sistema solar. También contiene más materia que el resto de los planetas. Existe un sistema de anillos, pero muy tenue y es invisible desde la Tierra. La atmósfera es muy profunda, comprendiendo quizá al propio planeta, y es de alguna manera como el Sol. Está compuesta principalmente por hidrógeno y helio, con pequeñas cantidades de metano, amoníaco, vapor de agua y otros compuestos. A grandes profundidades dentro de Júpiter, la presión es tan grande que los átomos de hidrógeno se rompen liberando sus electrones de tal forma que los átomos resultantes están compuestos únicamente por protones. Esto da lugar a un estado en el que el hidrógeno se convierte en metal. La dinámica del sistema climático de Júpiter se refleja en unas franjas latitudinales de colores, nubes atmosféricas y tormentas. Los patrones de nubes cambian en horas o días. La gran mancha roja es una compleja tormenta que se mueve en sentido antihorario. En su contorno exterior, el material tarda en girar entre cuatro y seis días; cerca del centro, los movimientos son menores e incluso lo hacen en direcciones aleatorias. Un montón de otras pequeñas tormentas y remolinos aparecen a lo largo de las bandas nubosas. Su distancia al sol es de 777,9 millones de kilómetros, su diámetro es de 143.303 kilómetros; Un año allí es como 11,86 años terrestres y un día como 0,410 días terrestres.

• Saturno.

También se parece bastante a la composición del sol porque tiene mayoritariamente hidrógeno y helio; La atmósfera está básicamente compuesta por hidrógeno con pequeñas cantidades de helio y metano. Saturno es el único planeta cuya densidad es inferior a la del agua (un 30% menos). Si fuese posible encontrar un océano lo suficientemente grande, Saturno flotaría en él. El color amarillo del nuboso Saturno está marcado por anchas bandas atmosféricas similares, pero más tenues, que las encontradas en Júpiter. El sistema de anillos de Saturno hace de él uno de los objetos más bonitos del sistema solar. Los anillos están descompuestos en un número de partes diferentes: los anillos brillantes A y B y un anillo C más tenue. El sistema de anillos tiene varias aberturas. Las sondas espaciales han demostrado que los anillos principales están realmente constituidos por un gran número de anillos más estrechos. El origen de los anillos es dudoso. Se cree que los anillos podrían haberse formado a partir de las grandes lunas que sufrieron fuertes impactos de cometas y meteoritos. La composición de los anillos no se conoce con seguridad, pero los anillos si contienen una cantidad significativa de agua. Podrían estar compuestos por icebergs o bolas de nieve cuyo tamaño varía entre pocos centímetros y varios metros. La mayor parte de la elaborada estructura de algunos de los anillos es debida a los efectos gravitacionales de los satélites cercanos. Este fenómeno está demostrado por las relaciones entre el anillo F y dos pequeñas lunas que acompañan al material del anillo.
La distancia entre Saturno y el sol es de 1.427 millones de kilómetros, su diámetro es de 120.000 kilómetros. Un año en saturno son como 29,46 años terrestres y un día como 0,426 días terrestres.

• Urano.

La atmósfera de Urano está compuesta por un 83% de hidrógeno, 2% de metano y pequeñas cantidades de acetileno y otros hidrocarbonos. El metano situado en la parte alta de la atmósfera absorbe la luz roja, dando a Urano su color verde-azul. Urano se distingue por el hecho de estar inclinado hacia un lado. Esta inusual posición puede ser el resultado de una colisión con un cuerpo planetario durante la historia temprana del Sistema Solar. La distancia hasta el sol es de 2.868 millones de kilómetros; tiene un diámetro de 51.800 kilómetros. Un año de Urano es como 84,01 años terrestres y un día es como 0,45 días terrestres.

• Neptuno.

Se parece mucho a Urano. Tiene mucha energía interna. Los dos tercios interiores de Neptuno están compuestos por una mezcla de roca fundida, agua, amoniaco y metano líquidos. El tercio exterior es una mezcla de gases calientes compuestos por hidrógeno, helio, agua y metano. El metano da a las nubes de Neptuno su característico color azul. Neptuno es un planeta dinámico con varias manchas grandes y oscuras que recuerdan las tormentas huracanadas de Júpiter. La mayor de las manchas, conocida como la Gran mancha oscura, tiene un tamaño similar al de la Tierra y es parecida a la Gran mancha roja de Júpiter. La nave Voyager reveló una pequeña nube, de forma irregular, moviéndose hacia el este que recorre Neptuno en unas 16 horas. Este patinete, así ha sido apodada, podría ser un penacho volcánico que asoma por encima de la capa de nubes. Se han observado en la atmósfera alta de Neptuno, brillantes nubes alargadas, similares a los cirros de la Tierra. A bajas latitudes norte, la nave Voyager capturó imágenes de bancos de nubes que proyectaban su sombra sobre las capas de nubes inferiores. Tiene una distancia hasta el sol de4.496,6 millones de kilómetros, su diámetro es de 49.500 kilómetros. La duración de un año es de 164,8 años terrestres yla de un día es de 0,67 días terrestres.

• Plutón.

La orbita de Plutón es muy diferente a la de los otros planetas; solo tiene un satélite llamado “Caronte” es tan grande como la mitad del planeta. Es el planeta mas lejano al sol y también el mas pequeño. Plutón es el único planeta que no ha sido visitado por una nave espacial, aunque se está obteniendo una creciente cantidad de información sobre este peculiar planeta. La singularidad de la órbita de Plutón, su relación rotacional con su satélite, su eje de rotación y las variaciones de luz hacen que el planeta tenga un cierto atractivo. Al contrario que la mayoría de los planetas, pero igual que Urano, Plutón rota con los polos casi en su plano orbital. El eje rotacional de Plutón está inclinado 122 grados. Cuando Plutón fue descubierto por primera vez, su relativamente brillante polo sur fue lo primero que se vio desde la Tierra. Plutón parecía apagarse a medida que nuestro punto de vista cambiaba desde la vista polar en 1954 hasta una vista ecuatorial en 1973. El ecuador de Plutón es lo que se puede ver ahora desde la Tierra. Su distancia al sol es de 5.899,9 kilómetros, tiene un diámetro de 3.00 kilómetros. Un año allí es como 247,7 años aquí y un día como 6,3867 días.

Stephen William Hawking (Oxford, 8 de enero de 1942) es un físico, cosmólogo y divulgador científico británico. Sus trabajos más importantes hasta la fecha han consistido en aportar, junto con Roger Penrose, teoremas respecto a las singularidades gravitacionales en el marco de la relatividad general, y la predicción teórica de que los agujeros negros emitirían radiación, lo que se conoce hoy en día como radiación de Hawking (o a veces radiación Bekenstein-Hawking).

Es miembro de la Real Sociedad de Londres, de la Academia Pontificia de las Ciencias y de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos. Fue titular de la Cátedra Lucasiana de Matemáticas (Lucasian Chair of Mathematics) de la Universidad de Cambridge hasta su jubilación en 2009.[1] Entre las numerosas distinciones que le han sido concedidas, Hawking ha sido honrado con doce doctorados honoris causa y ha sido galardonado con la Orden del Imperio Británico (grado CBE) en 1982, con el Premio Príncipe de Asturias de la Concordia en 1989, con la Medalla Copley en 2006 y con la Medalla de la Libertad en 2009.

Hawking padece una enfermedad motoneuronal relacionada con la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) que ha ido agravando su estado con el paso de los años, hasta dejarlo casi completamente paralizado, y lo ha forzado a comunicarse a través de un aparato generador de voz. Ha estado casado dos veces y ha tenido tres hijos. Por su parte, ha alcanzado éxitos de ventas con sus trabajos divulgativos sobre Ciencia, en los que discute sobre sus propias teorías y la cosmología en general; estos incluyen A Brief History of Time, que estuvo en la lista de best-sellers del British Sunday Times durante 237 semanas.

TEORÍA DEL BIG CRUNCH

El Big Crunch –‘gran colapso’ o ‘gran implosión’- es una de las teorías que se barajan sobre el destino final del universo. Si tuviésemos que simplificar, diríamos que se trata de la teoría opuesta al Big Bang.

El Big Crunch propone un universo cerrado, cuya expansión se iría frenando poco a poco hasta volver al punto original. De este modo, el universo se comprimiría y condensaría, por lo que su materia acabaría concentrándose en un solo punto previo, similar al existente antes del Big Bang. En otras palabras, la gravedad impediría la expansión del cosmos, con lo que éste empezaría a encogerse hasta finalmente ‘morir’ aplastado, aunque en realidad estaría concentrado en un solo punto.

Tal y como afirma otra teoría, el Big Bounce (en castellano ‘universo oscilatorio’), tras el Big Crunch podría acontecer otro Big Bang, y así sucesivamente. De este modo, no podría descartarse la posibilidad de que nuestro universo provenga de un universo anterior, comprimido y ‘muerto’ tras un Big Crunch.

Lo cierto es que éstas son sólo teorías sin una base del todo sólida. Otras como el Big Freeze o el Big Rip servirían también de alternativas para teorizar acerca del destino final del universo.

FORMACIÓN DE GALAXIAS

Después del Big Bang, el universo tuvo un periodo en el que fue muy homogéneo. Tal como se observa en la radiación de fondo de microondas, las fluctuaciones son menores que una parte en cien mil.Las fluctuaciones primigenias causaron que los gases fueran atraídos hacia áreas de material más denso, jerárquicamente se formaron los supercúmulos, las agrupaciones galácticas, las galaxias, los cúmulos estelares y las estrellas.

Buena parte de los esfuerzos de investigación están centrados en los componentes de nuestra propia Vía Láctea, ya que es la galaxia más fácil de observar. Las observaciones que necesitan explicación, o al menos ser compatibles, en una teoría de la evolución galáctica son:

    * El disco estelar es muy fino, denso y rota.
    * El halo estelar es grande, disperso y no rota (o incluso tiene una pequeña retrogradación), sin subestructura aparente.
    * Las estrellas del halo son por lo general mucho más viejas y tienen una menor metalicidad que los discos estelares (aquí hay se observa una correlación, pero no hay una conexión directa entre estos datos).
    * Algunos astrónomos han identificado una población intermedia de estrellas, llamadas "población II intermedia". Si ésta es una población distinta, entonces se describirían como de baja metalicidad (pero no tan pobres como las estrellas del halo), viejas (pero no tan viejas como las estrellas del halo) y orbitan muy cerca del disco.
    * Los cúmulos globulares son en general viejos y de baja metalicidad, pero hay algunos que no tienen tan baja metalicidad como la mayoría, y/o que tienen estrellas más jóvenes. Algunas estrellas en los cúmulos globulares parecen ser tan viejas como el propio universo (utilizando métodos y análisis totalmente diferentes).
    * En cada cúmulo globular, todas las estrellas nacen aproximadamente al mismo tiempo (excepto en algunos pocos cúmulos globulares que muestran múltiples épocas de formación estelar).
    * Los cúmulos globulares de órbitas más cortas (más cercanas al centro galáctico) tienen orbitas de baja inclinación con respecto al disco y menos excéntricas; mientras que los que tienen órbitas más alejadas orbitan en cualquier inclinación y con órbitas más excéntricas.
    * Las nubes de alta velocidad, nubes de hidrógeno neutro "llueven" en la galaxia, y presumiblemente lo han hecho desde el comienzo (estas serían la fuente de gas del disco, de la que se han formado las estrellas del disco).

LA FORMACION DE LAS ESTRELLAS

FORMACIÓN DE LAS ESTRELLAS

Muchos de los objetos infrarrojos más interesantes están asociados con la formación de las estrellas. Las estrellas son formadas por nubes de gas y polvo que se colapsan por su propia gravedad. Al colapsarse, la nube gaseosa aumenta su densidad y su temperatura, y se hace más caliente y densa en su centro, que es donde con el tiempo surgirá la nueva estrella. El objeto formado al centro de la nube colapsada, que luego se convertirá en estrella, se denomina protoestrella. Como las protoestrellas están rodeadas de gas y polvo, es difícil detectarlas como luz visible. Las ondas visibles que emite son absorbidas por la materia que la rodea. Sólo en las fases evolutivas más avanzadas, cuando la protoestrella alcanza más temperatura y su radiación despeja gran parte del material adyacente, la nueva estrella puede ser detectada como luz visible. Hasta entonces, las protoestrellas sólo se pueden detectar como luz infrarroja. La luz de la protoestrella es absorbida por el polvo que la rodea, el cual se calienta e irradia en el infrarrojo. Los estudios de las regiones de formación de las estrellas nos darán información clave sobre cómo nacen las estrellas y, en consecuencia, acerca de la formación de nuestro propio sol y de nuestro sistema solar.

LA TEORÍA DEL BIG BANG

El Big Bang, literalmente gran estallido, constituye el momento en que de la "nada" emerge toda la materia, es decir, el origen del Universo. La materia, hasta ese momento, es un punto de densidad infinita, que en un momento dado "explota" generando la expansión de la materia en todas las direcciones y creando lo que conocemos como nuestro Universo.

Inmediatamente después del momento de la "explosión", cada partícula de materia comenzó a alejarse muy rápidamente una de otra, de la misma manera que al inflar un globo éste va ocupando más espacio expandiendo su superficie. Los físicos teóricos han logrado reconstruir esta cronología de los hechos a partir de un 1/100 de segundo después del Big Bang. La materia lanzada en todas las direcciones por la explosión primordial está constituida exclusivamente por partículas elementales: Electrones, Positrones, Mesones, Bariones, Neutrinos, Fotones y un largo etcétera hasta más de 89 partículas conocidas hoy en día.

En 1948 el físico ruso nacionalizado estadounidense George Gamow modificó la teoría de Lemaître del núcleo primordial. Gamow planteó que el Universo se creó en una explosión gigantesca y que los diversos elementos que hoy se observan se produjeron durante los primeros minutos después de la Gran Explosión o Big Bang, cuando la temperatura extremadamente alta y la densidad del Universo fusionaron partículas subatómicas en los elementos químicos.

Cálculos más recientes indican que el hidrógeno y el helio habrían sido los productos primarios del Big Bang, y los elementos más pesados se produjeron más tarde, dentro de las estrellas. Sin embargo, la teoría de Gamow proporciona una base para la comprensión de los primeros estadios del Universo y su posterior evolución. A causa de su elevadísima densidad, la materia existente en los primeros momentos del Universo se expandió con rapidez. Al expandirse, el helio y el hidrógeno se enfriaron y se condensaron en estrellas y en galaxias. Esto explica la expansión del Universo y la base física de la ley de Hubble.

Según se expandía el Universo, la radiación residual del Big Bang continuó enfriándose, hasta llegar a una temperatura de unos 3 K (-270 °C). Estos vestigios de radiación de fondo de microondas fueron detectados por los radioastrónomos en 1965, proporcionando así lo que la mayoría de los astrónomos consideran la confirmación de la teoría del Big Bang.