4.2 Methodology
5.2.3 Holistic Design and Specialization
Se trata de estrellas que están relativamente cercanas entre sí, y que se formaron a partir de una misma nube molecular. Generalmente agrupan a miles o millones de estrellas y se clasifican en cúmulos globulares, caracterizados por reunir es- trellas viejas, estables a la disgregación, y cúmulos abiertosfor- mados por estrellas jóvenes, que generalmente están en proceso de disgregación por su interacción gravitacional con otros cuerpos cercanos.
Galaxias
Cuando Galileo apuntó su telescopio al cielo, en el año 1609, descubrió que las manchas blancas de la Vía Láctea estaban compuestas por miles de pequeños puntos luminosos que se podían suponer estrellas lejanas.
En la actualidad se acepta que en el universo hay alrededor de 100 mil millones de galaxias, las que mantienen unida a una gran diversidad de cuerpos mediante la gravitación, y general- mente se clasifican por su forma. Se conocen galaxias espi- rales, elípticas e irregulares.
Una galaxia como la nuestra (la Vía Láctea) contiene unos 100 mil millones de estrellas y un diámetro de 100 millones de años luz. Se trata de una gran estructura que agrupa estrellas, nebulosas, planetas, polvo, e inclusive los famosos agujeros ne- gros, de los cuales se ha encontrado evidencia en el centro de la galaxia, donde se concentra la mayor densidad de masa.
La imagen muestra un cúmulo estelar captado por el telescopio Hubble.
Las galaxias también forman agrupaciones por efecto de la fuerza gravitacional, formando “clusters” o cúmulos galácticos.
A veces, la extrema cercanía entre galaxias produce grandes colisiones.
E
VALUACIÓN DE PROCESO Responde las siguientes preguntas.1. ¿Cuál es la causa del movimiento de los planetas alrededor del Sol?
2. ¿Qué valor tendría la aceleración de gravedad en la superficie de Marte si su radio es y su masa es ? Expresa el resultado en unidades del Sistema Internacional.
3. ¿Qué debe ocurrir para poner en órbita un satélite artificial desde Marte?
4. ¿A qué otras estructuras del universo afecta la fuerza de gravedad?
5. ¿Qué hace que la Vía Láctea mantenga unidas a cerca de 100 mil millones de estrellas?
mM =6 419 10× 23
, kg
rM =3397 km
Copia y completa el siguiente esquema en tu cuaderno.
Es la Es la distancia que separa a las masas entre sí
Son los valores de las masas que
gravitacionalmente La ley de
G m1y m2
S
ÍNTESISfue formulada por
se resume en la ecuación donde
F
Gm m
r
=
1 2 2I
NTEGRANDO CONOCIMIENTOSA
SÍ APRENDO MEJOR Responde en tu cuaderno:a. ¿Cuál fue el tema que te costó más aprender?
b. ¿Qué hiciste para solu- cionar esto?
D
ESARROLLANDO CONTENIDOS10. Sistema Solar
10.1 Origen y evolución
Quizás las preguntas más comunes, luego de tener formada una concepción del Sol y los planetas como un sistema, son: ¿de qué manera y cuándo se formó el sistema?
Para responder a la primera, hubo que esperar las especulaciones filosóficas de pensadores como Swedenborg, Descartes y Laplace, quienes en el siglo XVIII fueron madurando la hipótesis de la nebulosa planetaria. Según esta teoría, el sistema se origina a partir de una nebulosa, compuesta principal- mente por elementos químicos como el hidrógeno y el resto de antiguas ex- plosiones estelares. Esta idea se ha ido confirmando mediante las modernas observaciones astronómicas que han revelado estrellas en formación con sus primitivos sistemas planetarios.
Esta nebulosa tiene en su origen un leve movimiento giratorio, el que se va incrementando a medida que la masa se acumula en su centro, de manera similar a como lo hace la espuma al momento de revolver una taza de café; esto tiene su explicación en el concepto mecánico conocido como conser- vación del momento angular. Para que el Sistema Solar tenga el aspecto que tiene ahora, ha tenido que pasar por distintas etapas en que, producto de la atracción gravitatoria, la materia se ha ido acumulando, dando origen a los planetas, satélites naturales, asteroides, planetas enanos y cuanto elemento sólido existe en nuestro sistema solar.
Los científicos han estimado que la formación del Sistema Solar debió ocu- rrir hace unos 4.500 millones de años, ¿pero que evidencias existen para afir- mar aquello? Pensemos en nuestro planeta: sus capas geológicas están en continuo movimiento, lo que provoca pliegues y fracturas, motivo por el cual rocas antiguas pueden llegar a la superficie. De esa manera, mediante un método llamado fechado radiométrico, los geólogos han encontrado rocas de más de 4.000 millones de años en algunas regiones de Australia. También esto ha ayudado a determinar la edad del Sistema Solar. La datación de me- teoritos ha contribuido, hallándose algunos de 4.500 millones de años, edad que se le asigna generalmente al Sistema Solar.
D
ESARROLLANDO CONTENIDOS10.2 Visión actual del Sistema Solar
Como hemos visto, el modelo actual del Sistema Solar es resultado de muchos siglos de observa- ciones. En la actividad anterior pudimos compro- bar que las distancias entre los planetas del Sistema Solar son enormes y que replicar dichas distancias en una maqueta resulta poco práctico. Después de Newton, han existido varios ajustes al modelo planetario, provenientes de observa- ciones más precisas y de nuevas teorías, como la de la relatividad, que proponen que la geometría del espacio-tiempo se ve afectada por la materia. La presencia de una masa deformaría el espacio- tiempo a su alrededor (lo curvaría), tal como un objeto pesado colocado sobre una superficie elástica y tensa (como una red); el objeto se hundiría, deformando y estirando esa superficie.
M
AQUETA DELS
ISTEMAS
OLARFormen un grupo de cinco estudiantes y consigan plasticina, trozos de papel, huincha de medir, calcu- ladora y construyan una esfera de papel de 14 cm de diámetro.
1. Para representar el Sol, usen la bola de papel y colóquenla en el centro del patio del colegio u otro sitio despejado dentro del establecimiento.
2. Si el diámetro del Sol es de 1.392.000 km, ¿de qué tamaño tendría que ser la Tierra para ser represen- tada de manera proporcional? Realícenlo con una esfera de plasticina y etiquétenla con su nombre en un trozo de papel. Utilicen la Tabla 2 de la página siguiente para realizar los cálculos.
3. Representen el tamaño de los otros planetas, utilizando el mismo criterio del punto anterior.
4. Para mantener las proporciones de la maqueta, ubiquen Mercurio a una distancia de 5,8 m de la bola que representa el Sol.
5. Realicen los cálculos para ubicar el resto de los planetas en la misma escala de distancias. Utilicen los valores de la tabla 2 y ordenen los valores en una tabla nueva.
6. ¿Cuántos planetas pueden ubicar dentro del radio del patio del colegio? Realícenlo.
7. Si la estrella más cercana al Sol está ubicada a 4 años luz de distancia, ¿a qué distancia del centro del patio debieran ubicarla para mantener las proporciones? Consideren que la luz viaja a 300.000 km/s.
8. Las distancias y tamaños del Sistema Solar, ¿corresponden a la imagen previa que tenías? Comenta.
CLASIFICAR-IDENTIFICAR