L'Univers i la Formació del Sistema Solar

I 108 flashcards i 72 preguntes més al document.

Text del document

L'univers i la formació de la Terra Orientacions - Breus nocions sobre l'origen de l'univers i dels planetes. Big bang. Forats negres. Galàxies, nebuloses, estrelles, planetes, satèl·lits. Sistema solar: components. Moviments planetaris: rotació, translació. Eclipsis. Relació Terra-Lluna: efecte sobre les marees. Relació Terra-Sol: efecte sobre les estacions. Per començar… Quin és el nostre lloc a l'univers? Com es va formar l'univers? <iframe src="https://www.ccma.cat/video/embed/sx3/5748945/" allowfullscreen scrolling="no" frameborder="0" width="500px" height="281px"></iframe> https://www.melodysheep.com/timelapse Per començar parlarem una mica de L'UNIVERS…

Composició de l'univers Segons les últimes dades aportades per la NASA; l'univers està constitutit per: - Matèria normal: estels, planetes, gasos i forats negres. 4%. Està formada per àtoms d'elemetns químics. L'àtom més freqüent és l'hidrogen, seguit de l'Heli. La resta d'elements són els 109 elements de la taula periòdica. - Matèria fosca: 21% de l'univers. No es pot veure i se'n desconeix la composició.

Els científics la van descobrir perquè van veure que la massa total d'estels, pols i gasos d'una galàxia no era suficient per poder explicar els fenòmens de moviment i gravetat que es produeixen a la galàxia i entre galàxies - Energia fosca: 75% de l'univers i està distribuida de manera homogènia per tot l'univers. Tal com passa amb la matèria fosca, encara no se'n sap quina és la naturalesa i és una de les incògnites de la cosmologia i la física. L'origen de l'univers: La Teoria del Big Bang L'Univers es va crear després d'una gran explosió, el Big-Bang.

Segons aquesta teoria, fa 13700 milions d'anys, tota la matèria de l'univers estava concentrada en una zona extraodinariament petita, i quan es va produir l'explosió , aquesta matèria va sortir impulsada en totes direccions en forma de gas i de pols còsmica. La matèria es va concentrar en alguns llocs de l'espai i es van formar els primers estels i les primeres galàxies degut a que aquesta matèria ( gas i pols còsmica) es va anar refredant i es van anar formant agregats i condensant, aqui van sortir les primeres estrelles, des de llavors, l'univers continua en evolució constant, expandint-se.

La gran explosió hauria originat tota la matèria de l'univers i, a mesura que s'anava expandint, hauria produït l'espai i el temps. https://www.youtube.com/watch?v=a9L9-ddwcrE L'origen de l'univers: La teoria del Big Bang Les primeres estrelles* van durar poc, perquè la seva matèria, semblant al combustible nuclear, es gastava en grandíssimes explosions, que escampaven per l'espai gasos i pols formats per compostos de diversos elements químics, molts dels quals no coneixem i que anomenem matèria i energia fosca*. Aproximadament 500 milions d'anys després del Big Bang, continuaven apareixent noves estrelles i galàxies.

Una galàxia reuneix milions d'estrelles entre núvols de gas .Així es va formar la nostra galàxia, la Via Làctia. Entre les noves estrelles que es van formar hi el Sol i, al seu voltant, es van formar alguns planetes , com la Terra. Per això podem dir que "Som pols d'estrelles!". Evolució de l'univers després del Big Bang Un cop produït el Big Bang es creu que l'evolució de l'univers va ser la següent: a) Uns segons després del Big Bang: Temperatura elevadíssima, les partícules elementals acabades de formar ( electrons, protons, neutrons, positrons, neutrins…) van interactuar amb els fotons i van formar una fase calenta i gasosa de matèria i radiació, com una "sopa còsmica".

b) Uns minuts després: La formació dels primers elements. La temperatura va baixar ràpidament ( 10000 milions de graus fins a una 100 milions de graus), això va permetre la fusió de neutrons i protons i es van forma els nuclis d'àtoms d'elements lleugers: (Hidrogen, heli, liti, nomès el NUCLI) Aquest procés s'anomena nucleosíntesi primordial. Aquest procés només va durar uns minuts. c) Llavors la temperatura va baixar molt més i en arribar aprox als 3000 ºCi es van formar els àtoms dels primers elements quimics, aquí es creu que es va formar l'Heli, l'Hidrogen i el Liti, són els elements més lleugers de la taula periòdica.

Un cop formats els primers àtoms es van poder alliberar els FOTONS (llum) i l'univers es va fer transparent. Per tant,l'univers primitiu (b) estava format per electrons, protons, fotons i nuclis d'elements lleugers i una mica més endavant ja es van formar els primers àtoms ( c) ( quan els protons es van poder unir als electrons). Evolució de l'univers després del Big Bang d) Llavors al cap d'anys, els àtoms es van començar a ajuntar formant estrelles o estels i es van començar a formar les primeres galàxies (conjunt d'estrelles) (Després de la formació dels primers àtoms lleugers —i de l'alliberament de la llum— es van començar a formar i a agrupar enormes núvols de gas.

Per gravetat, els àtoms del gas es van ajuntar per formar grans estrelles. I les estrelles es van anar agrupant per formar les primeres protogalàxies) Nucli: protons i neutrons Àtom: electrons giren al voltant del nucli Evolució de l'univers després del Big Bang Aquestes estrelles exploten degut a la gran energia que tenen, es tornen a convertir en pols còsmica que es torna a ajuntar formant àtoms i aquests per la gravetat a la vegada es tornen a ajuntar formant noves estrelles. Com es va formar el Sol? L'explosió d'una enorme estrella va llençar una gran quantitat de matèria a molta velocitat cap a un núvol de pols.

L'ona de xoc va provocar un col·lapse gravitacional de la matèria que va formar una nova estrella de petites dimensions: el Sol Com es va formar el Sistema Solar? Al voltant d'aquesta nova estrella, el Sol, els planetes es van formar en diferents punts d'aglomeració del núvol de pols i gas per un procés d'agregació per gravetat de les partícules de gas i pols que va formar el sistema solar (planetes, satèl·lits…) Evolució de l'univers després del Big Bang Conceptes importants: Estrella: Esfera de gas calent que brilla intensament, l'energia de la qual és produïda per un procés intern de fusió nuclear.

Galàxia: Conjunt d'estrelles, estrelles compactes, núvols de gas, planetes, pols còsmica, matèria fosca i energia units gravitatòriament en una estructua més o menys definida. Nebuloses: Regions del medi interestel·lar constituïdes per gasos (principalment hidrogen i heli) a més d'elements en forma de pols còsmica Asteroide: Objecte sòlid, compost majoritàriament per roca i metalls, més petit que un planeta que orbita al voltant del Sol Constel·lacions: Cadascuna de les 88 regions arbitràries en les quals es divideix el firmament per tal de classificar i designar els cossos celestes.

Conceptes importants: Forat negre: concentració de matèria d'altissima densitat amb una força gravitatòria elevadíssima. https://www.ccma.cat/tv3/sx3/que-es-un-forat-negre/video/5940367/ ASTRES: Un astre o esfera celeste és qualsevol cos celeste amb forma definida i que pot individualitzar-se dels altres cossos de l'Univers. Planeta: són astres sense llum pròpia i giren al voltant d'una estrella. Satèl·lit: Són astres sense llum pròpia i giren al voltant d'un planeta. Cometes: són astres formats per un nucli sòlid de gel i una o varies cues gasoses.

https://www.saviament.com/medi-social-i-cult ural/univers/els-astres-univers/ Galàxies Galàxia: Conjunt d'estrelles, estrelles compactes, núvols de gas, planetes, pols còsmica, matèria fosca i energia units gravitatòriament en una estructua més o menys definida. La galàxia on ens trobem és la VIA LÀCTIA. El planeta Terra, pertanya al Sistema solar. El sistema solar El sistema solar està constituït pel Sol i una gran quantitat de cossos planetaris que estan units al Sol per gravetat: planetes, asteroides, cometes i meteorits. El sistema solar es va formar fa uns 4600 milions d'anys a partir del gas i de la pols còsmica d'una nebulosa situada en un dels braços espirals de la Via Làctia.

Quan aquesta nebulosa es va convertir en un disc giratori, va originar, al centre, l'estel (Sol) i tots els cossos planetaris que giren al voltant del Sol. El Sol està format per gas, la major part és Hidrogen i Heli tot i que també té carboni, nitrogen i oxigen. Dins seu es produeixen moltes reaccions que transformen l'hidrogen en heli. Per això brilla tant, fruit d'aquestes reaccions. https://www.youtube.com/watch?v=mO9UhXDYDBM Unitats de mesura del sistema solar: Anys llum i velocitat llum Per què la distància a l'espai es mesura en anys llum? Per entendre-ho hem de partir d'un coneixement bàsic: L'univers és immensament gran.

Si haguéssim de mesurar la distància espacial en quilòmetres, ens tornaríem bojos escrivint nombres. Per això es mesura la distància de l'espai en anys llum, per abreujar a l'hora de dir-la o escriure-la. Resum: 1 any llum = 9,46 bilions de quilòmetres (9,46 × 10 12 km ): 9.460.000.000.000 km i en metres? 9,46 × 10 15 metres.: 9460000000000000 m La velocitat de la llum: 299.792.458 m/s o uns 300000 km/s La llum del Sol triga a arribar a la Terra només vuit minuts i mig. Per tant, a quants km es troba el Sol de la Terra? Coincideix aproximadament amb la UA? Com es va formar el sistema solar?

Ampliem La hipòtesi actual de la formació del sistema solar és la hipòtesi nebular, proposada per Emanuel Swedenborg el 1734. El Sol i els planetes es van formar a partir d'un núvol gegant de gas i pols Anomenat nebulosa solar. Aquesta nebulosa es va començar a comprimir i a girar. A mesura que s'anava comprimint, la seva temperatura i pressió augmentaven. La nebulosa cada vegada girava més ràpid i es va formar un disc. Llavors es van començar a formar tots els cossos del sistema solar: La gravetat va començar a tirar molta matèria ( pols) cap al centre del disc ( nebulosa). Les temperatures i les pressions al centre eren extremes.

Feia tanta calor que va començar a tenir lloc reaccions de fusió nuclear. D'aqui va nèixer una estrella: El Sol. En aquestes reaccions l'hidrogen es fusiona per fer Heli i s'allibera molta energia. Com es va formar el sistema solar. Ampliem A la vegada, les parts més externes del disc de nebulosa es van refredant i la materia d'allà es va condensant. Petits trossos de pols es van començar a agrupar. Aquests "grumolls" es van començar a unir amb altres "grumolls". La gravetat anava unint "grumolls" formant cossos cada vegada més grossos. La gravetat del centre del disc va atraure roques i metalls mentres que el material més lleuger es va quedar més allunyat del centre.

Aquests cossos van anar creixent fins a convertir-se en planetes i satèl·lits que trobem al nostre sistema solar. Com es va formar el sistema solar Els planetes La gravetat va empènyer cap a dins del disc els materials més densos. Els planetes interns: Mercuri, Venus, Terra i Mart. Aquests estan fets de roca i metall. (planetes rocosos) Els planetes exteriors: Jupiter, Saturn, Urà i Neptu estan fets de materials lleugers com Hidrogen Heli, Aigua, Amoníac i Metà. (planetes lleugers) https://youtu.be/B1AXbpYndGc Venus va al revés!! sentit horari Sistema solar Tots els planetes giren en sentit contrari al de les agulles del rellotge excepte Venus que gira en sentit horari.

Els planetes giren al voltant del Sol i descriuen òrbites el·líptiques L'eix de rotació dels planetes varia en funció del planeta. Els moviment dels planetes: Rotació i Translació El planeta Terra, com la resta de planetes del sistema solar fa dos moviments: ROTACIÓ I TRANSLACIÓ ROTACIÓ: el planeta gira sobre si mateix, la Terra, gira sobre un eix imaginari que la travessa pels pols, aquest eix està una mica inclinat. El planeta Terra tarda a fer una volta completa sobre si mateix 24 hores. La rotació és la responsable del dia i la nit. La part il·luminada on toca el sol és de dia i la part fosca és de nit.

ROTACIÓ Translació El moviment que fa la Terra quan gira al voltant del Sol, per durar la volta completa al Sol la Terra tarda un any, la forma de l'òrbita que fa la Terra té forma d'elipse, gràcies al moviment de translació i l'eix d'inclinació de la Terra tenim les estacions de l'any. Com més inclinat està un hemisferi cap al Sol els raigs solars hi arriben de forma més directe fins a la superficie, escalfen més i per això és estiu. En contra, l'altre hemisferi que està menys inclinat rep el raig de Sol de manera menys directe i per això fa més fred i és hivern.

Equinoci: primavera i tardor Solstici: hivern i estiu https://ioc.xtec.cat/materials/G_MC3/mc3/terra_solsticis_equinoccis.html Preguntes: Perquè a l'hemisferi Nord a l'hivern, la duració del dia és tan curta? I perquè a l'estiu gairebé no es fa de nit? Passa igual a l'hemisferi sud? I a l'equador? Eclipsis Un eclipsis és un fenòmen que es produeix quan la llum que prové d'un cos ( astres) celeste és bloquejat per una altra cos (astre) celeste. Hi ha dos tipus d'eclipsis: Els de Sol i els de LLuna. Eclipsis de Lluna Els eclipsis de lluna es produeixen quan la Terra es col·loca entre la lluna i el Sol, la Terra tapa els rajos solars que arriben a la lluna.

Aquest fenomen fa que puguem veure la lluna de color vermell ( lluna de Sang). Aquest són força freqüents. També trobem eclipsis de Lluna parcials quan la terra només tapa una part dels raig de Sol. Eclipsis de Sol Es produeixen quan la lluna es col·loca entre la Terra i el Sol, quan la Lluna ocupa tota la llum diem que es Total, eclipsis de sol parcial es produeix quan la lluna es col·loca al mig del Sol i la Terra però no del tot i deixa veure una part del Sol i l'eclipsis anular quan la Lluna amaga tan sols la part central del Sol. Es veu com un cercle negre al mig del Sol.

Sistema solar Cometes Els cometes són cossos celestes que es veuen molt rarament al nostre planeta, només són visibles quan s'apropen al Sol. Quan són lluny del Sol, són esfèrics i de mida petita i es troben en estat sòlid perquè estan a una temperatura molt baixa. Quan s'apropen al Sol, s'eleva la temperatura i els components del seu nucli es comencen a fondre i s'evaporen, i també arrosseguen partícules de pols, que formen la cabellera i la cua del cometa. Exemple: Cometa Halley És un planeta que orbita al voltant del Sol cada 76 anys, el podem veure cada 76 anys. https://www.youtube.com/watch?v=O-kLKB7M1no Asteroides Els asteroides són cossos rocosos.

Són especialment abundants al cinturó d'asteroides situat entre Mart i Jupiter. Aquests també orbiten al voltant del Sol. Meteorits Els Meteorits són fragments d'asteroides o restes de cometes, aquests són atrets gravitacionalment pel Sol i xoquen amb els cossos que troben al seu pas, satèl·lits i planetes i produeixen grans cràters d'impacte. Quan arriben a la Terra, si són petits, es cremen quan entren a l'atmosfera i es veu com una llum que creua el cel a una gran velocitat, i per això se'ls anomena estels fugaços. A vegades poden deixar restes a la Terra. Planetes i satèl·lits Quin és la diferència entre un planeta i un satèl·lit?

Planeta: són astres sense llum pròpia i giren al voltant d'una estrella. Satèl·lit: Són astres sense llum pròpia i giren al voltant d'un planeta. Treballem… A quants quilòmetres equival un any llum? 1 any llum: 9.460.730.472.580,8 km Calcula a quants quilòmetres de distància es troba l'estel Pròxima del Centaure si està a 4,22 anys llum de la Terra. 4,22 anys llum x 9,46 e12km/1 any llum: 39,9 bilions de km de distància Calcula la distància de la Terra al Sol en quilòmetres sabent que la llum tarda 8,3 minuts en arribar a la Terra.

8,3 minuts x 60 s/1min x 299.792.458 m/s: 149597870 km Planetes Planetes interiors o rocosos: Mercuri, venus, Terra i Mart Planetes exteriors o gasosos: Júpiter, Saturn, Urà i Neptú Planetes i satèl·lits Al sistema solar hi ha vuit planetes: Per explorar els planetes amb una mica més de profunditat: https://www.astromia.com/edu/solar/mercuri.htm LA LLUNA La Lluna, el nostre satèl·lit. Relació Terra- Lluna: efecte sobre les marees Les marees són les variacions del nivell del mar a causa de la força gravitatòria que exerceix la lluna i el Sol sobre el planeta Terra.

Encara que la Lluna sigui molt més petita que el Sol l'atracció que exerceix sobre la Terra és molt superior perquè està més aprop. Segons les diferents posicions en que es troben aquests dos astres ( lluna i sol) respecte a la Terra es poden produir diferents tipus de marea.