3. L’estudi dels astres i l’Univers des de l’antiguitat va ser molt
important per l’elaboració de calendaris, la caça, l’agricultura, la
navegació,...
Però es va arribar a suposar que els astres influïen en la vida de
les persones i en algunes civilitzacions es consideraven com a
Déus.. I no n’hi ha cap argument científic que avale aquestes
creences.
4. ASTROLOGIA
L’astrologia és una disciplina que pretén conèixer i predir la personalitat dels individus
i els esdeveniments importants de la seva vida. Per fer-ho, es basa en la posició dels
astres i en el seu moviment, a partir del moment del naixement d’una persona.
En l'antiguitat i durant l'edat mitjana, l'astronomia i l'astrologia es
van desenvolupar conjuntament. A partir de l'acceptació del model heliocèntric van
començar a separar-se.
L'astrologia ha quedat desconnectada de la ciència moderna.
5. ASTRONOMIA
•
Ciència que estudia els astres i l’estructura de l’univers.
•
L’astronomia moderna va nèixer en el segle XVI.
•
1543 Copèrnic. Teoria heliocèntrica.
•
•
•
•
1609-1619 Kepler establí les lleis de moviment dels planetes.
Galileu usà un telescopi i recolzà a Copèrnic.
Finals s.XVII Newton. Principi de la gravitació universal.
S. XVIII es va descobrir que el sistema solar forma part d’una
galàxia.
S. XX s’ha confirmat que l’Univers està ple de galàxies i el
fenomen de l’expansió de l’Univers (Hubble)
6. Ciència i pseudociència
No sempre és fàcil la demarcació entre la ciència
i el que no ho és.
Pseudocientífic: allò que es presenta com a
científic sense ser-ho, sense basar-se en proves
objectives, i ho fa en general per guanyar la
confiança de qui ho reb.
L'astrologia és una pseudociència.
8. Fins fa només 400 anys es pensava que la Terra era el
centre de l'Univers.
Només en el segle XX s'ha descobert la vertadera
magnitud de l'Univers.
Des de l'antiguitat els éssers humans han intentat explicar
com és l'Univers.
Amb els telescopis es van poder descobrir planetes com
Urà i Neptú, i objectes transneptunians com els cometes i
els planetes nans Eris, Plutó
En l'actualitat s'ha pogut veure la Terra des de l'espai, s'ha
arribat a la Lluna i s'han enviat sondes espacials a diversos
planetes.
Amb tota la informació que tenim en l'actualitat, totes
aquestes creences antigues ens semblen molt simples.
9. TEORIES
GEOCÈNTRICA
La Terra és el centre de l'univers i el Sol, les estrelles, la Lluna i els planetes giren al
voltant seu en trajectòries circulars. Es va mantenir fins al segle XVI.
HELIOCÈNTRICA
El Sol està immòbil en el centre de l'univers i la Terra gira sobre sí mateixa i la Lluna
al seu voltant. La Terra i els altres planetes giren al voltant del Sol.
MODEL ACTUAL
El Sol és una petita estrella que es troba en una de les moltes galàxies que hi ha a
l'univers i no s'ha definit un lloc que pugui ser considerat el centre de l'univers.
11. L'Univers és un buit immens en el qual hi ha milions de cossos.
3.1. L'univers observable
Constitueix tan sols una petita part, potser un 10%, de la matèria total de
l'Univers.
Des del punt de vista químic, entre un 70% i un 75% és hidrogen, un 20%
aproximadament és heli i la resta el componen els altres elements del
sistema periòdic (O, C, Fe, etc.)
Otros (O,C,Fe,etc.)
5%
Helio
20%
Hidrógeno
75%
12. 3.2 La matèria fosca
Els científics en van postular l'existència quan van mesurar la
massa total d'estrelles, pols i gasos d'una galàxia i van
comprovar que no era suficient per poder explicar les forces
gravitatòries que es donen a la galàxia i ni entre galàxies, així
com com per explicar-ne el moviment.
El 90% de la matèria total de l'Univers és matèria amb una
composició i unes propietats que desconeixem ja que no emet
ni reflecteix cap tipus de radiació. No es pot detectar amb els
mitjans tècnics actuals.
14. L'espectre electromagnètic
Aument d'energia
La llum és la radiació de l'espectre
electromagnètic que podem captar amb els
nostres ulls.
Però hi ha moltes radiacions que els
nostres ulls no veuen
16. En l'univers mesuram les distàncies en anysllum: distància que recorre la llum en un any,
viatjant a 300.000 km/s.
17. •Les primeres galàxies es van començar a formar 1000 milions d'anys després del
Big Bang.
•Les galàxies estan constituïdes per matèria visible (estrelles, núvols de gas i
pols) i matèria fosca.
•Hi ha més de 100 000 milions de galàxies a l'univers observable. Cadascuna té
milions d'estrelles.
•Actualment s’estima que la Via Làctia té uns cent mil anys llum de diàmetre i
conté centenars de milions d’estrelles que giren lentament i fan una volta cada
250 milions d’anys.
•El Sol és només una estrella vulgar, situada en un dels braços de l’espiral.
•Les galàxies estan separades entre si per un espai buit de milions d’anys llum.
•Els tipus de galàxies més freqüents són: les galàxies el·líptiques, espirals i
irregulars.
18. El nostre lloc en l'Univers
La Vía Láctea
Grupo Local
La Tierra
El Sistema Solar
19. Com són les estrelles?
• Les estrelles són cossos esfèrics i lluminosos que se formen per
la concentració de núvols de pols interestelar i de gas.
• Están constituïts per gasos, a temperatura molt elevada.
• Són de colors molt diferents; segons la seva temperatura són
blaves, blanques, grogues, vermelles, etc.
• A l'univers hi ha estels d'edats molt diverses i en diferents estats
d'evolució.
• El Sol és un estel mitjà situat amb els planetes en una zona
intermèdia d'una gran galàxia espiral: Via Làctia.
• Les constel·lacions són estels amb formes i noms característics,
però la majoria de constel·lacions no són grups reals: no totes
les estrelles d'una mateixa constel·lació estan a la mateixa
distància de la Terra.
20. OBSERVACIÓ DE GALÀXIES
Fins fa pocs anys, la investigació de l'univers es realitzava
solament des de la superfície de la Terra, mitjançant
telescopis, radiotelescopis i altres instruments similars.
L'atmosfera terrestre filtra diferents tipus de radiacions. La
instal·lació de telescopis en òrbites espacials permet estudiat
la radiació visible i la no visible (infraroja, ultraviolada, X i
gamma).
23. L'Univers en moviment
Ni un sol àtom d'una galàxia queda immòbil ni un sol segon.
La força de la gravetat segons Newton
• La llei de la gravitació diu que els cossos
s'atrauen, tant més com més pròxims
estiguin i més gran sigui la massa.
La gravetat és el que fa que els planetes entrin en òrbta al voltant de les estrelles
i que les estrelles es juntin entre si per formar enormes galàxies giratòries.
24. L'Univers en moviment
La força de la gravetat segons Einstein
• Les grans masses actuen sobre
l'espai del voltant i el deformen.
• La curvatura de l'espai-temps és
el que produeix la gravetat.
• El Sol deforma l'espai-temps i per
això la Terra gira al seu voltant.
25. Els forats negres
• Són concentracions de matèria
d'altíssima densitat.
• El seu camp gravitatori és tan
gran que ni tan sols la llum se'n
pot escapar.
• Es detecten per la radiació (en
general raigs X) que emet la
matèria quan accelera, just abans
de caure en el forat negre.
• Com més cossos hi caiguin, més
gran serà la seva massa i
incrementarà la seva força
gravitacional.
• Punt de no retorn.
Sagitari A*
Forat negre centre de la Via Làctia
Massa de 3 milions de sols
Punt de no retorn: 7,7 milions de
quilòmetres.
27. Del big bang al big rip
Teoria del Big Bang
• Va ser proposada per l'astrònom belga
Georges Lemaître el 1927 i desenvolupada pel
físic nord-americà George Gamow el 1948.
• Fa 13 700 milions d'anys, tota la matèria de
l'univers estava concentrada en una zona
extraordinàriament petita.
• Quan es va produir l'explosió, va sortir
impulsada en totes direccions.
• La matèria es va concentrar en alguns llocs
de l'espai (primers estels i galàxies).
• Des de llavors, continua en evolució constant.
28. Com sabem que les galàxies s'allunyen?
Al començament del segle XX, quan els
astrònoms van analitzar la llum que ens
arribava de les galàxies, van veure que
les línies de l'espectre que representaven
els diferents elements químics semblaven
desplaçades cap al vermell.
Hubble va indicar que estava provocat per
l'efecte Doppler.
29. EFECTE DOPPLER
Si un objecte que emet ones (lluminoses o acústiques) està en
moviment, aquestes ones es distorsionen.
Si suposam un observador que està fixe en relació a l'objecte emissor
d'ones que es mou:
• Si l'objecte s'atraca a l'observador les ones es comprimeixen
(longitud d'ona més curta): el so es farà més agut o les ones
lluminoses es desplaçaran cap al blau.
• Si l'objecte s'allunya de l'observador les ones s'allarguen (longitud
d'ona més llarga): el so es farà més greu o les ones lluminoses es
desplaçaran cap al vermell.
30. EFECTE DOPPLER
Quan un objecte en
moviment emet ones,
aquestes són
distorsionades i si
l’emissor s’apropa les
ones es comprimeixen i si
s’allunya les ones
s’estiren.
31. Les galàxies s’allunyen unes de les altres, però les que ho
fan més ràpidament tenen les línies del seu espectre més
desplaçades cap el roig (longitud d'ona més llarga).
32. Conclusió
Si les galàxies s’estan allunyant unes de les altres, es
pot pensar que en el passat van estar més a prop, i
que en el principi tota la matèria estava concentrada
en un zona molt petita.
33. La confirmació del Big Bang
Estudiant les implicacions de la teoria del Big
Bang, es va deduir que si aquesta explosió
gegantina hagués tingut lloc realment, encara
ens n'hauria d'arribar radiació.
En 1964 va ser confirmada la teoria del Big Bang
la descobrir la radiació còsmica de fons.
Arno Penzias i Robert Wilson van comprovar que
arribava fins ella una radiació molt dèbil des de
tots els punts de l'espai.
Aquesta radiació és l'eco del Big bang.
34. El big bang i la història de l'univers
L'Univers actual
no s'assembla
en res al que va
sorgir en els
primers instants
del Big Bang.
1.Inflació
2.Formació de la matèria
3.Els primers àtoms
4.L'incendi de l'univers
5.Formació de les estrelles i
galàxies
6.L'energia fosca
35. QUIN POT SER EL FUTUR DE L'UNIVERS?
•
Mentres que la matèria fosca
tendeix a unir la matèria per
força gravitatòria, l'energia fosca
tendeix a separar la matèria.
•
Si és la matèria fosca la
predominant, passats els efectes
del Big bang, la matèria tendiria a
unir-se una altra vegada produintse un nou ou còsmic. Big Crunch.
UNIVERS PULSANT
•
Si és l'energia fosca la que
predomina, l'expansió de l'Univers
es
produiria
indefinidament,
l'energia fosca faria que les
galàxies s'allunyessin unes de les
altres de manera accelerada, amb
el temps acabaria separant els
objectes units per gravetat, els
planetes serien separats dels
seus estels i, fins i tot, els àtoms
serien destruïts. Big Rip.
37. Evolució d’una estrella
Comença a fer-se vella quan l'hidrogen desapareix del seu
centre, i evoluciona segons la massa:
- Més petita que el Sol, evolucionarà a nana blanca (s’anirà
refredant i contraent fins apagar-se)
- Massa com la del Sol, quan l’hidrogen s’esgoti, l’estrella
s’inflarà convertint-se en gegant vermella, es contraurà i es
convertirà en nana blanca
- Deu vegades major: es forma una gegant vermella, explota en
supernova, es contreu i forma una estrella de neutrons, quan gira
s’anomena púlsar.
- Trenta vegades major, evoluciona a supernova, la massa es
concentra i es forma un forat negre.
38. L'energia dels estels procedeix de reaccions termonuclears de fusió que
tenen lloc al nucli.
Les estrelles són fàbriques d'elements químics. A partir de l'hidrogen han
sorgit tota la resta d'elements químics.
En les reaccions de fusió, dos àtoms lleugers es fusionen per produir un
àtom major, alliberant-se molta energia.
Començament de la vida d'un estel: nuclis d'hidrogen formen heli.
Els nuclis d'heli es situen al centre de l'estel, on mitjançant reaccions
nuclears es forma carboni.
S'originen successivament i pel mateix procés nitrogen, oxigen, silici, fluor,
neó, sodi, etc.
Quan l'estel mor, el material que s'hi ha produït passa a formar part del
gas interestel·lar i, més tard, de nous estels, planetes, etc.
40. Som pols d'estrelles
Cada un dels elements químics que ens envolten es va generà durant la vida
o la mort d'una estrella.
L'heli, carboni i tots els elements més lleugers que el ferro s'han originat per
nucleosíntesi estelar.
Els elements més pesats que el ferro es produeixen per l'explosió d'una
supernova.
42. Com es van formar el sol i els planetes?
1
Supernova
Explota una supernova
Nebulosa
2 explosión de la supernova
La
genera una onda de choque
3La onda de choque se acerca
a la nebulosa
4
5
La onda de choque comprime
la nebulosa, que colapsa
Los núcleos de hidrógeno
se fusionan, fabricando
helio y liberando energía
43. Com es van formar el Sol i els planetes?
1
2
3
4
5
La nebulosa se comprime, colapsa y se
transforma en un disco
El disco está más caliente en el centro.
Los elementos más ligeros emigran
hacia la parte exterior, más fría.
En cada zona del disco comienza
a «crecer» un planeta, atrayendo
la materia cercana
En las zonas internas del disco
se forman cuerpos pequeños
que chocan entre sí, dando origen a
planetas como la primitiva Tierra
Con el material «sobrante»
de la construcción de los planetas se
formaron los 166 satélites conocidos
(2008)
44. Com es va formar la Lluna?
La Lluna es va formar per la col·lisió d’un planeta menor contra la
Terra.
Ho avalen els coneixements de la composició de les roques lunars
i terrestres: els components que les formen són els mateixos en
diferents percentatges. Es dedueix que la Lluna prové dels
materials de l’exterior terrestre.
45. EL SISTEMA SOLAR
MERCURI:
VENUS
TERRA
Planeta més petit del
Sistema Solar i més
proper al Sol. No té
atmosfera ni satèl·lits.
Grans diferències de
temperatura entre el
dia i la nit
Gira damunt ell mateix
en sentit contrari,
atmosfera molt densa,
temperatura elevada a
causa
de
l'efecte
hivernacle.
No
té
satèl·lits.
Temperatura mitjana de
15ºC, atmosfera densa de
nitrogen i oxigen. Té un
satèl·lit i aigua en estat
líquid.
ROTACIÓ: 58,7 dies
ROTACIÓ: 243 dies
TRANSLACIÓ:
dies.
TRANSLACIÓ: 224,6
dies
88
ROTACIÓ: 1 dia
TRANSLACIÓ:
dies
365,25
46. MART
JÚPITER
SATURN
Té grans volcans
inactius
i
dos
satèl·lits (Fobos i
Deimos).
Planeta més gran del
Sistema Solar. Té més
de 60 satèl·lits.
Sistema d'anells vistós
formats
per
pols
i
fragments
de
roques.
Segon planeta més gran
ROTACIÓ:
37min
TRANSLACIÓ:
1,88 anys
24h
ROTACIÓ: 9h 55min
TRANSLACIÓ: 11,86
anys
ROTACIÓ: 10h 40min
TRANSLACIÓ:
anys
29,46
47. URÀ
Gira
sobre
ell
mateix
completament tombat i presenta
un sistema d'anells. La seva
temperatura mitjana està per sota
-220ºC.
ROTACIÓ: 17h 14min
TRANSLACIÓ: 84,1 anys
NEPTÚ
Planeta més allunyat del
Sol.
ROTACIÓ: 16h 7min
TRANSLACIÓ: 165 anys
49. Exoplanetas
En 1995 dos astrònoms de l'Observatori de Ginebra van descobrir el primer
planeta en òrbita al voltant d'una estrella diferent del Sol.
En el 2007 ja se'n coneixien 271, la majoria més grans que la Terra. Hi ha molts
molt pròxims a una estrella el que fa pensar en la possibilitat de que estiguin a
punt de caure sobre ella, en el seu apropament des d'òrbites llunyanes.
• Les estrelles són astres que emeten llum pròpia. En canvi, els planetes no
emeten llum pròpia, i per observar-los hauríem de recollir la llum que reflecteixen
procedent de l'estrella. Però la brillantor de l'estrella fa que sigui molt difícil
observar la llum emesa per un planeta que està girant al seu voltant.
• Els primers intents de cerca d'exoplanetes que han donat resultats s'han basat
en observacions indirectes.
• Els mètodes que han produït els primers resultats es basen en les pertorbacions
gravitatòries causades per els planetes sobre les estrelles i en el trànsit del
planeta per davant de la llum de l'estrella.
50. TRÀNSITS PLANETARIS
Es basa en una observació de la disminució de la lluentor de l'estrella quan un
cos més obscur (per exemple, un planeta) es situa entre l'estrella i la Terra.
Si el planeta s'interposa entre l'estrella i la Terra, disminueix la superfície
d'estrella que podem veure i, com el planeta no emet llum, disminueix la lluentor
de l'estrella.
Si les observacions corresponents a una variació en la lluentor de l'estrella es
deuen al trànsit d'un planeta per davant d'ella, la disminució de lluentor ha de ser
periòdica i ha de coincidir amb el període de translació del planeta.
51. El temps que dura la disminució de la lluentor de l'estrella i la intensitat de dita
variació depenen de diversos factors:
• La mida del planeta. Un planeta major «lleva» més llum que un petit.
• La velocitat del planeta. A major velocitat orbital del planeta, menys temps durarà
la disminució observada en la lluentor de l'estrella. En general, un planeta tarda
vàries hores en realitzar el trànsit complet.
52. Condicions per a la vida en els planetes
Les circunstàncies que afavoreixen el desenvolupament i la permanència d'una vida
complexa en un planeta són entre d'altres:
– La distància adequada del planeta a la estrella.
– Una gravetat suficient en el planeta com per retenir atmosfera.
– Un nucli metàl·lic fos, amb camp magnètic que protegeix de radiacions X i
gamma.
– La presència d'un satèl·lite gran que evita que variï la inclinació de l'eix de
rotació (canvis en el clima)
– El temps de vida de l'estrella, per a que la vida evolucioni.
– L'existència de planetes gegants propers que desvien asteroides.
– La situació dins de la Vía Làctia, lluny d'explosions de supernoves.
Qui sap si existeixen formes de vida capaces d'habitar planetes amb condicions molt
diferents de les del nostre planeta.
