Modelos Cosmológicos a lo Largo de la Historia
Teoría Geocéntrica
Basada en la observación y el sentido común, propuesta por Aristóteles y Ptolomeo. Sus características principales son:
- La Tierra es el centro del universo.
- Los planetas giran en órbitas perfectas alrededor de la Tierra.
- La Tierra está fija.
- Las estrellas están fijas en el límite del universo.
- El universo es finito y esférico.
Teoría Heliocéntrica
Basada en el método científico y la invención del telescopio, defendida por Copérnico, Galileo y Kepler. Sus características principales son:
- El Sol es el centro del universo.
- El Sol está fijo.
- Los planetas giran en órbitas elípticas alrededor del Sol.
- Las estrellas están fijas en el límite del universo.
- El universo es finito y lenticular.
Teoría Excéntrica
Basada en nuevas observaciones con telescopios perfeccionados, propuesta por Shapley. Sus características principales son:
- El Sol es el centro del Sistema Solar.
- Todos los astros se mueven.
- Los planetas giran en órbitas elípticas.
- No se conoce el centro del universo.
- El universo es infinito.
Galaxias
Una galaxia es un conjunto de estrellas, nubes de gas y polvo, distribuidas irregularmente en forma espiral, elíptica o irregular. Tienden a acumularse en cúmulos, que se asocian a su vez formando supercúmulos, que son agrupaciones de cientos de galaxias que ocupan enormes extensiones de millones de años luz.
Componentes del Sistema Solar
Planetas
- Mercurio: Sólido rocoso, sin atmósfera, temperatura media de 166ºC.
- Venus: Sólido rocoso, atmósfera densa compuesta por CO2 y pequeña cantidad de N2, temperatura media de 463ºC.
- Marte: Sólido rocoso, atmósfera muy tenue, temperatura media de -46ºC.
- Júpiter: Gaseoso, interior de H2 líquido y núcleo rocoso. Atmósfera con nubes de cristales congelados de NH3, temperatura media de -121ºC.
- Saturno: Gaseoso, interior de H2 líquido y núcleo rocoso, atmósfera con anillos de partículas con abundante agua helada, temperatura media de -130ºC.
- Urano: Gaseoso con «hielos» de H2O, NH3 y CH4, y núcleo rocoso. Atmósfera de H2, He, CH4, temperatura media de -205ºC.
- Neptuno: Gaseoso, núcleo rocoso, atmósfera gruesa y espesa de H2, He y CH4, temperatura media de -205ºC.
- Plutón: Planeta enano, atmósfera tenue de N2, CH4, CO, que se congela y evapora según la distancia del Sol, temperatura media de -229ºC.
Otros Cuerpos Celestes
- Asteroides: Cuerpos rocosos con formas irregulares que forman un anillo entre Marte y Júpiter.
- Cometas: Fragmentos rocosos cubiertos de hielo que brillan al reflejar la luz. El componente básico de este hielo es el agua, aunque también encontramos metano y amoníaco. Los cometas giran en órbitas muy elípticas alrededor del Sol, por las zonas más exteriores del Sistema Solar. Cuando se acercan al Sol, el hielo se sublima, formando una cola de gases.
- Meteoroides: Son fragmentos de cometas y asteroides. Cuando entran en la atmósfera, se calientan y brillan, formando las estrellas fugaces. Normalmente se volatilizan, pero algunos fragmentos de mayor tamaño pueden llegar a la superficie de los planetas, denominándose meteoritos.
Teorías sobre el Origen del Universo y del Sistema Solar
El Big Bang
El universo se formó hace miles de millones de años en una gran explosión inicial, denominada Big Bang. Pocos segundos después de esta explosión, el universo primitivo era muy pequeño y denso, y se encontraba a una temperatura extraordinariamente elevada. Con el paso del tiempo, el proceso de expansión del universo provocó que su temperatura descendiera. La concentración inicial de energía impedía que las partículas elementales de la materia se agruparan. Al enfriarse el universo, pudieron unirse mediante fuerzas nucleares y electromagnéticas, para dar lugar a los átomos. Los átomos de hidrógeno y de helio, por ser los más simples y pequeños, fueron los que se formaron en mayor cantidad. Estos dos elementos son los que componen la mayoría de la materia del universo. El universo actual sigue expandiéndose y se ha enfriado tanto que solo quedan leves indicios de su elevada temperatura inicial, como la radiación de fondo.
Agujeros Negros
Un objeto sometido a una compresión mayor que la de las estrellas de neutrones tendría un campo gravitatorio tan intenso, que cualquier cosa que se aproximara a él quedaría atrapada y no podría volver a salir. Es como si el objeto atrapado hubiera caído en un agujero infinitamente hondo y no cesase nunca de caer, y como ni siquiera la luz puede escapar, el objeto comprimido será negro. De ahí el nombre de agujero negro.
Formación del Sistema Solar
La nebulosa originada por una supernova o las nebulosas planetarias, al expandirse por el universo, se van enfriando, sus núcleos se transforman en átomos y constituyen el polvo interestelar. Si cerca de estas nebulosas se produce la explosión de una supernova, la energía que emite aumenta la temperatura de la nebulosa. Los átomos incrementan el número de choques y se inicia su condensación en una nube. De nuevo aparece el colapso gravitatorio.
Formación de la Tierra
La teoría más aceptada es la llamada hipótesis nebular, que sostiene que hace 5000 millones de años, donde ahora se encuentra el Sistema Solar, se encontraba una nebulosa de emisión que empezó a contraerse. El proceso condujo a la formación del Sol, que concentró la mayor parte de la materia. Sin embargo, un pequeño porcentaje quedó disperso a su alrededor y empezó a formar agregaciones, de manera que la zona cercana al protosol acumuló miles de fragmentos de roca incandescente. Los fragmentos mayores, denominados planetesimales, empezaron a atraer, por la acción de su fuerza de gravedad, a otros fragmentos de menor tamaño, con lo que incrementaron de forma paulatina su tamaño, hasta formar los planetas tal y como se conocen hoy en día.