CAPÍTULO 12 / EJERCICIOS

EL CIELO DESDE LA TIERRA | EJERCICIOS

LAS ESTRELLAS

1. Completa las siguientes oraciones:

  • Dentro del Sol caben ________________ de planetas Tierra.
  • Las estrellas ________________ que aparecen como ráfagas luminosas en el cielo nocturno son ___________________ o trozos de piedra que al penetrar en la atmósfera entran en combustión y producen un brillo intenso visible desde la ________________.
  • Las ________________ son muy importantes porque esparcen material estelar por toda la galaxia; entre aquello que expulsan se encuentran el ________________ y el hierro, dos elementos fundamentales que conforman casi todo lo que hay en la ________________ , incluidos nosotros.
  • Las ________________ son grupos convencionales de estrellas que forman figuras determinadas. Se las vincula mediante ________________ imaginarios y suelen estar a cientos de ________________ luz de distancia entre ellas. Las más antiguas que se conocen fueron establecidas hacia el ________________ a. C.

2. Escribe dentro del paréntesis el número que corresponde a la secuencia del ciclo de vida de una estrella.

3. Responde las siguientes preguntas.

  • ¿Qué son las estrellas?

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

  • ¿Cómo se forman las estrellas?

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

  • ¿Qué son las novas y supernovas?

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

  • ¿Qué es la constelación del Sur?

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

4. Escribe en las etiquetas el nombre de cada constelación del Zodiaco.

LA LUNA

1. Indica en el siguiente diagrama las características de la Luna.

2. Escribe el nombre de cada fase lunar que aparece en las imágenes

3. Realiza un mapa conceptual que explique la influencia de la Luna en las mareas.

EL SOL

1. Escribe en el diagrama las características del Sol.

2. Indica si las siguientes proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F). Justifica tu respuesta en los casos falsos.

  • Las manchas solares son zonas de la superficie visible del Sol (fotósfera) donde hay gases atrapados por los campos magnéticos. (  )

___________________________________________________________________________________________________

  • La “umbra” es la zona más iluminada del Sol y corresponde al lugar con mayor magnetismo. (  )

___________________________________________________________________________________________________

  • Los ciclos solares se presentan aproximadamente cada 110 años. (  )

___________________________________________________________________________________________________

  • Por cada segundo el Sol lanza un millón de toneladas de material al espacio, este material es conocido por la ciencia como viento solar. (  )

___________________________________________________________________________________________________

  • La helipausa es considerada como el borde más interno del Sistema Solar, y es allí donde la fuerza que ejerce el viento solar es muy significativa como para movilizar o desplazar el medio interestelar. (  )

___________________________________________________________________________________________________

ECLIPSES

1. Completa el siguiente cuadro indicando el tipo de eclipse (solar o lunar) y realiza una breve descripción de cada uno.

Tipo de eclipse: _____________________________ Tipo de eclipse: _____________________________
Descripción:  ________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

Descripción:  ________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

2. Responde las siguientes interrogantes:

  • ¿Qué son los eclipses?

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

  • ¿Cuáles son los tipos de eclipse solar que se pueden presentar?

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

  • ¿Qué astrónomo y matemático propuso utilizar los eclipses lunares como señal absoluta para medir la longitud geográfica de un lugar sobre la Tierra?

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

  • ¿A qué ritmo ha aumentado la duración del día en la Tierra debido al fenómeno de fricción de marea?

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

  • ¿Por qué se considera peligroso mirar directamente y sin protección un eclipse solar?

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

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CAPÍTULO 15 / EJERCICIOS

LA TIERRA Y EL UNIVERSO | EJERCICIOS

LA TIERRA COMO CUERPO CÓSMICO

1. Describe cada una de las características de la Tierra que se mencionan a continuación:

  • Posición respecto al Sol:

______________________________________________________________________________________________________

  • Forma geométrica:

______________________________________________________________________________________________________

  • Diámetro medio (km):

______________________________________________________________________________________________________

  • Inclinación respecto al eje perpendicular de la órbita:

______________________________________________________________________________________________________

  • Periodo de rotación (tiempo en girar sobre su propio eje):

______________________________________________________________________________________________________

  • Periodo de traslación (tiempo en completar la vuelta alrededor del Sol):

______________________________________________________________________________________________________

2. Indica 4 factores que hacen posible la vida en la Tierra:

a) ______________________________________________________________________________________________________

b) ______________________________________________________________________________________________________

c) ______________________________________________________________________________________________________

d) ______________________________________________________________________________________________________

3. Indica el nombre de las 3 partes del planeta Tierra, así como el nombre de las 5 partes de la atmósfera:

4. Nombra 8 elementos químicos presentes en la tierra:

1. ____________________________________________________________________________________________________

2. ____________________________________________________________________________________________________

3. ____________________________________________________________________________________________________

4. ____________________________________________________________________________________________________

5. ____________________________________________________________________________________________________

6. ____________________________________________________________________________________________________

7. ____________________________________________________________________________________________________

8. ____________________________________________________________________________________________________

EL DÍA Y LA NOCHE

1. Explica brevemente la relación que existe entre el día y la noche con la rotación de la Tierra.

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

2. De acuerdo con la descripción que se presenta, indica el nombre de cada fase lunar:

  • ____________________ : fase en la cual la Luna se ubica entre la Tierra y el Sol, de manera que la cara del satélite (la Luna) está oscura y no es visible.
  • ____________________ : fase en la cual la Tierra se ubica entre el Sol y la Luna, de manera que la cara del satélite más cercana a la Tierra está iluminada y completamente visible.
  • ____________________ : fase en la cual el Sol ilumina solo la cuarta parte de la Luna que es la porción que nos resulta visible desde la Tierra. Esta fase ocurre después de la luna nueva.
  • ____________________ : fase en la cual la superficie visible de la Luna se va oscureciendo hasta quedar solo una cuarta parte de esta visible. Esta fase ocurre después de la luna llena.

LAS ESTACIONES

1. Explica por qué ocurren los años bisiestos

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

2. En el siguiente cuadro, indica las características del perihelio y del afelio.

Nombre Características
Perihelio Distancia entre la Tierra y el Sol:

Época del año en que ocurre:

Afelio Distancia entre la Tierra y el Sol:

Época del año en que ocurre:

3. Explica brevemente los siguientes términos:

  • Traslación:

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • Solsticio:

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • Paralelos de la Tierra:

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • Equinoccio:

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

4. De acuerdo con el hemisferio de la Tierra donde te encuentras, indica en los recuadros de la imagen las estaciones que se presentan y especifica si se trata de un solsticio o de un equinoccio.

EL SOL

1. Realiza un mapa conceptual referente a las características del Sol.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Marca con una X los nombres que corresponden a las partes del Sol

3. Responde brevemente las siguientes preguntas:

  • ¿Qué nombre recibe nuestra galaxia y qué forma tiene?

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • ¿Cuánto es el diámetro promedio de la Vía Láctea?

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • ¿A qué distancia promedio se encuentra nuestro sistema solar del centro de la Vía Láctea?

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • ¿Cuánto dura el periodo de rotación del Sol (en su ecuador), y qué nombre recibe este movimiento?

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • ¿Quién fue el primer astrónomo en proponer al Sol como el centro del universo en 1543?

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • ¿Qué es la magnetósfera?

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

Características del sistema Tierra-Luna

La Tierra es el único planeta cuyo nombre en inglés no se deriva de la mitología griega o romana. El nombre deriva del inglés antiguo y germánico, hay, por supuesto, cientos de otros nombres para el planeta en otros idiomas.

La Tierra, como los demás planetas, recorre desde hace millones de años su órbita alrededor del Sol, y lo seguirá haciendo durante otros miles de millones de años sin cambios notables. Es el Sol, con un volumen 1.000 veces mayor que todos los planetas juntos, quien la retiene y regula, además, el sistema solar. Si existiese otra estrella cercana, es decir, si el Sol perteneciese a un sistema binario, o si los planetas tuviesen masas mucho mayores, las órbitas de sus componentes sufrirían variaciones continuas. En ningún planeta habría posibilidad de vida porque pasaría demasiado cerca o demasiado lejos de su estrella y, por tanto, no existiría una sucesión regular de las estaciones.

¿Sabías qué...?
La Luna es el cuerpo celeste más fácil de ubicar en el cielo y es el único sitio, más allá de la Tierra el cual el hombre ha sido capaz de pisar.

La Luna está dotada también de un movimiento de rotación y otro de traslación alrededor de la Tierra (que se cumplen en tiempos iguales); por consiguiente, las posiciones relativas de la Tierra y la Luna respecto al Sol varían periódicamente. Ello explica que la Luna presente a la Tierra siempre la misma cara y las fases lunares.

La superficie lunar, explorada por varias misiones del programa Apolo, y cartografiada con todo detalle por la sonda estadounidense Clementine, presenta un aspecto caracterizado por una gran cantidad de accidentes geográficos.

No es del todo exacto afirmar que la Luna gira alrededor de la Tierra. Ambas giran alrededor del punto de equilibrio del sistema Tierra-Luna, o sea el centro de gravedad o centro de masa. Y como la Tierra es 81 veces mayor que la Luna, este centro está situado a 1.600 km por debajo de la superficie terrestre, del lado más próximo a la Luna. De esto se deduce que no es la Tierra la que sigue una verdadera órbita elíptica alrededor del Sol, sino que es el centro de gravedad del sistema el que lo hace, mientras que la Tierra oscila ligeramente de un lado a otro.

Fases de la Luna.

¿Por qué la Tierra no se cae?

La fuerza de la gravedad es la responsable de que los gases que componen la atmósfera no escapen al espacio y de que la Tierra permanezca estable en su órbita, relacionándose con el resto de cuerpos del universo y manteniendo unidas a los miles de millones de estrellas que pueblan la galaxia. La fuerza de la gravedad del Sol es casi 28 veces el valor de la gravedad terrestre y es la que mantiene en sus órbitas a todos los planetas y demás cuerpos que integran el sistema solar.

Color y luminosidad

Una característica de los planetas es reflejar una parte de la luz solar incidente (el porcentaje de luz reflejada se llama albedo y es un dato físico importante para todos los cuerpos del sistema solar, pues facilita el conocimiento de características como la dimensión y el material que recubre su superficie). La Tierra tiene un albedo de 0,40, o sea que refleja al espacio un 40 % de la luz solar que recibe; ello se debe a que los océanos, los casquetes polares y la capa de nubes actúan como espejos.

Heng Zhang

El astrónomo y geofísico chino Heng Zhang (78-139 d.C.), reconocido como el inventor del primer sismógrafo, fue asimismo el astrónomo oficial de la corte china. Descubrió y registró que la luz emitida por la Luna era, en realidad, luz procedente del Sol reflejada por la superficie de ésta.

El albedo terrestre está sujeto a variaciones estacionales porque la Tierra difunde más luz entre marzo y junio, y entre octubre y noviembre que entre julio y septiembre. El color de la Tierra también varía, es más azulado en los períodos que refleja más luz. En cuanto a las relaciones entre la Tierra y la Luna, la primera se ve desde la Luna 100 veces más luminosa que la Luna llena vista desde la Tierra.

Dimensiones

La distancia media entre la Tierra y la Luna es de 384.403 km. Esta distancia puede alcanzar 406.697 km en el apogeo, cuando la velocidad orbital de la Luna es de 3.474 km/h, o bien reducirse a 356.410 km en el perigeo, cuando la velocidad orbital es de 3.959 km/h. Mientras que la Tierra tiene como diámetro ecuatorial 12.756 km y como diámetro polar 12.713 km, con un achatamiento polar de 1/298, la Luna tiene un diámetro de 3.476 km y forma casi esférica. La Tierra tiene una masa de 5,977 x 1027 t y una densidad media de 5,52 veces la del agua, frente a 3,36 veces la densidad de la Luna, que posee también una masa mucho más baja: 1/81 de la terrestre. De la masa y las dimensiones se deduce la fuerza de gravedad en la superficie de ambos cuerpos, y también puede calcularse el peso de un objeto sobre la Luna, que es, un 1/6 de su peso sobre la Tierra.

Eclipses de Sol y de Luna

Durante su trayectoria alrededor del Sol, la Luna se encuentra periódicamente situada entre el Sol y la Tierra.

Las diferentes fases de un eclipse de Sol total, en este caso el acaecido el 11 de julio de 1991, permiten apreciar la secuencia de desaparición y reaparición del disco solar tras la silueta de la Luna, que en la fase central del fenómeno cubre por completo al astro rey.

El interés científico del eclipse de Sol depende de que la Luna oculte al Sol por completo (eclipse total); en el brevísimo período que puede durar el eclipse total, desde pocos segundos hasta un máximo de 7,30 minutos, se puede ver la parte más externa del Sol, la cromosfera, con las protuberancias, y la tenue corona con sus penachos. Debido a que la sombra de la Luna llega con dificultad a alcanzar la Tierra, la zona de sombra sobre la superficie terrestre no es superior a 275 km. Alrededor de esta zona el eclipse es parcial, o sea que se ve el disco del Sol parcialmente, no pudiéndose observar la corona ni la cromosfera.

Existe eclipse anular cuando el disco lunar no es lo suficientemente grande como para ocultar por completo al Sol. Esto se debe a que las distancias de la Luna a la Tierra y de la Tierra al Sol no son constantes, dado que las órbitas lunar y terrestre no son exactamente circulares. El disco negro de la Luna aparece entonces rodeado de un sutil anillo brillante, cuya luminosidad es suficiente para impedir la visión de la cromosfera y de la corona.

Los eclipses totales de Sol (y de Luna) se reproducen en el mismo orden después de un período de 18 años y 11 días, denominado saros (igual a 223 lunaciones), pero no en los mismos lugares. Por ejemplo: el 20 de julio de 1963 se observó un eclipse total en Canadá, y el 31 de julio de 1981 otro en Siberia (Rusia). El 11 de agosto de 1999 pudo verse un eclipse total de sol desde Gran Bretaña hasta la India. El 29 de marzo de 2006 tuvo lugar un eclipse solar total que comenzó a manifestarse al noreste del Brasil y acabó en la frontera noreste de Mongolia.

Eclipse lunar

Los eclipses de Luna se producen cuando ésta penetra en el cono de sombra de la Tierra, lo que sucede sólo durante la Luna llena. Contrariamente a los eclipses de Sol, los de Luna son visibles en todos los lugares de la Tierra donde pueda observarse la Luna por encima del horizonte. El cono de sombra está rodeado de un cono de penumbra, que intercepta una parte de la luz solar. Los eclipses de Luna pueden ser también totales o parciales. El eclipse es total si la Luna penetra completamente en el cono de sombra, y parcial si penetra sólo en parte; por último, el eclipse de penumbra se produce cuando la Luna penetra sólo en el cono de penumbra. En un año se observan de dos a cinco eclipses de Luna.

La Tierra y la Luna: su formación

El análisis radiactivo de las rocas superficiales de la Tierra indica una edad de por lo menos 3.500 millones de años. La corteza terrestre se solidificó lentamente, debido a la gran cantidad de potasio radiactivo que generaba calor en el interior. El Sol, cuya edad se estima en 5.000 millones de años, había nacido ya, aun cuando era invisible por estar oculto en el interior de la primitiva nebulosa de materia estelar, particularmente densa sobre el plano de la eclíptica. En efecto, la nube bloqueaba todas las radiaciones solares a escasa distancia del Sol. A causa de la temperatura excesivamente baja (quizá -260 °C), los gases de agua, el amoníaco, el nitrógeno, el dióxido de carbono, el monóxido de carbono y el metano formaron, junto con el polvo, la nieve y el hielo, unos cuerpos que serían los planetas. Debió de ser una tempestad permanente, en cuyo seno se formaron masas cada vez más grandes, que se rompían y agregaban de nuevo.

La Tierra pudo nacer así, o sea, por acumulaciones sucesivas y, a medida que aumentaba de masa, atraía a otros cuerpos menores. El calor generado, además de disolver los hielos y producir vapor, eliminó las sustancias más ligeras y volátiles, dejando sólo las más pétreas y metálicas.

En realidad, sobre el origen de la Luna hay muchas dudas. Según H. C. Urey, se formó también en frío, por acumulación de pequeños cuerpos. Fred Whipple sostiene que esto quizá sucedió cuando la Tierra empezó a perder el anillo que la rodeaba (similar al que todavía hoy circunda a Saturno). El núcleo de la Luna comenzó a calentarse poco a poco a causa de la presencia de elementos radiactivos; sin embargo, es probable que no se calentase lo suficiente como para producir un núcleo de hierro, como ocurrió en el caso de la Tierra.

Pequeños cuerpos siguieron cayendo sobre la Luna durante centenares de miles de años, y provocaron cráteres. Mientras, el calor interior aumentaba y fundía las capas más próximas a la superficie. En este período crítico, las grandes depresiones lunares que ahora se denominan mares, los valles y las grietas se inundaron de lava. Ese período fue breve, así como fueron también rápidos la expansión y el enfriamiento sucesivos, que produjeron tensiones, hundimientos, relieves y formaciones de diverso tipo. La acción de los volcanes es evidente en diversas regiones de la Luna, pero muchos cráteres, y especialmente los mayores, fueron producidos por impactos de meteoritos, como sucedió también en la Tierra; sin embargo, en el caso de esta última las fuerzas geológicas han rellenado, erosionado y destruido los cráteres, excepto algunos de los más recientes. Los picos centrales de muchos cráteres lunares, más bajos que los bordes de los cráteres mismos, se formaron en el período durante el cual la Luna estaba parcialmente fundida; el meteoro que originó el cráter rompió el centro de la superficie, de la cual brotó la lava que creó estas montañas. También los mares fueron producidos, siempre en el mismo período, por el impacto de grandes meteoros que, al romper la costra, provocaron intensas expulsiones e inundaciones de lava.