CAPÍTULO 14 / TEMA 2

Componentes del universo

Por definición, el universo es todo lo que existe como materia y energía. En consecuencia, el espacio es casi tan basto como su diversidad. Esto incluye una complejidad de componentes que resultaron del Big Bang: punto de partida a la expansión espacio-tiempo del universo.

MATERIA Y MATERIA OSCURA

La materia es todo aquello que tiene masa, ocupa un volumen en el espacio y tiene cierta cantidad de energía asociada. También es llamada materia ordinaria porque conforma todos los cuerpos con vida y todo lo que los rodea. Está constituida internamente de átomos que en su estructura tienen protones, neutrones y electrones.

¿Sabías qué?

Las propiedades de la materia pueden ser extensivas cuando dependen de la cantidad de materia, o intensivas cuando no dependen de su cantidad.

Aunque la materia ordinaria compone el gas, las nubes, las estrellas y las radiaciones del universo, también existe un tipo de materia que no emite luz: la materia oscura.

La materia oscura es llamada de ese modo porque no emite radiación electromagnética y por el momento no se ha podido ver ni registrar. No obstante, los efectos gravitatorios de este tipo de materia que ocupa casi el 25 % del universo sí han podido demostrarse.

¿Qué es la antimateria?

Es la materia formada por antipartículas. Se cree que en durante el origen del universo la materia y la antimateria estaban en iguales proporciones.

NEBULOSAS

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Las nebulosas son nubes de materia constituidas principalmente por hidrógeno que se distribuyen por todo el plano galáctico y se hacen visibles únicamente cuando las alcanza la luz de las estrellas cercanas o contenidas en su interior.

¿Sabías qué?

Las nebulosas no emiten luz propia, sino que absorben o reflejan la luz que emiten las estrellas más cercanas.

CLASIFICACIÓN DE LAS NEBULOSAS

Nebulosas planetarias

De forma generalmente circular con una estrella en el centro.

Nebulosas difusas

De forma irregular.

Nebulosas de reflexión

Reflejan la luz de las estrellas próximas.

ESTRELLAS

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Son masas de gases que producen calor, luz, rayos ultravioletas, rayos X y otras formas de radiación electromagnética como consecuencia de las reacciones nucleares que ocurren en su interior. Al igual que los seres vivos, nacen, crecen y mueren.

¿Sabías qué?

Durante la evolución de todas las estrellas, los núcleos de hidrógeno se fusionan y forman núcleos de helio, como en el caso del Sol.

¿Cómo se forma una estrella?

La estrella comienza muy pequeña, como simples partículas de polvo y gas.
A causa de algunas perturbaciones, las partículas empiezan a chocar y formar grumos, los cuales adquieren mayor masa y atraen más partículas.
A medida de que el grupo de partículas adquiere masa se vuelve más denso y caliente. Comienza la formación de una protoestrella.
Cuando la protoestrella se calienta lo suficiente, sus átomos de hidrógeno comienzan a fundirse y se produce helio, esto se conoce como fusión nuclear.
Después de millones de años, en la protoestrella se produce un flujo bipolar que expulsa lejos de su superficie ardiente el gas y el polvo remanente.
La estrella se estabiliza y se conoce ahora como estrella de secuencia principal o enana. La estrella continuará con la transformación de hidrogeno en helio y será una estrella de secuencia principal el 90 % de su vida.

Características de una estrella

Brillo

Cantidad de luz que percibimos. Depende de la distancia en la que se ubique.

Color

Según su temperatura puede ser azul, blanca, amarilla, naranja o roja.

Tamaño

En relación al tamaño del Sol pueden ser supergigantes, gigantes, medianas o enanas.

GALAXIAS

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Las galaxias son conjuntos o agrupaciones de estrellas, gas y polvo. Se las conoce también como universos islas. Contienen más de mil estrellas y el diámetro varía de los 1.500 a 3.000 años luz. Las galaxias tienen un movimiento de rotación en torno a su eje.

La Vía Láctea: nuestra galaxia

Es una galaxia grande con forma de espiral donde se concentran entre 200 mil y 400 mil millones de estrellas, entre ellas, el Sol. También dentro de esta galaxia se encuentra la Tierra. La Vía Láctea tiene un diámetro aproximado de 100 mil años luz y cuenta con más de 300 mil millones de estrellas.

En buenas condiciones de cielo nocturno, dentro de la constelación de Pegaso podemos ver a simple vista la galaxia de Andrómeda.

Clasificación de las galaxias

Galaxias elípticas

Son las que tienen forma ovalada o de esfera achatada. Aproximadamente el 17 % de las galaxias son así, en su mayoría se conforman de estrellas viejas.

Galaxias espirales

El 80 % de las galaxias tienen esta forma, similar a un disco achatado; se distingue un núcleo que es atravesado por varios brazos. Se constituye por estrellas viejas, jóvenes, gas y polvo.

Galaxias irregulares

No tienen un formato específico porque los agregados están revueltos y rodeados por nebulosas. Están constituidas de gas, polvo y estrellas jóvenes. Representan el 3 % de las galaxias.

Galaxias lenticulares

Tienen forma de disco, sin embargo, son una clasificación intermedia entre las galaxias espirales y elípticas. Tienen en su centro una zona condensada y en su exterior una envoltura.

CONSTELACIONES

Son figuras en el cielo que los antiguos astrónomos formaron con las estrellas más brillantes de cielo nocturno a partir de su imaginación. Diferentes culturas han concebido ideas sobre diversas constelaciones.

¿Qué son las constelaciones zodiacales?

El zodiaco está basado en la división de 12 partes iguales de la banda zodiacal, cada división alberga una constelación de la que deriva el nombre; al mismo tiempo, definen que el recorrido del Sol por cada una de las divisiones se realiza en un mes exacto, por lo cual cada mes del año tiene una constelación del zodiaco asociada.

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SATÉLITES NATURALES

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Los satélites naturales son objetos que orbitan un planeta u otro cuerpo más grande. El término se usa generalmente para identificar satélites no artificiales de planetas o planetas enanos.

Nuestra Luna fue el primer satélite natural conocido.

Dentro del sistema solar hay 240 lunas: 163 orbitan los planetas, 4 orbitan los planetas enanos y docenas más que orbitan cuerpos pequeños del sistema solar.

¿Sabías qué?

La Red de Vigilancia Espacial detectó más de 26.000 objetos que orbitan la Tierra. Unos pocos son satélites en funcionamiento y el resto son diversos objetos, muchos de ellos convertidos en chatarra espacial.

¿Qué son los satélites artificiales?

Son satélites fabricados por el hombre y para ello fueron necesarias diversas tecnologías, la comprensión de leyes físicas y la inspiración de los propios astros. Pueden ser tripulados o automáticos. Luego de ser construidos, son lanzados al espacio y puestos en órbita.

AGUJEROS NEGROS

Los núcleos de las estrellas de mayor masa colapsan ya que consumen su combustible de hidrógeno relativamente rápido. Este proceso da lugar a una violenta explosión de supernova, mientras que sus capas externas son expulsadas al espacio. Si un núcleo es lo suficientemente masivo, la gravedad hará que colapse sobre sí mismo hasta convertirlo en un objeto extremadamente denso y compacto, con un campo gravitacional tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar de él: un agujero negro.

¿Cuáles son las partes de un agujero negro?

¿Sabías qué?

Los materiales capturados por el agujero negro pueden alcanzar velocidades de hasta la mitad de la velocidad de la luz y transformar una parte de la inmensa energía gravitatoria que experimenta en emisiones de rayos X.

SISTEMAS PLANETARIOS

Los planetas son cuerpos celestes de forma casi esférica y aplanada en los polos. Se caracterizan porque:

Orbitan alrededor de una estrella.
Tienen cierta dominación de su órbita, por lo que no existen otros cuerpos que se ocupen o invadan su recorrido.
Su masa permite mantener el equilibrio hidrostático y la gravedad en su atmósfera.

Todo sistema planetario se conforma de una o varias estrellas centrales con objetos que giran alrededor. Se asume que estos sistemas se originan de la misma forma que se forman las estrellas.

Sistema solar

Se denomina sistema solar al sistema planetario en el que los planetas y demás objetos astronómicos giran alrededor de una única estrella denominada Sol. Nuestro planeta forma parte de este sistema y, en conjunto con Mercurio, Venus y Marte, forman los llamados planetas terrestres y se encuentran constituidos por material rocoso y metal.

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Plutón fue descubierto en el año 1930 y se lo consideró un planeta del sistema solar hasta el año 2006, fecha en la que fue reasignado en la categoría de planeta enano.

ASTEROIDES, COMETAS Y METEOROS

Un asteroide es un cuerpo celeste conformado por trozos de roca, metal o una mezcla de ambos que orbita alrededor del Sol. Hay asteroides de roca sólida y otros de roca fragmentada; y la mayoría de ellos gira alrededor del Sol en una agrupación que se conoce con el nombre de cinturón de asteroides que se encuentra entre Marte y Júpiter. De ellos, Ceres, el más grande, fue clasificado como planeta enano en el 2006.

Clasificación de los asteroides

Tipo C

Composición carbonosa. Refleja poca luz. Color gris. Corresponden al 75 % de los asteroides.

Tipo S

Composición de silicatos. Refleja luz. Color rojizo. Corresponden al 17 % de los asteroides.

Tipo M

Composición metálica. Hay escasos registros de este tipo de asteroides.

Se estima que la Tierra está en una trayectoria que podría colocarla en la ruta de colisión con varios asteroides de más de un kilómetro de diámetro.

Extinción de los dinosaurios

Un equipo internacional de 41 científicos confirmó que la extinción masiva producida hace 65,5 millones de años, que acabó con la era de los dinosaurios, fue provocada por el impacto de un asteroide de 12 kilómetros de diámetro en la península de Yucatán (México).

Los cometas son cuerpos celestes de formas irregulares que se encuentran formados por una mezcla de granos no volátiles y gases congelados con apariencia nebulosa. Sus órbitas son elípticas, y esto los lleva muy cerca del Sol y los devuelve al espacio profundo.

Un rasgo distintivo de los cometas es la cola larga y luminosa que se produce cuando está en las cercanías del Sol.

Los cometas tienen estructuras diversas y dinámicas, pero todos desarrollan una nube de material difuso que los rodea. Esa nube se denomina cabellera, y su tamaño y su brillo crecen con la aproximación al Sol. Por lo general, lo que se ve es el pequeño núcleo brillante que tiene menos de 10 kilómetros de diámetro.

Cometa Halley

El cometa Halley es probablemente el más famoso de todos los cometas. Edmund Halley fue el primero en calcular que la aparición de tres cometas distintos a lo largo de los años constituía en realidad, el retorno de un solo cometa cada 76 años.

Los planetas y satélites naturales del sistema solar suelen ser bombardeados por rocas o minerales de diversos tamaños. Son fragmentos de planetas, satélites, asteroides y cometas que son atraídos hacia los cuerpos celestes de mayor tamaño. Cuando el objeto se encuentra en el espacio fuera de la atmósfera de la Tierra se denomina meteroide, por su parte, si entra en la atmósfera terrestre se conoce como meteoro, y si llega a alcanzar el suelo sin desintegrarse se denomina meteorito.

RECURSOS PARA DOCENTES

Artículo destacado “¿Cómo se forman los planetas?”

Este artículo describe el origen de los planetas rocosos y de los gigantes gaseosos.

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Artículo destacado “Galaxias: Vía Láctea”

Apartado que explica los aspectos fundamentales de las galaxias y especifica los componentes de nuestra galaxia: la Vía Láctea.

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Artículo destacado “Al espacio y más allá: un océano desconocido”

Recurso explicativo de los avances más significativos que se hicieron para conocer qué hay más allá de nuestra galaxia y la posibilidad de explorar su inmensidad.

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Judaísmo, cristianismo e islam

El judaísmo, el cristianismo y el islam son religiones abrahámicas caracterizadas por ser monoteístas y estar establecidas bajo una tradición espiritual identificada con Abraham. Se estima que, en conjunto, estas religiones suponen más de la mitad de la población creyente en todo el mundo.

	Judaísmo	Cristianismo	Islam
Símbolo	Estrella de David.	Crucifijo.	Media luna y estrella.
Lugar de origen	Mesopotamia y Canaán.	Palestina.	La Meca, Arabia Saudita.
Fundador	Abraham.	Jesús de Nazaret.	Mahoma.
Deidad	Yahveh, también se usa el nombre “Adonai”.	Dios.	Alá.
Imagen de la deidad	Creador y liberador que se revela, se comunica y se presenta en la historia del pueblo. Es un Dios personal.	Él es amor y se lo trata como el Padre. Es un Dios personal, cercano que se relaciona con las personas.	Único Dios y Señor absoluto del universo. Es un Dios impersonal, lejano y superior al hombre.
Tipo	Monoteísta. Religión abrahámica.	Monoteísta. Religión abrahámica.	Monoteísta. Religión abrahámica.
Sagradas escrituras	Torá, Tanaj y Talmud.	Biblia.	Corán.
Seguidores	Judíos.	Cristianos.	Musulmanes.
Templo	Sinagoga. Sinagoga de Jerusalén en Praga, República Checa.	Iglesia. Basílica de San Pedro, Ciudad del Vaticano.	Mezquita. Mezquita Nasir-ol-Molk, Shiraz, Irán.
Lugares sagrados	Jerusalén, Safed y Tiberíades en Israel. Hebrón en los territorios Palestinos.	Jerusalén en Israel. Ciudad del Vaticano.	La Meca y Medina en Arabia Saudita. Jerusalén en Israel. Hebrón en el Estado de Palestina.
Clero	Rabino y jazán.	Sacerdotes, obispos, pastores, entre otros títulos.	Ayatolá, Imam, ulema, jeque, entre otros títulos.
Organizaciones internacionales	Congreso Mundial Judío.	Comuniones Cristianas Mundiales.	Liga Mundial Islámica.

La Luna, satélite natural de la Tierra

Gira alrededor de la Tierra, se ve a simple vista a más de 380 mil kilómetros de distancia, brilla potentemente pero no tiene luz propia, carece de atmósfera y de agua, su superficie no se deteriora con el tiempo y las estrellas son siempre visibles. Les presentamos: la Luna, el único satélite natural de la Tierra.

El cielo, las estrellas y la Luna… cuántos secretos encierran. Toda la humanidad se ha cuestionado y continúa haciéndolo por su existencia. Pensadores y científicos de todas las épocas han teorizado sobre la Luna; Estados Unidos parece haber tenido el mayor logro: el haber llegado a la Luna. Pero un gran número de personas ponen en tela de juicio la “supuesta aventura”.

¿Qué esconde la Luna? ¿Por qué está allí? ¿Cómo es su superficie? Tratemos de esclarecer algunas de estas curiosidades y aprendamos algo nuevo sobre este misterioso Universo.

La ciencia que se ocupa del estudio de los cuerpos celestes del universo es la astronomía. Los primeros aportes tuvieron lugar en la antigüedad: primitivamente se asociaba a los fenómenos astronómicos con la magia, la mitología y con ideas religiosas. Posteriormente los antiguos griegos sentaron las bases de esta ciencia describiendo distancias y estableciendo las órbitas de la Luna y de algunos planetas.

Algunos de los personajes de la historia que hicieron grandes aportes en la materia fueron: Aristóteles, Tales de Mileto, Anaxágoras, Aristarco de Samos, Hiparco de Nicea, Claudio Ptolomeo, Hipatia de Alejandría, Nicolás Copérnico, Santo Tomás de Aquino, Tycho Brahe, Johannes Kepler y Galileo Galilei.

¿Sabías qué...?

En castellano el segundo día de la semana, «lunes», tiene su raíz en el «día de la Luna» (Lunae dies, en latín).

CONCEPCIONES COSMOLÓGICAS

Aristóteles: Fue un filósofo que nació en Estagira, un pequeño pueblo de la antigua Grecia, en el año 384 a.C. Para esa época se consideraba que el cielo se constituía por los planetas Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno; más La Luna, el Sol y las estrellas.

Aristóteles, entre otros temas, filosofó sobre el Universo. Al respecto explicó que la Tierra permanecía fija en el centro de una serie de esferas, cada una de las cuales contenía a un planeta, a la Luna o al Sol. El resto de las estrellas las situaba en la esfera más externa. Para explicar el movimiento de los cuerpos celestes, hablaba de la rotación de las esferas sobre sus propios ejes. Este modelo fue definido como geocéntrico dado que la Tierra se situaba en un lugar de privilegio.

Ptolomeo: Cuando se descubrió que algunos planetas tenían un extraño comportamiento al retroceder y luego avanzar, por su viaje en el espacio, durante algunas épocas del año, fue necesario enriquecer el modelo aristotélico que no explicaba este fenómeno.

Quien se ocupó de dar una nueva visión del universo fue Ptolomeo, hacia el siglo II a.C. Reuniendo todo la información astronómica de la época llegó a la conclusión de que la Tierra era el centro del cosmos, las esferas se situaban donde se desplazaban los planetas y los astros tenían un movimiento particular. Sostuvo que cada uno de ellos, al mismo tiempo que realizaba su camino de rotación alrededor de la Tierra, giraba en un pequeño recorrido circular, llamado epiciclo. Este modelo se mantuvo vigente durante casi quince siglos.

Copérnico: Astrónomo polaco que en 1543, no conforme con las ideas que había desarrollado Ptolomeo, decidió estudiar viejas ideas que habían propuesto los antiguos griegos. En base a esos conceptos elaboró una nueva teoría sobre el universo en la que ubicó al Sol en el centro del cosmos y a la Tierra en continuo movimiento de rotación sobre su eje. En tanto, el resto de los planetas se desplazaban alrededor del sol siguiendo caminos circulares. Este nuevo modelo tuvo aceptación y se le denominó heliocéntrico.

Kepler: Fue un astrónomo y matemático alemán que se hizo conocido por la teoría sobre el movimiento de los planetas en su órbita alrededor del Sol. Partidario de las ideas de Copérnico, se adentró en el estudio del Universo buscando comprender su organización. Tras varios años de cálculos, concluyó que los planetas no seguían órbitas circulares sino elípticas alrededor del Sol. A partir de la divulgación de este nuevo sistema, se pudo realizar una carta del Sistema Solar, muy parecida a la que conocemos hoy en día.

LO QUE SE SABE DE LA LUNA

Ubicación:
La Luna gira alrededor de la Tierra y la Tierra alrededor del Sol. La distancia entre el centro de la Tierra y la Luna es de 390 mil kilómetros aproximadamente. La Luna se encuentra en relación síncrona con la Tierra, es decir, siempre mostrando la misma cara a la Tierra.

Dimensión:
Su diámetro es de unos 3.476 km, aproximadamente una cuarta parte del de la Tierra. La masa de la Tierra es 81 veces mayor que la de la Luna.

Origen:
Existen muchas teorías que explican el origen de la Luna, pero la más aceptada es la del “Gran impacto” que se planteó en 1974 en el marco de una conferencia sobre satélites. Indica que la Luna es el resultado de una colisión entre la joven Tierra y un planeta de las dimensiones de Marte, al cual se lo denominó Theia, Orpheus u Orfeo. Este suceso habría tenido lugar hace 4.533 millones de años y, concretamente, habría sido así: Theia impacta con la Tierra, como consecuencia Theia se destruye, el manto de Theia y una fracción significativa del manto terrestre son expulsados hacia el espacio y el núcleo de Theia se hunde dentro del núcleo terrestre. De este modo, Theia queda en una órbita baja uniéndose con la Tierra por un puente de materia. Pero con el tiempo, Theia se aleja y vuelve a colisionar con la Tierra. Estimaciones actuales indican que de este último choque se formó un disco de escombros alrededor de la Tierra con restos de Tehia, luego la mitad de estos restos se fusionaron para formar la Luna entre uno y cien años después del impacto.

Movimientos:
• Rotación: Se llama así al giro que da la Luna sobre su propio eje. Tarda 28 días en completar la vuelta.
• Revolución: Es el movimiento que da la Luna para dar la vuelta alrededor de la Tierra. Tarda 28 días en completarla.
• Traslación: La Luna acompaña a la Tierra en su traslación alrededor del Sol.

Como podemos ver, el tiempo en completar los movimientos de rotación y revolución son los mismos, por lo tanto, desde nuestro planeta siempre vemos la misma cara de la Luna. Pero no siempre la apreciamos igual (iluminación). Esto es así porque el plano de la traslación no coincide con el plano de revolución de la Luna, por lo tanto muy pocas veces los tres astros se ubican formando una línea recta. Cuando esto sucede se produce un eclipse, que es la ocultación transitoria de un astro por la interposición de otro astro.

Fases de la Luna:
De acuerdo a la ubicación relativa del Sol, la Tierra y la Luna en el espacio, se definen cuatro fases distintas.

• Luna Nueva: La Luna se ubica entre la Tierra y el Sol. A partir de este momento la Luna comienza a crecer.
• Cuarto Creciente: La Luna, la Tierra y el Sol forman un ángulo recto. Se observa la mitad de la Luna en su período de crecimiento.
• Luna Llena: La Tierra se ubica entre el Sol y la Luna y ésta última recibe los rayos del sol en su cara visible, por lo tanto, se ve en forma completa desde la superficie terrestre.
• Cuarto Menguante: La Luna, la Tierra y el Sol forman nuevamente un ángulo recto, por lo que se puede observar en el cielo la mitad de la Luna, en su período de decrecimiento.

superficie lunar

Se observan montañas, cráteres y otras formaciones. Las montañas suelen encontrarse tanto en forma aislada como formando grandes cadenas. Los cráteres son consecuencia del impacto de meteoritos. La gran mayoría tienen forma de anillo, una base y un pico central. Su tamaño varía desde pocos centímetros hasta 260 kilómetros. Se conocen picos centrales de hasta 4000 metros y anillos del mismo tamaño. Por otro lado, se distinguen “mares”, que son zonas llanas de color oscuro. Son producto de la salida de lava basáltica durante el periodo de formación de la luna.También existen grietas, con profundidades de hasta 400 metros y varios kilómetros de longitud.

¿Sabías qué...?

En la Luna son mucho más frecuentes los terremotos que en la Tierra.

Agua

La Agencia espacial de Estados Unidos, NASA, anunció el 13 de noviembre de 2009 que detectó agua en la Luna tras estrellar el 9 de octubre la sonda LCROSS y su cohete Centauro en el fondo de uno de los cráteres de la Luna (el Cabeus). La colisión provocó el levantamiento de una columna de material y de agua desde el fondo del cráter que no ha recibido la luz del Sol en miles de millones de años. El científico Anthony Colaprete sostuvo al respecto “el agua que se levantó por el impacto de la sonda podría llenar una docena de baldes de ocho litros”.

ECLIPSES

Las dos posiciones relativas posibles entre la Luna, el Sol y la Tierra formando una línea recta dan lugar a dos tipos de eclipses.

• Eclipse de Sol: Cuando la Luna se interpone entre el Sol y la Tierra.

• Eclipse de Luna: Cuando la Tierra se interpone entre la Luna y el Sol.

DEBATE: ¿EL HOMBRE LLEGÓ A LA LUNA?

Habitualmente se habla con certeza de la llegada del hombre a la Luna pero debemos saber que existen argumentos que se contraponen al respecto. Conozcamos ambas visiones para construir una opinión sobre la base de diversas visiones.

Principales argumentos de los que sostienen que el hombre llegó a la Luna.	Principales argumentos de los que niegan la hazaña.
La NASA desarrolló la misión con la colaboración de más de 35.000 personas; es imposible mantener el engaño a tantos profesionales. Además otras 400.000 personas, nucleadas en empresas y universidades, colaboraron con la NASA.	Es imposible porque se carecía de la tecnología necesaria para llegar a la Luna. La computadora que llevaban tenía menos memoria que una lavadora moderna.
Luis Ruiz de Gopegui, director de la Estación de Seguimiento de Fresnedillas, que la NASA utilizó como apoyo para los vuelos del programa Apollo, afirmaba que no se siente molesto con las acusaciones de fraude: “Es como si a ti te dijeran que dudan de la noche y el día. Es tan evidente que no se puede ni discutir”.	Estados Unidos estratégicamente decidió emprender la misión porque quería consolidarse como vencedora en la carrera espacial que se disputaba con la Unión Soviética. Además en 1969 La Guerra de Vietnam se encontraba en pleno desarrollo, sin objetivo claro y con el agravante de más de 50.000 muertos; por lo que un alunizaje era el suceso perfecto para distraer a la sociedad.
Los astronautas trajeron 382 kilos de piedras lunares que los geólogos han autentificado. En realidad no ondea, tenía un mástil superior para mantenerla rígida. Las ondulaciones son consecuencia de haber estado plegada durante el viaje y sólo se mueve cuando la manipulan los astronautas.	Todo fue un montaje, las imágenes mostradas fueron rodadas en un estudio. El director de cine Stanley Kubrick dirigió la “misión”. En las fotos y videos que divulgó la NASA sobre el alunizaje, la bandera estadounidense ondea sin viento en la Luna.
No se captaron por una cuestión técnica, concretamente por la intensidad de la luz. Para que se perciban, el tiempo de exposición de la película tendría que haber sido mayor.	En las imágenes divulgadas no se distinguen las estrellas.
Las sombras de las imágenes no se ven paralelas por el efecto de perspectiva que sucede también en la Tierra. A su vez hay que considerar que no tienen que ser paralelas en un terreno irregular, como es el caso de la Luna.	Las sombras que se visualizan en las fotos no son paralelas.
La letra C que se ve en una de las rocas no es parte de un montaje, era un pelo introducido durante el revelado; en la imagen original no aparece.	Una roca del suelo está marcada con la letra C, eso nos habla de un montaje.
El módulo lunar pesaba entre 15 y 17 toneladas en la Tierra. En la Luna la gravedad es aproximadamente seis veces menor y hay que restar el combustible gastado antes de alunizar, situándose su peso ‘lunar’ entre 1.200 y 1.600 kilogramos. Cuando se acercaba a la superficie reducía su potencia a menos de un tercio de dicha capacidad, del mismo modo que nadie aparca un coche a 200 km por hora.	Bajo el módulo lunar (vehículo espacial diseñado para el alunizaje) no hay cráter.
No es necesario que haya humedad o aire para dejar huellas en un terreno.	No pueden dejarse huellas sin aire o humedad.

CURIOSIDADES

LAS MAREAS, LA LUNA Y EL SOL

Las mareas son movimientos periódicos de avance y retroceso del mar sobre el continente. Su relación con el Sol y la Luna se conoce desde hace más de 2000 años, pero su causa no pudo explicarse hasta 1686 cuando Newton enunció la ley de la gravitación universal. Su explicación debe buscarse en la influencia de las atracciones gravitatorias del Sol y la Luna sobre la masa líquida de nuestro planeta.

¿Sabías qué...?

En la Luna no hay viento ni sonido.

El centro del sistema de gravedad Tierra-Luna, como consecuencia de la mayor masa de la Tierra, se encuentra desplazado hacia nuestro planeta; en su interior, por lo tanto, el efecto de la atracción gravitatoria de la Luna actúa con mayor intensidad sobre la masa de agua más próxima. En la zona opuesta del planeta, la menor atracción gravitatoria lunar y el mayor efecto de la fuerza centrífuga producido por la rotación de ambas masas en torno al centro de gravedad del conjunto, permiten que la masa de agua se desplace por la fuerza centrífuga en sentido opuesto. En ambos lugares, diametralmente opuestos, se forman mareas (pleamar) y, en ese mismo momento, en los puntos equidistantes de los de marea, existe bajamar.

La acción del Sol produce también mareas, cuya intensidad es aproximadamente la mitad que la de las mareas lunares. En determinadas circunstancias su efecto se suma al de éstas o bien las debilita: cuando los tres astros se encuentran aproximadamente en línea recta, Luna nueva y Luna llena, el flujo es más intenso (mareas vivas). Por el contrario, en los momentos de cuarto creciente o cuarto menguante, los efectos del Sol y la Luna se anulan parcialmente y las mareas alcanzan su mínima intensidad (mareas muertas).

EL DUEÑO DE LA LUNA

En 1953, el abogado chileno Jenaro Gajardo Vera registró la propiedad de la Luna pagando 42.000 pesos de la época. La escritura se hizo oficial el 25 de septiembre de 1954 en el Conservador de Bienes Raíces de la ciudad de Talca.
Además creó la llamada Sociedad Telescópica Interplanetaria bajo el objetivo de formar un comité de recepción a los primeros visitantes extraterrestres que llegaran a la Tierra.

Según ha relatado Gajardo Vara, el presidente de Estados Unidos, Richard Nixon, le solicitó permiso para el alunizaje del Apolo 11 en 1969. Estos habrían sido los mensajes intercambiados:

Solicito en nombre del pueblo de los Estados Unidos autorización para el descenso de los astronautas Aldrin, Collins y Armstrong en el satélite lunar que le pertenece.

Richard Nixon, 1969

En nombre de Jefferson, de Washington y del gran poeta Walt Whitman, autorizo el descenso de Aldrin, Collins y Armstrong en el satélite lunar que me pertenece, y lo que más me interesa no es sólo un feliz descenso de los astronautas, de esos valientes, sino también un feliz regreso a su patria. Gracias, señor Presidente.

Jenaro Gajardo Vera, 1969

Actualmente la Luna no tiene dueño: en 1967 se firmó un tratado en las Naciones Unidas que prohíbe la compraventa de objetos exteriores a la Tierra. No obstante, en 1980, el estadounidense Dennis Hope formaliza de nuevo en una oficina del registro de San Francisco la “compra” de la Luna, dedicándose desde entonces a vender “parcelas” en suelo lunar.

Los calendarios

Muchos años atrás, diferentes culturas, civilizaciones y creencias, de alguna manera fabricaron instrumentos con los que medían el tiempo a través de los fenómenos astrológicos, los acontecimientos elegidos para llevar un control; estos instrumentos son los conocidos calendarios.

Los astros han sido usados como guía cronológica.

Origen de los calendarios

Éstos se originaron hace mucho tiempo. Las grandes culturas antiguas llevaban registro de todos los fenómenos cronológicos de sus épocas, entre ellas, la civilización egipcia, la babilónica, las culturas prehispánicas como los aztecas, mayas e incas; todas observaban los ciclos a través del tiempo.

LOS CALENDARIOS Y LA ASTRONOMÍA

Pues porque antiguamente se observaban los astros como el Sol y la Luna, las estrellas, y los movimientos que éstos tienen alrededor de la Tierra, para determinar la cronología del tiempo. El tiempo se medía según tres fenómenos naturales :es que para ese entonces servían como guía, estos eran:

El transcurso de los días, como la salida y puesta del Sol.
El transcurso de las noches, incluidas las fases de la Luna.
Las estaciones del año (invierno, verano, otoño y primavera).

Es importante que hablemos de los meses, los años, las semanas y los días para poder comprender en qué se basaban los calendarios y cómo estaban conformados.

Para muchos, la semana (en latín septimana = siete) es el transcurso del tiempo formado por siete días. Cada día corresponde a 24 horas, desde que sale el Sol hasta que se oculta la Luna. El mes, antiguamente era el transcurso de tiempo en el que la Luna giraba alrededor de la Tierra. En nuestros días se cuenta con 28 hasta 31 días por mes, al cumplirse 12 meses transcurre un año, que es el tiempo en que la Tierra da la vuelta alrededor del Sol.

ORIGEN DE LOS DÍAS DE LA SEMANA Y LOS MESES

Etimología de los días de la semana

De Venus, la diosa del amor, proviene la palabra viernes.

Lunes	Martes	Miércoles	Jueves	Viernes	Sábado	Domingo
Deriva de la palabra lunae, que significa día de Luna.	Deriva de la palabra martis, que en romano significaba Marte y alude a este dios.	Deriva de la palabra romana mercurii, el dios Mercurio.	Deriva de Jovis o Jove, por Júpiter, dios del rayo.	Deriva de la palabra veneris, por Venus, la diosa del amor.	Deriva de la palabra romana saturni, por el dios Saturno.	Deriva de la palabra latina dominica, por las fiestas romanas.

Meses	Origen
Enero	Fue añadido por el rey de Roma Numa Pompilius como el mes 11, llamándolo januarius en honor al dios Jano, de los comienzos y finales.
Febrero	Fue propuesto por el rey de Roma Numa Pompilius como el mes 12, completando las estaciones al año, llamándolo februarius en honor al dios del perdón en faltas, februus.
Marzo	En la época romana, marzo era el primer mes llamado martius, ya que se honoraba al dios guerrero Marte.
Abril	Era el segundo mes romano, llamado aprilis, en referencia a la apertura de las flores.
Mayo	El tercer mes fue llamado maius, debido a la diosa Maia o Maya.
Junio	Corresponde al cuarto mes, llamado iunius, en alusión a la diosa Juno.
Julio	El quinto mes fue llamado iulius, en referencia al general de Roma Julio César.
Agosto	El sexto mes fue llamado augustum, debido al emperador romano Augusto.
Septiembre	Por ser el séptimo mes, los romanos lo llamaron septem, septimus o september.
Octubre	Por ser el octavo mes, fue llamado octavus, octavum o mensis october.
Noviembre	Fue llamado en Roma como nonum, nonus o novembris.
Diciembre	Al ser el décimo mes, fue llamado decimus o december.

En Roma, marzo era el primer mes y diciembre el décimo mes, pero luego, en el gobierno de Julio César se tomó al Sol como base del calendario. Así fue que el emperador agregó dos meses más, enero y febrero, siendo éstos los primeros y convirtiéndose marzo en el tercero.

¿Sabías qué...?

En el calendario gregoriano cada 555 años hay un mes que tiene 5 viernes, 5 sábados y 5 domingos, como en Octubre de 2010.

¿Por qué febrero es el mes con menos días?

Cuando el gobernante Julio César ordenó estos cambios, para permitir que agosto tuviese 31 días al igual que julio, se le quitó un día al mes de febrero. El motivo era rendirle honor al emperador Augusto.

Clasificación

Debido a la manera como antiguamente se medía el tiempo, surgieron 3 tipos de calendarios que se estructuraron acorde al fenómeno usado. Se conformaron 3 calendarios:

Los calendarios y las diferentes culturas

Calendario egipcio: Según los registros arqueológicos se conoce que utilizaron varios tipos de calendarios, siendo ellos los primeros que incorporaron un calendario solar.

El calendario oficial o civil tomaba como referencia al Sol y acorde a ello calcularon la temporada entre la sequía y la lluvia; este tiempo trascurrido era de 365 días y fue tomado como un año. Estos años fueron organizados en 12 meses de 30 días cada mes y se dice que fue uno de los calendarios más precisos y completos, porque a los 360 se le añadían 5 días para completar los 365 días.

Los egipcios utilizaban un calendario solar.

Calendario babilónico mesopotámico: Los babilonios utilizaban un calendario lunar, los días se regían según las fases de la Luna. Su calendario consistía en 12 meses de 30 días y para distribuir el tiempo acorde a las estaciones se añadía un mes adicional (el décimo tercero) cada 6 años. A esto se lo denominaba ciclo metónico. Los días de la semana recibieron el nombre de los astros y los planetas (Luna, Sol, Marte, Mercurio, Júpiter, Venus y Saturno).

Calendario romano juliano: Como anteriormente se menciona, los romanos usaban al principio 10 meses empezando por marzo y culminando por diciembre, hasta que se le adicionaron dos meses (januarius y februarius). La mayoría de nombres que llevaban los primeros meses eran dedicados a dioses romanos. Su calendario era lunisolar, y tras la modificación se constituye el calendario juliano (por la aprobación de Julio César en formar un calendario uniforme) que tenía 12 meses y 365 días. Febrero tuvo 28 días hasta que se introdujo el calendario gregoriano.

Reloj calendario romano en la torre San Marcos.

Calendario gregoriano: Este calendario se denomina así gracias a la modificación del calendario juliano que el papa Gregorio XIII ordenó hacer, ya que para ese entonces el calendario juliano utilizado presentaba errores que implicaban la acumulación de días con el transcurso de los años; para esto el papa Gregorio XIII contó con ayuda del astrónomo Luigi Ghiraldi y la colaboración del matemático astrónomo Cristóbal Clavius. Se adaptó el nuevo calendario gregoriano para contrarrestar los 11 días de atraso generados por el calendario juliano, para ello se eliminaron los días entre el 4 y 15 de octubre.

Desde 1582 se generaliza el uso de este calendario, que consta de 24 horas al día, 7 semanas de lunes a domingo, siendo éste último el primer día de la semana según la iglesia católica; algunos meses con 30 o 31 días, y febrero con 28 días y 29 (cada cuatro años), cuando se dan los años bisiestos. Este calendario fue adoptado en varios países y naciones.

Exactamente el año se compone 365 días, 5 horas, 48 minutos y 54 segundos. Esas horas, minutos y segundos adicionales, cada 4 años, suman un día más que es agregado en febrero.

Calendario chino: En los países orientales varias regiones utilizan este calendario lunisolar para algunas fiestas tradicionales y en la actividad agrícola, ya que en China se aceptó el calendario gregoriano. El calendario usado para la actividad agrícola está formado por años que se componen desde los 353 hasta los 365 días, con 12 meses mínimos de 29 días. Utiliza un ciclo sexagenario (ciclo de 60 años) donde a cada año en transcurso se le denomina por una combinación de nombres de animales que se denominan ramas terrenales.

Las ramas terrenales, representan el horóscopo zodiacal chino.

Calendario hebreo: Es un calendario lunisolar, que a diferencia de otras culturas, sus meses comienzan con la puesta de la luna nueva. Está formado por 3 tipos de año dependiendo de los días que tengan según la liturgia. Años defectivos que pueden ser bisiestos con 383 días, o no bisiestos con 353 días. Los años regulares cuentan con 354 o 384 días, los años completos con 355 o 385 días, habiendo un año de diferencia entre ellos. Para los hebreos, el ciclo metónico es de 19 años, tienen como día de fiesta semanal los sábados, el Sabbath.

Calendario islámico o musulmán: Los musulmanes se rigen por los calendarios lunares. Está formado por 12 meses de 354 días, y los años bisiestos de 355, siendo cada mes destinado a distintas actividades sagradas. Por ejemplo, en el primer mes, muharram, se conmemora la Hégira con un ayuno el día 10.

Su peculiaridad es que los días no inician al amanecer, sino en las puestas del sol, cuando éste se oculta. Los días de fiestas inician desde la tarde de los jueves cuando se oculta el Sol, hasta el amanecer del viernes.

Calendario maya: Los mayas poseían un sistema de calendario solar muy preciso y complejo clasificado en 3 calendarios:

1. Calendario de año solar haab: Contaba con 365 días de los cuales los primeros 364 días estaban distribuidos en 28 semanas de 13 días cada una, y el día 365 era el inicio de un nuevo año.

2. Calendario del año sagrado tzolkin: Contaba con 20 meses y 260 días, pero usualmente se usaba el calendario solar. Este calendario era usado también por los aztecas.

3. Calendario solar kayun: Era el calendario más primitivo que daba inicio a esta civilización que era más larga, formado por veinte años de 7300 días cada uno.

¿Sabías qué...?

Los solsticios de verano son épocas del año donde el Sol alcanza su mayor altura, causando que el día sea más largo y la noche más corta.

Calendario azteca: Los aztecas poseían calendarios solares similares a los mayas, contaban con el calendario de año solar tonalamatl con 260 días, con el más exacto de 365 días distribuidos en 18 meses (con 20 días cada mes) y por último con el calendario solar del siglo azteca que contaba con 18.980 días dispuestos en 52 años que al concluir, según ellos, se destruiría el mundo, y luego se volvería a crear.

Calendario inca: Fue un calendario lunisolar, los antiguos incas medían el tiempo favoreciendo así las actividades agrícolas que iniciaban en el mes de diciembre, el que sería el primer mes de trabajo al iniciar el año.

El año constaba de 12 meses con 30 días, y la mayoría de los meses desde febrero a noviembre eran de fiestas y rituales. Para diferenciar el día de la noche usaban palabras peculiares en sus lenguas, y su tiempo cronológico estaba ligado a sus festividades, agricultura y creencias.

La piedra Intihuatana (Machu Picchu) se considera un reloj solar que usaban los incas para calcular el tiempo.

Calendario internacional: Este calendario fue propuesto por una organización cuyo objetivo era acoplar el calendario gregoriano que es aceptado en la mayoría de los países a uno de uso mundial. The World Calendar Association estructuró el año en 12 meses, empezando la semana los domingos y terminando los sábados. Esto fue propuesto ante la organización de las naciones unidas (ONU) en una resolución, pero no todos lo aceptaron ya que interfería con sus fiestas.

Caída libre

La caída libre es un tipo de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado porque su desplazamiento se realiza en línea recta con una aceleración constante igual a la gravedad, lo que hace que la velocidad de los cuerpos que describen este movimiento aumente en el transcurso de su trayectoria.

La caída libre

En este movimiento, el móvil cae de forma vertical desde cierta altura sin ningún obstáculo. Es un tipo de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) o movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) porque su aceleración es constante y coincide con el valor de la gravedad.

La gravedad

Al encontrarse cerca de la superficie terrestre, los cuerpos experimentan una fuerza de atracción que les confiere una aceleración. Cuando una manzana cae de un árbol lo hace por acción de dicha fuerza. En el caso de la Tierra, la gravedad puede considerarse constante y su dirección es hacia abajo. Generalmente se designa con la letra g y sus valores aproximados para algunos sistemas de medición son:

Sistema M.K.S → g = 9,8 m/s²

Sistema c.g.s → g = 980 cm/s²

Sistema inglés → g = 32 ft/s² (pies por segundo al cuadrado)

En algunas ocasiones la gravedad de la Tierra suele aproximarse a 10 m/s², pero el valor más usado en la resolución de problemas es el de 9,8 m/s².

En el movimiento de caída libre se considera que el rozamiento con el aire es despreciable.

Características del movimiento de caída libre

Es un tipo de movimiento uniformemente acelerado o variado.
Su trayectoria es vertical.
La altura inicial es mayor que la final.
La velocidad inicial es igual a cero, es decir, el cuerpo se deja caer.

Ecuaciones de caída libre

Dónde:

V_o = velocidad inicial

V_f = velocidad final

h = altura

g = gravedad

t = tiempo

La velocidad inicial en este tipo de movimiento es igual a 0 m/s si el objeto se deja caer, por el contrario, si el objeto no se deja caer sino que se lanza, se le confiere una velocidad inicial diferente a 0 m/s.

Los paracaidistas describen un movimiento de caída libre hasta el momento en el que abren su paracaídas.

Ejercicios

1.- Se deja caer desde la parte alta de un edificio una roca, la cual tarda 4 segundos en llegar al suelo. Determinar:

a) La altura del edificio.
b) La velocidad con la que impacta la roca al suelo.

Datos:

V₀= 0 m/s a la velocidad inicial es cero porque la roca se dejó caer.
t = 4 s

a) Para calcular la altura del edificio se debe emplear la ecuación número 4 mostrada anteriormente, ya que es la que involucra el término de altura.

El único dato no proporcionado es el valor de la gravedad, pero como se explicó anteriormente, la gravedad de la Tierra se aproxima a 9,8 m/s². Al sustituir los datos en la ecuación quedaría:

Recuerda simplificar las unidades iguales.

El edificio tiene una altura de 78,4 metros.

b) Para determinar la velocidad con la que impactó la roca al suelo se aplica la ecuación 1 de las fórmulas mostradas anteriormente.

Al sustituir los datos en la ecuación se tiene:

La roca golpeó el suelo con una velocidad de 39,2 m/s.

Otra forma de calcular la velocidad de impacto con el suelo es aplicar la fórmula 3, la cual involucra la altura, pero como se calculó ese valor en la primera parte (78,4 m) se puede aplicar. En caso de no conocer el valor de la altura, se debería aplicar la ecuación 1.

Como podrás observar, se obtuvo el mismo resultado que el obtenido con la ecuación 1.

2.- Desde lo alto de un balcón de 6 m se lanza hacia abajo una pelota con una velocidad inicial de 4 m/s. Determinar:

a) La velocidad final de la pelota.
b) El tiempo que tarda en llegar al suelo.

Datos:

h = 6 m
V₀ = 4 m/s → La velocidad no es de 0 m/s porque la pelota no se dejó caer desde el reposo.

a) Para calcular la velocidad de la pelota se emplea la ecuación 3 porque no se ha calculado el tiempo aún.

La velocidad final de la pelota es aproximadamente igual a 11,56 m/s.

En el movimiento de caída libre, la velocidad aumenta de forma constante hasta que el cuerpo llega al suelo.

b) Para determinar el tiempo que la pelota emplea en llegar al suelo, se utiliza la ecuación 2.

El tiempo que tarda la pelota en llegar al suelo es aproximadamente igual a 0,77 segundos.

Otra forma de calcular el tiempo

Para los casos en los que se conoce la altura y la velocidad inicial se puede calcular el tiempo por medio de la ecuación 4, en este caso, se formaría una ecuación de segundo grado al sustituir los datos y de la cual se tomaría la raíz positiva.

En el problema anterior, al sustituir los valores en la ecuación 4 quedarían de la siguiente forma:

(Para efectos ilustrativos no se colocaron las unidades)

Organizando los términos en la ecuación quedaría de la siguiente forma:

$4, 9 t^{2} + 4 t - 6 = 0$

Al calcular las raíces de la ecuación anterior se tienen:

t₁ = 0,77 s (Es el valor verdadero y coincide con el que se calculó anteriormente)

t₂ = -1,58 s (No se considera este valor ya que no hay tiempos negativos)

No todos los ejercicios siguen una misma metodología por ello debes reconocer muy bien los datos con los que cuentas y las ecuaciones que debes usar.

Características de las estrellas

Básicamente, las estrellas son grandes bolas de gas en explosión, principalmente hidrógeno y helio. Nuestra estrella más cercana, el Sol, está tan caliente que la enorme cantidad de hidrógeno experimenta una reacción nuclear constante en toda la estrella, como en una bomba de hidrógeno.

¿Qué son las estrellas?

Las estrellas son astros gaseosos e incandescentes (por ejemplo, el Sol) y aparecen como simples puntos de luz a causa de la enorme distancia a que se encuentran. En una noche sin luna se pueden observar a simple vista entre 2.500 y 3.000 estrellas en cada hemisferio. El catálogo estelar o mapa celeste más antiguo conocido es el confeccionado por Claudio Tolomeo (hacia el 150 d. C.), basado probablemente en el de Hiparco (130 a. C.). Tolomeo catalogó 1.022 estrellas y las subdividió en seis clases de magnitudes: desde las más brillantes, Sirio y Vega, que definen la primera magnitud, hasta llegar a las más débiles, que corresponden a la sexta magnitud. El término galaxia designa los sistemas independientes de estrellas que se hallan situados fuera del nuestro, la denominada Vía Láctea. Contienen entre 3.000 millones y un billón de estrellas, además de una gran cantidad de polvo y gas interestelar.

¿Sabías qué...?

Con un pequeño telescopio se pueden ver unas 300.000 estrellas; con uno de tamaño mediano hasta 250 millones, y más de 3.000 millones con los más perfeccionados.

Las estrellas constituyen uno de los principales tipos de cuerpos que pueblan el universo. Una estrella es una bola caliente de gas que brilla como consecuencia de las reacciones de fusión nuclear que se producen en su núcleo. Al igual que los demás cuerpos celestes, están compuestas en su mayor parte por hidrógeno, el más simple y ligero de los elementos.

Resto de la supernova conocida como Casiopea.

Características de las estrellas

Además del brillo, las características físicas más importantes de una estrella son el color, el diámetro y la masa.

El color

A mediados del siglo pasado se clasificaban las estrellas por su color, se creía que éste dependía de la temperatura superficial, del mismo modo que una barra de hierro calentada hasta la incandescencia se vuelve primero roja, luego anaranjada, más tarde amarilla y finalmente blanca, a medida que la temperatura aumenta. En la actualidad está correctamente establecida la relación entre la temperatura y el color.

El espectro del Sol y las estrellas forma un continuo surco de rayas oscuras, a veces brillantes, a partir de las cuales es posible identificar los elementos químicos presentes y el porcentaje de los mismos. De tales rayas es posible obtener también la temperatura y características físicas como la presión o los campos magnéticos y eléctricos.

Por tanto, es evidente que debe existir también una relación entre el color y las características del espectro lineal, siendo ambos esencialmente dependientes de la temperatura.

El diámetro y la masa

Determinar el diámetro de las estrellas es también un gran problema ya que los mayores telescopios muestran sólo puntos y no discos. En 1930, Albert Michelson (1852-1931), mediante el uso de interferómetros (aparatos para realizar mediciones muy precisas basadas en los fenómenos de interferencia de la luz que incide sobre ellos), logró medir el diámetro de algunas estrellas supergigantes relativamente cercanas, como Antares y Betelgeuse; resultaron tener, respectivamente, unos diámetros 400 y 300 veces mayores que el del Sol.

Existen estrellas con diámetros centenares de veces mayores que el del Sol y otras con diámetros casi iguales al de éste. Puede afirmarse que los diámetros estelares varían desde 10.000 kilómetros a 1.000 millones de kilómetros, pero la mayoría de las estrellas de la secuencia principal tienen diámetros comprendidos entre 0,5 (enanas rojas) y 10 veces el diámetro del Sol.

La estrella Beta Pictoris, segunda en importancia de la constelación del Pintor, está a 50 años luz de la Tierra. Como puede apreciarse en la imagen, la rodea un disco de materia que se extiende hasta 60 billones de km.

Para calcular las masas de las estrellas, Arthur Stanley Eddington (1882-1944), en 1924, halló de manera teórica la existencia de una relación entre masa y luminosidad (las estrellas de masa mayor son también las más luminosas), relación que había sido ya demostrada empíricamente a partir de las pocas estrellas cuyas masa y luminosidad se conocían.

Las variaciones de las distintas masas son bastante más reducidas que las de los volúmenes, pasando de unas 0,2 a 50 veces la masa solar. Por consiguiente, la densidad media de las estrellas gigantes rojas resulta del orden de 0,0001 g/cm3, y la de las enanas blancas es de 105 g/cm3. Véanse algunos ejemplos: el Sol, que es una estrella, tiene una densidad poco mayor que la del agua, o sea 1,41 g/cm3; Antares, una estrella supergigante roja, una millonésima parte de la densidad del agua; una estrella enana blanca, como la compañera de Sirio, llamada Sirio B, con la misma masa que el Sol y un diámetro sólo cuatro veces el de nuestro planeta, la Tierra, tiene una densidad de 1.000 000 veces la del agua. Con tan enorme densidad, el gas que constituye la enana blanca se encuentra en un estado degenerado.

S. Eddington

Astrónomo y físico británico (1882-1944). Desarrolló métodos para la determinación de la masa, la temperatura y la constitución interna de las estrellas.

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.

¿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 5,98 x 10²⁴Kg 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.