Observem els astres des de la Terra - xtec.categomez17/GES/4-El Sistema Solar-cat.pdf · En canvi, la teoria de Gamow proporciona una base per la comprensió dels primers estadis

GES-Ciències Naturals 1 L’Univers i el Sistema Solar

Apunts extrets del web http://www.xtec.cat/~rmolins1/ 1/22

Observem els astres des de la Terra

Anem a estudiar com es veu el moviment del Sol, de la Lluna i dels estels quan els observem des de la Terra. Per començar, imagina’t que hem vist sortir el Sol per l’horitzó Com podem dir-li a algú per on ha sortit? Per fer observacions sobre la Terra cal prendre algunes referències: els punts cardinals. Per localitzar-los cal un instrument: la brúixola

Què és la línia de l’horitzó?

L’horitzó és la línia imaginària que separa el cel de la terra. Resulta fàcil comprovar que l’horitzó és una línia tancada, és dir, no té ni principi ni fi. Si apuntes amb un dit cap un punt qualsevol de l’horitzó i gires seguint la línia de l’horitzó, després de donar una volta completa arribes un altre vegada al mateix punt del que vas partir. Així doncs, l’horitzó és una circumferència, però nosaltres el representem desplegat, com a la següent il·lustració

S WEN N

La teoria del Big Bang l’origen de l’Univers

El Big Bang, literalment gran explosió, constitueix el moment que del "no res" emergeix tota la matèria, és a dir, l’origen de l’Univers. La matèria, fins a aquest moment, és un punt de densitat infinita, que en un moment donat "explota" generant la expansió de la matèria en totes les direccions i creant el que coneixem com el nostre Univers. Immediatament després del moment de "l’explosió", cada partícula de matèria començà a allunyar-se molt ràpidament una d’altra, de la mateixa manera que l’inflar un globus aquest va ocupant més espai expandint la seva superfície. Els físics teòrics han aconseguit reconstruir aquesta cronologia dels fets a partir d'un 1/100 de segon després del Big Bang. La matèria llançada en totes les direccions per l'explosió primordial està constituïda exclusivament per partícules elementals: Electrons, Positrons, Mesons, Barions, Neutrins, Fotons i un llarg etcètera fins a més de 89 partícules conegudes avui dia. En 1948 el físic rus nacionalitzat nord-americà George Gamow plantejà que l’Univers es creà en una explosió gegantesca i que els diversos elements que avui s’observen es van produir durant els primers minuts després de la Gran Explosió o Big Bang, quan la temperatura extremadament alta i la densitat de l’Univers van fusionar les partícules subatòmiques en els elements químics. Càlculs més recents indiquen que l’hidrogen i l’heli haurien estat els productes primaris del Big Bang, i els elements més pesats es van produir més tard, dintre de les estrelles. En canvi, la teoria de Gamow proporciona una base per la comprensió dels primers estadis de l’Univers i la seva posterior evolució. A causa de la seva elevadíssima densitat, la matèria existent en els primers moments de l’Univers s’expandí amb rapidesa. A l’expandir-se, l’ heli i l’hidrogen es van refredar i es condensaren en estels i en galàxies. Això explica l’expansió del Univers i la base física de la llei de Hubble. Segons s’expandia l'Univers, la radiació residual del Big Bang continuà refredant-se, fins arribar a una temperatura d'uns 3 K (-270 °C). Aquests vestigis de radiació de fons de microones foren detectades pels radioastrònoms en 1965, proporcionant així el que la majoria dels astrònoms consideren la confirmació de la teoria del Big Bang.



Un dels problemes sense resoldre en el model de l’Univers en expansió és si l’Univers és obert o tancat (això és, si s’expandirà indefinidament o es tornarà a contraure).

El Sistema Solar

El Sistema Solar està format per una estrella central, el Sol, els cossos que l'acompanyen i l'espai que queda entre ells.

Hi ha vuit planetes que giren al voltant del Sol: Mercuri, Venus, la Terra, Mart, Júpiter, Saturn, Urà i Neptú. La Terra és el nostre planeta i té un satèl·lit, la Lluna. Alguns planetes tenen satèl·lits, d'altres no.

Els asteroides són roques més petites que també giren, la majoria entre Mart i Júpiter. A més, hi ha els cometes que s'apropen i s'allunyen molt del Sol.

De vegades arriba a la Terra un fragment de matèria extraterrestre. La majoria s'encenen i es desintegren quan entren a l'atmosfera. Són els meteorits.

Des de sempre els humans hem observat el cel. Fa uns 300 anys es van inventar els telescopis. Però l'autèntica exploració de l'espai no va començar

fins la segona meitat del segle XX.

Des d'aleshores s'han enlairat moltíssimes naus. Els astronautes s'han passejat per la Lluna. Els vehicles amb instruments han visitat alguns planetes i han travessat el Sistema Solar.

Més enllà, l'estrella més propera és Alfa Centauri. La seva llum triga 4,3 anys per arribar fins aquí. Ella i el Sol són només dues entre els 200 bilions d'estrelles que formen la Via Làctia, la nostra Galàxia.

Hi ha milions de galàxies que es mouen per l'espai intergalàctic. Entre totes formen l'Univers, els límits del qual encarà no es coneixen. Però els astrònoms continuen investigant ...

Formació del Sistema Solar

És molt difícil precisar l'origen del nostre Sistema Solar. Els científics creuen que pot situar-se fa uns 4.600 milions d'anys, quan un immens núvol de gas i pols es va contreure a causa de la força de la gravetat i va començar a girar a gran velocitat, probablement, degut a l'explosió d'una supernova propera.

Al centre es va acumular la major part de la matèria. La pressió era tan elevada que els àtoms van començar a partir-se, alliberant energia i formant una estrella. Al mateix temps s'anaven definint alguns remolins que, en fer-se grans, augmentaven la seva gravetat i recollien més materials a cada volta.



Detalls d'una taca solar.

Emissió de raigs X del Sol.

També hi havia moltes col·lisions. Milions d'objectes s'apropaven i s'unien o bé xocaven amb violència i es partien en bocins. Les trobades constructives van predominar i, en només 100 milions d'anys, va adquirir un aspecte semblant a l'actual. Després cada cos va continuar la seva pròpia evolució.

El Sol

És l'estrella més propera a la Terra i l'element més gran del Sistema Solar. Les estrelles són els únics cossos de l'Univers que emeten llum.

El Sol és una estrella bastant comú. Vist des de la Terra, a nosaltres ens sembla que és l’estrella més gran, però només és per què és l’estrella més propera. El Sol és també la nostra

principal font d'energia, que es manifesta, sobre tot, en forma de llum i calor. A la Terra li arriba una mínima fracció de l’energia del Sol, però és suficient per escalfar-la i proporcionar-li la llum que necessiten les plantes per a sobreviure.

Conté més del 99% de tota la matèria del Sistema Solar. Exerceix una forta atracció gravitatòria sobre els planetes i els fa girar al seu entorn. El Sol també absorbeix matèria. És tan gran i té tanta força que sovint atreu els asteroides i els cometes que passen a prop. Naturalment, quan cauen al Sol, es desintegren.

Es va formar fa 4.500 milions d'anys i té combustible per a 5.000 milions més. Després, començarà a fer-se més i més gran, fins convertir-se en una gegant roja. Finalment, s'enfonsarà pel seu propi pes i es convertirà en una nana blanca, que pot trigar un trilió d'anys a refredar-se.

El sol és una immensa bola de gas, sobretot hidrogen i heli.

En el seu centre, la temperatura i la pressió són tan elevades que els àtoms de hidrogen es veuen forçats a formar àtoms d’heli, per un procés nomenat fusió nuclear. Quan això

passa, s'allibera una gran quantitat de energia en forma de llum i escalfor.

El diàmetre del Sol és de 1’4 milions de quilòmetres. La Terra entraria 1’3 milions de vegades dintre del Sol.

L'energia solar es crea a l'interior del Sol, on la temperatura arriba als 15 milions de graus, amb una pressió altíssima, que provoca reaccions nuclears. La seva brillantor equival a quatre quadrilions de bombetes de 100 Watis.

• Les capes el Sol Corona: té una temperatura de 2.000.000ºC. És la atmosfera exterior del Sol

Cromosfera: té una temperatura de 10.000ºC. És la atmosfera interna del Sol. Arriba fins els 10 km de altitud.

Fotosfera: té una temperatura de 5.500ºC. És la superfície del Sol i té zones més fredes (4.000 oC) que anomenem taques solars.

Estructura del camp magnètic.



Nucli: té una temperatura de 15.000.000ºC. És el centre del Sol i la part més calenta.

Zona de radiació: té una temperatura de 2.500.000ºC. És la capa interior que envolta el nucli.

Zona de convexió: té una temperatura de 1.100.000ºC. És la capa interior, entre la superfície i la zona de radiació.

Dades sobre el Sol La Terra

Mida: radi equatorial 695.000 km. 6.378 km.

Període de rotació sobre l'eix de 25 a 36 dies * 23,93 hores

Massa comparada amb la Terra 332.830 1

Temperatura superficial mitjana 6000 º C 15 º C

Gravetat superficial a la fotosfera 274 m/s2 9,78 m/s2

* El període de rotació de la superfície del Sol va des dels 25 dies a l'equador fins als 36 dies prop dels pols. Més endins sembla que tot gira cada 27 dies.

El Sol (i tot el Sistema Solar) gira al voltant del centre de la Via Làctia, la nostra galàxia. Dóna una volta cada 200 milions d'anys. Ara es mou cap a la constel·lació d'Hèrcules a una velocitat de 19 Km./s.

A més de l'observació amb telescopis convencionals, s'utilitzen: el coronògraf, que analitza la corona solar, el telescopi ultraviolat extrem, capaç de detectar el camp magnètic, i els radiotelescopis, que detecten diversos tipus de radiació que resulten imperceptibles per a l'ull humà.

Els Planetes

Són astres que giren al voltant del Sol. No tenen llum pròpia, sinó que reflecteixen la llum solar.

Els planetes tenen diversos moviments. Els més importants són el de rotació i el de translació.

Vista des d’un cantó del Sistema Solar

Vista des de dalt del Sistema Solar



Pel moviment de rotació, giren sobre ells mateixos pel seu eix. Això determina la durada del dia del planeta. Pel de translació, descriuen òrbites en cercle a l'entorn del Sol. Cada òrbita és l'any del planeta. Cadascun triga un temps diferent a completar-la. Com més lluny, més temps. Giren gairebé en el mateix pla, excepte Plutó, que té l'òrbita més inclinada, excèntrica i allargada.

Forma i mida Els planetes tenen forma gairebé esfèrica, com una pilota una mica aplanada pels pols.

Els matèrials més compactes són al nucli. Els gasos, si n'hi ha, formen una atmosfera sobre la superfície. Mercuri, Venus, la Terra, Mart i Plutó són planetes terrestres, és a dir, petits i rocosos, amb densitat alta. Tenen un moviment de rotació lent, poques llunes (o cap) i forma bastant rodona. Júpiter, Saturn, Urà i Neptú, anomenats gegants gasosos, són enormes i lleugers, fets de gas i gel. Giren de pressa i tenen molts satèl·lits, més engrossiment equatorial i anells.

Formació dels planetes

Els planetes es van formar fa uns 4.500 milions d'anys, a l'època de la formació del Sol.

En general, els matèrials lleugers que no es van quedar al Sol es van allunyar més que els pesats. En el núvol de gas i pols, que girava en espirals, hi havia zones més denses. La gravetat i les col·lisions van portar més matèria a aquestes zones i el moviment rotatori les va arrodonir. Després, els matèrials i les forces de cada planeta es van anar reajustant, i encara ho fan. Els planetes i tot el Sistema Solar continuen canviant d'aspecte. Lentament, però sense pauses.

Planetes Radi equatorial

Distància al Sol (km.)

Llunes Període de Rotació

Òrbita Inclinació de l'eix

Inclinació orbital

Mercuri 2.440 km. 57.910.000 0 58,6 dies 87,97 dies 0,00 º 7,00 º

Venus 6.052 km. 108.200.000 0 -243 dies 224,7 dies 177,36 º 3,39 º

La Terra 6.378 km. 149.600.000 1 23,93 hores 365,256 dies 23,45 º 0,00 º

Mart 3.397 km. 227.940.000 2 24,62 hores 686,98 dies 25,19 º 1,85 º

Júpiter 71.492 km. 778.330.000 16 9,84 hores 11,86 anys 3,13 º 1,31 º

Saturn 60.268 km. 1.429.400.000 18 * 10,23 hores 29,46 anys 25,33 º 2,49 º

Urà 25.559 km. 2.870.990.000 15 17,9 hores 84,01 anys 97,86 º 0,77 º

Neptú 24.746 km. 4.504.300.000 8 16,11 hores 164,8 anys 28,31 º 1,77 º

Plutó (1) 1.160 km. 5.913.520.000 1 -6,39 dies 248,54 anys 122,72 º 17,15 º (1)Ja no està considerat planeta del Sistema Solar * Alguns astrònoms li atribueixen 23 satèl·lits.



1. Mercuri

És el planeta més proper al Sol i el segon més petit del Sistema Solar. És menor que la Terra, però més gran que la Lluna.

Si ens situéssim sobre Mercuri, el Sol ens semblaria dues vegades i mitja més gran. El cel, però, el veuríem sempre negre, perquè no hi ha una atmosfera que pugui dispersar la llum.

Els romans li van posar el nom del missatger dels déus per què es movia més ràpid que els

altres planetes. Dóna la volta al Sol en menys de tres mesos.

En canvi, gira lentament sobre el seu eix, un cop cada 58 dies i mig. Abans ho feia més ràpid, però la influència del Sol l'ha anat frenant.

Quan un costat de Mercuri és de cara al Sol, arriba a temperatures superiors als 425 ºC. Les zones a l'ombra baixen fins als 170 sota zero. Els pols es mantenen sempre molt freds. Això fa pensar que hi pot haver aigua (congelada, és clar).

La superfície de Mercuri és semblant a la de la Lluna. El paisatge és ple de cràters i esquerdes, en mig de marques ocasionades pels impactes dels meteorits.

La presència de camp magnètic indica que té un nucli metàl·lic, parcialment líquid. La seva alta densitat, la mateixa que la Terra, fa pensar que aquest nucli ocupa gairebé la meitat del volum del planeta.

Dades sobre Mercuri La Terra


Distància mitjana al Sol 57.910.000 km. 149.600.000 km.

Dia: període de rotació sobre l'eix 1.404 hores 23,93 hores

Any: òrbita al voltant del Sol 87,97 dies 365,256 dies


Gravetat superficial a l'equador 2,78 m/s2 9,78 m/s2

2. Venus

És el segon planeta del Sistema Solar i el més semblant a la Terra per la seva mida, massa, densitat i volum. Tots dos es van formar a la mateixa època, a partir de la mateixa nebulosa.

Venus és, però, ben diferent de la Terra. No té oceans i la seva pesada atmosfera provoca un efecte hivernacle que eleva la temperatura fins als 480 ºC. És abrasador.

Els primers astrònoms pensaven que Venus eren dos cossos diferents perquè, de vegades es veu una mica abans de sortir el Sol i, d'altres, just després de la posta.

Venus gira sobre el seu eix molt lentament i en sentit contrari al dels altres planetes. El Sol



surt per l'oest i es pon per l'est. El dia venussià dura més que l'any.

La superfície de Venus és relativament jove, entre 300 i 500 milions d'anys. Té amplíssimes planures, travessades per enormes rius de lava, i algunes muntanyes.

Hi ha molts volcans. El 85% del planeta està cobert per roca volcànica. La lava ha creat solcs, alguns ben llargs. N'hi ha un de 7.000 km.

També hi ha cràters dels impactes dels meteorits. Només dels grans, perquè els petits es desfan en l'espessa atmosfera.

Les fotos mostren el terreny brillant, com si fos moll. Però Venus no pot tenir aigua líquida, a causa de l'elevada temperatura. La lluentor la provoquen compostos

metàl·lics.

Dades sobre Venus La Terra



Dia: període de rotació sobre l'eix -243 dies 23,93 hores




3. La Terra

És el nostre planeta i l'únic habitat. Es troba a l'ecosfera, un espai que envolta el Sol i que té les condicions necessàries perquè existeixi vida.

És el més gran dels planetes rocosos. Això fa que pugui retenir sobre la superfície una capa de gasos, l'atmosfera, que dispersa la llum i absorbeix calor. De dia evita que la Terra s'escalfi massa i, de nit, que es refredi.

Set de cada deu parts de la superfície terrestre són cobertes d'aigua. Els mars i oceans també ajuden a regular la temperatura. A més, l'aigua que s'evapora forma núvols i cau en forma de pluja o neu, formant rius i llacs.

Als pols, que reben poca energia solar, l'aigua es gela i forma els casquets polars. El del sud és més gran i concentra la major reserva d'aigua dolça del planeta.

L'escorça de la Terra està formada per plaques que suren sobre el mantell, una capa de matèrials calents i pastosos que, de vegades, surten per una esquerda formant volcans.

La densitat i la pressió augmenten cap al centre de la Terra. Al nucli hi ha els materials més pesats, els metalls. Les elevades temperatures els mantenen en estat líquid, amb forts moviments. El nucli intern és sòlid.



Les forces internes tenen efectes a l'exterior. Quan els moviments són ràpids, originen terratrèmols. Si són lents, originen plegaments, com els que han creat les muntanyes.

El ràpid moviment rotatori i el nucli metàl·lic generen un camp magnètic que, amb l'atmosfera, ens protegeix de les radiacions nocives del Sol i les altres estrelles.

Dades sobre la Terra Ordre

Mida: radi equatorial 6.378 km. 5è

Distància mitjana al Sol 149.600.000 km. 3er.

Dia: període de rotació sobre l'eix 23,93 hores 5è.

Any: òrbita al voltant del Sol 365,256 dies 3er.

Temperatura superficial mitjana 15 º C 7è.

Gravetat superficial a l'equador 9,78 m/s2 5è.

• La Lluna

És l'únic satèl·lit natural de la Terra i l'únic cos del Sistema Solar que podem observar en detall a ull nu o amb instruments senzills.

La Lluna reflecteix la llum solar, de manera diferent segons el lloc on es trobi. Gira al voltant de la Terra i sobre el seu eix en el mateix temps: 27 dies, 7 hores i 43 minuts. Això fa que ens presenti sempre la mateixa cara.

No té atmosfera ni aigua, per això la seva superfície no es deteriora amb el temps, si no és per l'impacte ocasional d'algun meteorit. La Lluna es considera fossilitzada.

El 20 de juliol de 1969, Neil Armstrong es va convertir en el primer home que trepitjava la Lluna, formant part de la missió Apollo XI. Els projectes lunars han recollit prop de 400 kg. de mostres que els científics analitzen.

Dades sobre La Lluna La Terra


Distància mitjana a La Terra 384.403 km. ---

Dia: període de rotació sobre l'eix 27,32 dies 23,93 hores

Òrbita al voltant de La Terra 27,32 dies ---

Temperatura superficial mitjana (dia) 107 º C

Temperatura superficial mitjana (nit) -153 º C 15 º C


→ Fases La fase lunar és un terme astronòmic, referit a la porció de la lluna que és visible, al ser il·luminada pel sol, tal i com és vist des de la terra. La Lluna en el seu gir al voltant de la Terra presenta diferents aspectes segons la seva posició respecte al Sol.

Quan està entre la Terra i el Sol, ens ofereix la seva cara no il·luminada, Noviluni o Lluna Nova.

Una setmana més tard la Lluna ha donat 1/4 de volta i ens presenta mitja cara il·luminada, Quart Creixent.



Una altra setmana més i la Lluna ocupa una posició alineada amb el Sol i la Terra, oferint-nos tota la cara il·luminada, Pleniluni o Lluna Plena.

Una setmana més tard ocorre el quart minvant.

Transcorregudes unes quatre setmanes estem una altra vegada en Noviluni. El temps transcorregut entre dos novilunis s'anomena mes lunar o mes sinòdic i és de 29,53 dies solars mitjans. Les fases de la Lluna tenen molta relació amb períodes del calendari com setmana i mes. És la base del calendari musulmà. Els planetes també tenen les seves fases. Galileo Galilei va ser el primer a descobrir que Venus presentava fases com la Lluna argument que recolzava la Teoria heliocèntrica.

Si observes cada nit la forma de la lluna t’adonaràs que cada dia va canviant. 1. No es veu →Lluna Nova 2. Forma de D→Quart Creixent 3. Es veu tota→Lluna plena 4. Forma de C→Quart Minvant

Els eclipsis

De vegades, el Sol, la Lluna i la Terra es situen formant una línia recta. Aleshores es produeixen ombres, de manera que la de la Terra cau sobre la Lluna o a l'inrevés. Són els eclipsis.

Quan la Lluna passa pel darrera i es situa a l'ombra de la Terra, es produeix un Eclipsi de Lluna (dibuix, esquerra). En canvi, quan la Lluna passa entre la Terra i el Sol, el tapa i es produeix un Eclipsi de Sol (dreta).

Si un astre arriba a ocultar totalment l'altre, l'eclipsi és total, si no, és parcial. Algunes vegades la Lluna es posa davant del Sol de manera que només n'oculta el centre. Aleshores l'eclipsi té forma anular, d'anell.

Les estacions de l'any

L'òrbita de la Terra és el·líptica: hi ha moments en què es troba més a prop del Sol i d'altres en què n'està més allunyada. A més, l'eix de rotació està una mica inclinat respecte al pla de l'òrbita.

Al cap de l'any sembla que el Sol puja i baixa. El camí aparent que fa el Sol s'anomena eclíptica, i passa sobre l'equador al començament de la primavera i de la tardor. Aquests punts són els equinoccis i coincideixen amb els períodes en què el dia i la nit duren igual.

Els punts de l'eclíptica més allunyats de l'equador s'anomenen solsticis, i corresponen als dies en que comencen l'hivern i



l'estiu.

Prop dels solsticis, els rajos solars cauen més verticals sobre un dels dos hemisferis i l'escalfen més. És l'estiu. Mentrestant, l'altre hemisferi rep els rajos més inclinats, han de travessar més boci d'atmosfera i es refreden abans d'arribar a terra. És l'hivern

Contaminació atmosfèrica

Els astronautes tornen dels seus viatges amb una nova mentalitat que els fa sentir més respecte per la Terra i entendre millor la necessitat de cuidar-la.

Des de l'espai no es veuen les fronteres i, molt menys, els interessos econòmics, però sí alguns dels seus devastadors efectes, com la contaminació de l'atmosfera.

El 85% de l'aire és a la zona propera a la Terra, la troposfera, una finíssima capa de només 15 Km. Les capes més elevades de l'atmosfera tenen poc aire, però ens protegeixen dels rajos ultraviolats (capa d'ozó) i dels meteorits (ionosfera).

Els gasos que hem abocat a l'atmosfera l'han deixat en un estat lamentable. Les fotos que van fer els primers astronautes són molt més clares que les actuals, tot i que ara tenim aparells més sofisticats. Els humans som capaços de destruir en poc temps el que a la natura li ha costat milers d'anys crear.

Moviments de la Terra

La Terra està en continu moviment. Es desplaça, amb la resta de planetes i cossos del Sistema Solar, girant al voltant del centre de nostra galàxia, la Via Làctia. En canvi, aquest moviment afecta poc la nostra vida quotidiana. Més important, per a nosaltres, és el moviment que efectua descrivint la seva òrbita al voltant del Sol, ja que determina l’any i el canvi d’estacions. I, encara més, la rotació de la Terra al voltant del seu propi eix, que provoca el dia i la nit, que determina els nostres horaris i bioritmes i que, en definitiva, forma part inexcusable de les nostres vides.

El moviment de translació: l’any

Pel moviment de translació la Terra es mou al voltant del Sol, impulsada per la gravitació, en 365 dies, 5 hores i 57 minuts, equivalent a 365,2422 dies, que és la duració de l’any. El nostre planeta descriu una trajectòria el·líptica de 930 milions de kilòmetres, a una distància mitja del Sol de 150 milions de kilòmetres. El Sol es troba en un dels focus de l’el·lipse. La distància

mitjana Sol-Terra és 1 U.A. (Unitat Astronòmica), que equival a 149.675.000 km. Com a resultat d’aquest llarguíssim camí, la Terra viatja a una velocitat de 29,5 kilòmetres per segon, recorrent en una hora 106.000 kilòmetres, o 2.544.000 kilòmetres al dia. L’excentricitat de l’òrbita terrestre fa variar la distància entre la Terra i el Sol en el transcurs de un any. A primers de gener la Terra arriba a la seva màxima proximitat al Sol i es diu que passa pel periheli. A principi de juliol està a la seva màxima llunyania i està en l’afeli. La distància Terra-Sol en el periheli és de 142.700.000 kilòmetres i la distància Terra-Sol en l’afeli és de 151.800.000 kilòmetres.



El moviment de rotació: el dia

Cada 24 hores (cada 23 h 56 minuts), la Terra dóna una volta completa voltant d’un eix ideal que passa pels polos. Gira en direcció Oeste-est, en sentit directe (contrari al de les agulles del rellotge), produint la impressió que és el cel el que gira al voltant del nostre planeta. Aquest moviment, denominat rotació, és la causa de la successió dels dies i les nits, sent de dia el temps que el nostre horitzó apareix il·luminat pel Sol, i de nit quan l’horitzó resta ocult als rajos solars. La meitat del globus terrestre romandrà il·luminat, en aquesta meitat és de dia mentre que en el costat fosc és de nit. En el seu moviment de rotació, els diferents continents passen del dia a la nit i de la nit al dia.

Precessió i nutació

Els equinoccis no són fixes per què el pla de l’equador gira en relació al pla de l’eclíptica; completa un gir cada 25.868 anys. El moviment dels equinoccis en l’eclíptica s’anomena precessió dels equinoccis. Per establir la posició real de les estels en un moment determinat té que aplicar-se una correcció de precessió a les cartes celestes. Per la seva part, la nutació és un lleu balanceig que experimenta la Terra a causa de l’atracció gravitacional de la Lluna

Precessió

La Terra és un el·lipsoide de forma irregular, aplanat pels polos i deformat per l’atracció gravitacional del Sol, la Lluna i, en menor mesura, dels planetes. Això provoca una espècie de lentíssim balanceig a la Terra durant el seu moviment de translació anomenat "precessió dels equinoccis", que s’efectua en sentit invers al de rotació, és a dir en sentit retrògrad (sentit de les agulles del rellotge). Sota la influència d’aquestes atraccions, l’eix va descrivint un doble con de 47º d’obertura, i el seu vèrtex està en el centre de la Terra. A causa de la precessió dels equinoccis, la posició del pol celest va canviant a través dels segles. Actualment, l’estel Polar no coincideix exactament amb el Pol Nord Celest.

Nutació

Hi ha un altre moviment que es superposa amb la precessió, es la nutació, un petit vaivé de l’eix de la Terra. Com la Terra no es esfèrica, l’atracció de la Lluna sobre l’engruiximent equatorial de la Terra provoca el fenomen de nutació. Per a fer-nos una idea d’aquest moviment, imaginem que, mentre l’eix de rotació descriu el moviment cònic de precessió, recorre a la vegada una petita el·lipse o bucle en un període de 18,6 anys. En una volta completa de precessió (25.767 anys) la Terra realitza més de 1.300 bucles de nutació. El moviment de nutació de la Terra fou descobert per l’astrònom britànic James Bradley.



4. Mart És el quart planeta del Sistema Solar. Conegut com el planeta roig pels seus tons rosats, els romans li van posar el nom del deu de la guerra.

Té una atmosfera molt fina, formada principalment per diòxid de carboni, que es congela alternativament en cadascun dels pols. Conté només un 0,03% d'aigua, mil vegades menys que la Terra.

Els estudis demostren que Mart va tenir una atmosfera més compacta, amb núvols i precipitacions que formaven rius. Sobre la superfície s'endevinen solcs, illes i costes.

Les grans diferències de temperatura provoquen vents forts. L'erosió del sòl ajuda a formar tempestes de pols i sorra que degraden encara més la superfície.

Abans de l'exploració espacial, es pensava que Mart podia tenir vida. Les observacions han demostrat que no en té, encara que en podria haver tingut en un passat llunyà.

En les condicions actual, Mart es esterilitzant, és a dir, no pot tenir vida. El seu sòl és sec i oxidant. A més, rep del Sol massa rajos ultraviolats.

Té dos satèl·lits, Fobos i Deimos. Són petits i giren ràpid prop del planeta. Això va dificultar el seu descobriment a través dels telescopis.

Fobos té poc més de 13 Km. pel costat més llarg. Gira a 9.380 Km. del centre, és a dir, a menys de 6.000 Km. de la superfície, cada 7 hores i mitja. Deimos és la meitat de

Fobos i gira a 23.460 Km. del centre en poc més de 30 hores.

Dades sobre Mart La Terra



Dia: període de rotació sobre l'eix 24,62 hores 23,93 hores


Temperatura superficial mitjana -63 º C 15 º C


5. Júpiter

És el planeta més gran del Sistema Solar, té més matèria que tots els altres planetes junts i el seu volum és mil vegades el de la Terra.

Imatges de Fobos i Deimos, els petits satèl·lits de Mart



Té un tènue sistema d'anells, invisible des de la Terra. També té 16 satèl·lits. Quatre d'ells van ser descoberts per Galileu al 1610. Era la primera vegada que algú observava el cel amb un telescopi.

Júpiter té una composició semblant a la del Sol, formada per hidrogen i heli, amb petites quantitats d’amoníac, metà, vapor d'aigua i altres compostos.

Fa la rotació més ràpida entre tots els planetes i té una atmosfera complicada, amb núvols i tempestes. Per això mostra franges de diversos colors i algunes taques.

La Gran Taca Roja és una tempesta fortíssima, més gran que el diàmetre de la Terra, que dura des de fa 300 anys i provoca vents de 400 Km/h.

Els anells de Júpiter són molt més senzills que els de Saturn. Estan formats per partícules de pols llançades a l'espai quan els meteorits xoquen amb les llunes interiors.

Tant els anells com les llunes de Júpiter es mouen dins d'un enorme globus de radiació atrapat en la magnetosfera, el camp magnètic del planeta.

Aquest camp magnètic, que només arriba entre els 3 i 7 milions de km. en direcció al Sol, es projecta en direcció contrària més de 750 milions de km., fins arribar a l'òrbita de Saturn.

Dades sobre Júpiter La Terra




Any: òrbita al voltant del Sol 11,86 anys 1 any



• Les llunes de Júpiter

Fa 400 anys, Galileu va dirigir el seu telescopi casolà cap a Júpiter i va veure que l'acompanyaven tres puntets. Va continuar mirant i, quatre dies més tard, en va descobrir un altre. No podien ser estrelles, perque havia observat que giraven a l'entorn del planeta. Eren satèl·lits, i, fins aleshores, no es coneixia cap altre planeta que en tingués (tret del nostre, és clar).

Després s'han descobert 12 llunes més, totes petites, fins completar el total de 16. Les naus Voyager van estudiar i fotografiar el sistema de Júpiter al 1979. Finalment, al 1996 s'engegà un nou projecte per tal d'observar Júpiter i les seves llunes una bona temporada. El projecte, naturalment, es diu Galileu.



Ganímedes

És el satèl·lit més gran de Júpiter i també del Sistema Solar, amb 5.262 Km. de diàmetre, més gran que Plutó i que Mercuri. Gira a una distància 1.070.000 Km. del planeta en poc més de set dies. Sembla que té un nucli rocós, un mantell d'aigua gelada i una escorça de roca i gel, amb muntanyes, valls, cràters i rius de lava.

Calisto

Té un diàmetre de 4.800 km., gairebé igual que Mercuri, i gira a 1.883.000 Km. de Júpiter, cada 17 dies. És el satèl·lit amb més cràters del Sistema Solar. Està format, a parts iguals, per roca i aigua gelada. L'oceà gelat dissimula els cràters. És el que té la densitat més baixa dels quatre satèl·lits de Galileu.

Io

Io té 3.630 Km. de diàmetre i gira a 421.000 Km. de Júpiter en poc més d'un dia i mig. La seva òrbita es veu afectada pel camp magnètic de Júpiter i per la proximitat d'Europa i Ganímedes. És un món de roca amb molta activitat volcànica. La seva temperatura global és de -143ºC, però té una zona, un llac de lava, amb 17ºC.

Europa

Té 3.138 Km. de diàmetre. La seva òrbita es situa entre Io i Ganímedes, a 671.000 Km. del planeta. Fa una volta cada tres dies i mig. L'aspecte d'Europa és el d'una bola gelada amb línies marcades sobre la superfície. Probablement són fractures de l'escorça que s'han tornat a omplir d'aigua i s'han gelat.

6. Saturn

Saturn és el segon planeta més gran del Sistema Solar i l'únic que té anells visibles des de la Terra. Es veu clarament aplanat pels pols a causa de la ràpida rotació.

L'atmosfera és d'hidrogen, amb una mica d'heli i metà. És l'únic planeta que té una densitat menor que l'aigua. Si trobéssim un oceà prou gran, Saturn suraria.

El color groguenc dels núvols té bandes d'altres colors, com Júpiter, però no tant marcades. Prop de l'equador el vent bufa a 500 Km/h.



El sistema d'anells li dóna un aspecte molt bonic. En té dos de brillants, A i B, i un més suau, el C. Entre ells hi ha obertures. La més gran és la Divisió de Cassini.

Cada anell principal està format per molts anells estrets. La seva composició és dubtosa, però sabem que contenen aigua. Podrien ser icebergs o boles de neu, barrejades amb pols.

Al 1850, l'astrònom Edouard Roche estudiava l'efecte de la gravetat dels planetes sobre els seus satèl·lits, i va calcular que, qualsevol matèria situada a menys de 2,44 vegades el radi del planeta, no es podria aglutinar per formar un cos, i, si ja era un cos, es trencaria.

L'anell interior de Saturn, C, és a 1,28 vegades el radi, i l'anell exterior, A, a 2,27. Tots dos són dins del límit de Roche, però el seu origen encara no s'ha determinat. Amb tota la matèria que contenen es podria formar una esfera d'un Mida semblant al de la

Lluna.

Dades sobre Saturn La Terra


Distància mitjana al Sol 1.429.400.000 km. 149.600.000 km.





• Les llunes de Saturn

Saturn té, oficialment, 18 satèl·lits. És el planeta que en té més. Les recents observacions a través del Telescopi Espacial Hubble (HST) i les fotos enviades pel Voyager han mostrat quatre o cinc cossos prop del planeta que podrien ser noves llunes, però encara no s'ha confirmat.

La densitat dels satèl·lits de Saturn és molt baixa i, a més, reflecteixen molta llum. Això fa pensar que la matèria més abundant és l'aigua congelada, gairebé un 70%, i la resta són roques.

Tità

És el satèl·lit més gran de Saturn i el segon del Sistema Solar, amb un diàmetre de 5.150 Km. Té una atmosfera més densa que la de la Terra, formada per nitrogen i hidrocarburs que li donen un color taronja. Gira al voltant del planeta a 1.222.000 Km., en poc menys de 16 dies.



Rea

Té 1.530 Km. de diàmetre i gira a 527.000 Km. de Saturn cada quatre dies i mig. Té un petit nucli rocós i, la resta, és un oceà d'aigua gelada, amb temperatures que van dels 174 als 220ºC sota zero. Els cràters provocats pels impactes dels meteorits duren poc, perquè l'aigua els torna a gelar i els esborra.

Japet

És una de les llunes més estranyes. Té una densitat semblant a la de Rea, però el seu aspecte és molt diferent, perquè té una cara fosca i una altra clara. La cara fosca és, probablement, material d'un antic meteorit. El seu diàmetre és de 1.435 Km. i gira molt lluny, a 3.561.000 Km. de Saturn en 79 dies i un terç.

Dione i Tetis

Les altres dues grans llunes de Saturn tenen òrbites properes i Mides similars. Dione, la de l'esquerra, té 1.120 Km. de diàmetre, mentre que Tetis a la dreta, en té 1.048. La primera gira a 377.000 Km. i la segona, més interior, a 295.000.

7. Urà És el setè planeta des del Sol i el tercer més gran del Sistema Solar. És també el primer que es va descobrir gràcies al telescopi.

L'atmosfera d'Urà està formada per hidrogen, metà i altres hidrocarburs. El metà absorbeix la llum roja, per això reflexa els tons blaus i verds.

Urà està inclinat de manera que l'equador fa gairebé angle recte, 98 º, amb la trajectòria de l'òrbita. Això fa que en alguns moments la part més calenta, encarada al Sol, sigui un dels pols.

La seva distància al Sol és el doble que la de Saturn. És tan lluny que, des d'Urà, el Sol sembla una estrella més. Això sí, molt més brillant que les altres.

Urà, descobert per William Herschel al 1781, és visible sense telescopi. Segur que algú l'havia vist abans, però l'enorme distància el fa brillar poc i moure lent. A més, hi ha més de 5.000 estrelles més brillants que ell.

La inclinació sorprenent d'Urà provoca un efecte curiós: el seu camp magnètic s'inclina 60 º en relació a l'eix i la cua té forma de tirabuixó, a causa de la rotació del planeta.

Al 1977 es van descobrir els 9 primers anells d'Urà. Al 1986, la visita de la nau Voyager va permetre mesurar i fotografiar els anells, i descobrir-ne dos de nous.



Els anells d'Urà són diferents dels de Júpiter i Saturn. El més exterior, Epsilon està format per roques de gel grans i té color gris. Sembla que hi ha també anells o fragments d'anells no gaire amples, d'uns 50 metres.

Dades sobre Urà La Terra







• Les llunes d'Urà

En el cel d'Urà no hi ha planetes brillants. Saturn, el més proper, sembla una estrella pàl·lida. Però hi ha cinc objectes que brillen més que Saturn. Són les cinc llunes grans. A més, n'hi ha 10 més amb diàmetres per sota dels 170 Km., que giren molt a prop del planeta entre 25.000 i 60.000 Km. de la superfície.

Titània

És la lluna més gran d'Urà, amb 1.580 Km. de diàmetre. Està coberta per petits cràters i roques molt rugoses, amb falles que indiquen que les forces internes han modelat la seva superfície. La seva òrbita passa a 436.000 Km. del centre d'Urà. Dóna una volta cada 8 dies i 17 hores.

Oberó

Es caracteritza per una superfície gelada, coberta de cràters, alguns d'un Mida considerable. Té reflexos brillants en alguns llocs, igual que Calisto, la lluna de Júpiter. El seu diàmetre és de 1.523 Km. i gira a l'entorn d'Urà a una distància mitjana de 582.600 Km. en 13 dies i 11 hores.

Altres satèl·lits notables:

Umbriel Diàmetre: 1.170 Km.

Distància: 266.000 Km.

Ariel Diàmetre: 1.156 Km.


Miranda Diàmetre: 480 Km.




8. Neptú

És el planeta més exterior dels gegants gasosos i el primer que fou descobert gràcies a prediccions matemàtiques.

L'interior és roca fosa amb aigua, metà i amoníac líquids. L'exterior és hidrogen, heli, vapor d'aigua i metà, que li dóna el color blau.

És un planeta dinàmic, amb taques que recorden les tempestes de Júpiter. La més gran, anomenada Gran Taca Fosca, tenia un Mida similar al de la Terra, però al 1994 va desaparèixer i, després, se n'ha format una altra.

Els vents més forts de qualsevol planeta del Sistema Solar són els de Neptú. Molts d'ells bufen en sentit contrari al de rotació. Prop de la Gran Taca Fosca s'han mesurat vents de 2.000 Km/h.

La nau Voyager II es va apropar a Neptú l'any 1989 i el va fotografiar. Va descobrir sis de les vuit llunes que té i va confirmar l'existència d'anells.

Neptú té un sistema de quatre anells estrets, primets i molt tènues, difícils de distingir amb els telescopis terrestres. S'han format a partir de partícules de pols, arrencades de les llunes interiors pels impactes de meteorits petits.

A l'atmosfera de Neptú s'arriba a temperatures de 260 oC sota zero. Els núvols, de metà congelat, canvien amb molta rapidesa.

La distància que ens separa de Neptú es pot entendre millor amb dues dades: una nau ha de fer un viatge de dotze anys per arribar-hi i, quan hi és, els seus missatges triguen més de quatre hores per tornar a la Terra.

Dades sobre Neptú La Terra






Gravetat superficial a l'equador 11 m/s2 9,78 m/s2

• Les llunes de Neptú

Des de Neptú, el Sol és molt lluny, 30 vegades més que la Terra, i només sembla un puntet molt brillant. Tots els altres planetes són entre ell i el Sol, a distàncies enormes, de manera que no es veuen.

Però hi ha una cosa més. El 10 d'octubre de 1846, menys de tres setmanes després del descobriment de Neptú, l'astrònom William Lassell va descobrir que tenia un satèl·lit, i brillava més que els dos satèl·lits d'Urà coneguts fins aleshores.



Tritó

Té un diàmetre de 2.700 Km. i gira a 355.000 Km. del planeta en poc menys de 6 dies. Té dues característiques que el fan especial: és l'únic satèl·lit gran que gira en direcció contrària a la rotació del seu planeta i és l'objecte del Sistema Solar on s'ha mesurat la temperatura mitjana més freda, 235 ºC sota zero.

Plutó deixa de ser un planeta del Sistema Solar

EFE. 24.08.2006 - 15:58h

El nou Sistema Solar, amb només 8 planetes.

Les claus:

• Plutó queda fora de la llista i passa a ser un "planeta nan".

• El Sistema Solar passa a tenir 8 planetes.

La Unió Astronòmica Internacional (UAI) exclogué en Praga a Plutó com un planeta de ple dret del Sistema Solar, darrere llargues i intenses controvèrsies sobre aquesta resolució.

Amb la decisió votada avui per unanimitat en el ple de la XXVI assemblea general de UAI se redueix el número de planetes en el Sistema Solar de nou a vuit.

La petita mida de Plutó ha portat els membres de la IAU a excloure’l definitivament de la seva nova definició de planeta

Finalment, la IAU (Unió Astronòmica Internacional) ha decidit que el número de planetes de nostre Sistema Solar no s’ampliarà a 12, com es va proposar a la reunió que van mantenir els seus membres a Praga, sinó que deu reduir-se a 8.

El gran perjudicat d’aquest nou ordre còsmic es, novament, el polèmic Plutó, quina petita mida ha portat als membres de la IAU a excloure’l definitivament de la seva nova definició de planeta.

Darrere ser conegut como un planeta per dret durant desenes d’anys, Plutó haurà de conformar-se amb la seva nova denominació de "planeta nan".

Què és un planeta? Segons la resolució adoptada, precedida per dos anys de debats i deu dies de controvertides sessions a la capital txeca, resolgué que els planetes i els seus cossos en el nostre Sistema Solar es defineixen en tres categories, de la següent manera:



Primera categoria: "Un planeta és un cos celest que està en òrbita al voltant del Sol, que té suficient massa per a tenir gravetat pròpia per a superar les forces rígides d’un cos de manera que assumeixi una forma equilibrada hidrostàtica, és a dir, rodona, i que ha aïllat les immediacions de la seva òrbita".

Segona categoria: "Un planeta nan és un cos celest que està en òrbita al voltant del Sol, que té suficient massa per a tenir gravetat pròpia per a superar les forces rígides d’un cos de manera que assumeixi una forma equilibrada hidrostàtica, és a dir, rodona, i que no ha aïllat les immediacions de la seva òrbita i que no és un satèl·lit."

Tercera categoria: "Tots els demés objectes que orbiten al voltant del Sol són considerats col·lectivament com 'cossos petits del Sistema Solar'".

Els Asteroides Són una sèrie d'objectes rocosos o metàl·lics que fan òrbites a l'entorn del Sol, la majoria en el cinturó principal, entre Mart i Júpiter.

Alguns, però, tenen òrbites que van més enllà de Saturn i d'altres s'acosten més al Sol que la Terra. Fins i tot alguns han xocat contra el nostre planeta. Quan entren a l'atmosfera a gran velocitat, s'encenen i es transformen en meteorits.

Els asteroides també s'anomenen planetes menors. El més gran és Ceres, amb 1.000 Km. de diàmetre i, després, Vesta i Pallas, amb 525. Se n'han trobat 16 que superen els 240 Km., i molts de petits. Ida, el de la foto lateral, té uns 115 Km. de punta a punta i Gaspra, el de sota, no arriba als 35.

Les naus que han navegat a través del cinturó d'asteroides han vist que és pràcticament buit i que les distàncies que separen els uns dels altres són enormes.

Els asteroides del cinturó es van formar, segons una teoria, a partir de la destrucció d'un planeta. Però havia de ser petit. Hauriem de posar 2.500 vegades junts tots els asteroides coneguts per tenir la massa de la Terra.

Hi ha una altra teoria que diu que un grup d'uns 50 es van formar amb la resta del Sistema Solar. Després, les col·lisions els han anat fragmentant.

Dins del cinturó hi ha llacunes, zones on no hi gira cap asteroide, a causa de la influència de Júpiter, el planeta gegant més proper.

Asteroides Radi Distància mitjana al Sol Descobriment

Ceres 457 km. 413.900.000 km. 1801

Pallas 261 km. 414.500.000 km. 1802

Vesta 262 km. 353.400.000 km. 1807

Hygíea 215 km. 470.300.000 km. 1849

Eunòmia 136 km. 395.500.000 km. 1851

Psyche 132 km. 437.100.000 km. 1852

Europa 156 km. 436.300.000 km. 1858

Sílvia 136 km. 512.500.000 km. 1866



Asteroides Radi Distància mitjana al Sol Descobriment

Ida 58 x 23 km. 270.000.000 km. 1884

Davida 168 km. 475.400.000 km. 1903

Interàmnia 167 km. 458.100.000 km. 1910

Gaspra 17 x 10 km. 205.000.000 km. 1916

Els Cometes

Els homes primitius ja coneixien els cometes. Els més brillants es veuen molt bé i no s'assemblen a cap altre objecte del cel.

Semblen taques de llum, sovint borroses, que van deixant un rastre o cabellera. Això els fa atractius i els envolta de màgia i misteri.

Els cometes són cossos fràgils i petits, de forma irregular, formats per una barreja de substàncies dures i gasos congelats.

En general, l'òrbita dels cometes és molt més allargada que la dels planetes. En una punta els pot apropar molt al Sol i, en l'altra, els pot allunyar més enllà de l'òrbita de Plutó.

Quan un cometa s'acosta al Sol i s'escalfa, els gasos s'evaporen, desprenen partícules sòlides i formen la cabellera. Quan es torna a allunyar, es refreda, els gasos es gelen i la cua desapareix.

En cada passada perd matèria. Finalment, només queda el nucli rocós. Molts astrònoms creuen que hi ha asteroides que són nuclis pelats de cometes.

Hi ha cometes amb períodes orbitals curts i, d'altres, llargs. N'hi ha que no superen mai l'òrbita de Júpiter i d'altres que s'allunyen molt, fins que abandonen el Sistema Solar i ja no tornen.

La foto de la dreta és el cometa Kohouotek, que va passar prop de la Terra al gener de 1974. Havia estat detectat molt lluny, quan travessava l'òrbita de Júpiter.

El cometa Encke, que té l'òrbita molt curta, s'acosta cada tres anys i tres mesos. Només es veu amb un bon telescopi. En canvi, el famós Halley, que ens visita cada 76 anys, i el Rigollet, que ho fa cada 156, són encara brillants.

Els Meteorits La paraula meteorit significa fenomen del cel i descriu la llum que es produeix quan un fragment de matèria entra a l'atmosfera de la Terra i es desintegra.



La paraula meteoroide s'aplica a la pròpia partícula, sense fer referència al fenomen que es produeix quan entra a l'atmosfera. Hi ha moltíssims meteoroides que no hi entraran mai.

Alguns dels meteorits que s'han estudiat sembla que venien de la Lluna i d'altres de Mart. La majoria, però, són fragments d'asteroides o de cometes.

També hi ha corrents de meteoroides, que s'han format per la desintegració de nuclis de cometes. Quan coincideixen amb la Terra s'origina una pluja de meteorits (o, si és molt intensa, una tempesta) que pot durar uns quants dies.

L'estudi dels meteorits revela dades interessants. Són bons exemples de la matèria primitiva del Sistema Solar, encara que en alguns casos les seves propietats han estat alterades.

El ferro que coneixien els humans abans de la invenció de la forja provenia dels meteorits. Els minerals terrestres que contenen ferro no tenen resistència. El ferro extraterrestre ens va donar la pista de la metal·lúrgia.

Algunes catàstrofes del passat poden haver estat causades per meteorits, com l'extinció dels dinosaures del Cretaci, fa 65 milions d'anys, provocada per la caiguda d'un asteroide d'uns 10 Km. de diàmetre. O, al menys, així ho creuen alguns astrònoms.

Cràter provocat per l'impacte d'un meteorit

Documents

Observem els astres des de la Terra - xtec.categomez17/GES/4-El Sistema Solar-cat.pdf · En canvi, la teoria de Gamow proporciona una base per la comprensió dels primers estadis