sábado, 12 de marzo de 2016

Apuntes de Geología general

La Tierra, planeta del Sistema Solar


La Tierra en el Universo

El universo esta compuesto por millones de galaxias, en una de las cuales, la Vía Láctea, se ubica el Sistema Solar, cuya estrella es el Sol, en el que se encuentra nuestro planeta, la Tierra.
El Sistema Solar está integrado por el Sol, ocho planetas principales (Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno), tres planetas enanos (Ceres, Plutón y Eris) y otros astros (satélites, cometas, asteroides...).
Los planetas son astros que no poseen luz propia y que realizan dos movimientos (rotación y traslación). Pueden o no tener satélites (como la Luna con respecto a la Tierra), astros que giran alrededor de un planeta.

La Tierra

La Tierra tiene una forma específica (es una esfera ligeramente achatada por los polos) que llamamos GEOIDE.
Como cualquier planeta realiza dos movimientos:
  • DE ROTACIÓN, que significa que gira sobre sí misma, tardando 24 horas en completar este giro. Este movimiento da lugar a la SUCESIÓN DEL DÍA Y LA NOCHE y nos permite, según convenciones internacionales, establecer la HORA mediante los denominados HUSOS HORARIOS (24 en total).
  • DE TRASLACIÓN que supone el recorrido que hace alrededor del Sol, tardando en ello 365 días y 6 horas (por ello, cada 4 años hemos establecido un año bisiesto que dura 366 días). Este movimiento da lugar a la sucesión de estaciones (primavera, verano, otoño e invierno), consecuencia de la inclinación del eje de rotación de la Tierra con respecto al plano de la órbita.

Representamos la Tierra

Para hacernos una idea de como es nuestro planeta utilizamos los mapas. Para construirlos, entre otras cosas, precisamos de coordenadas de identifiquen cada punto; estas son las COORDENADAS GEOGRÁFICAS que obtenemos a partir de un entramado de líneas denominado RED GEOGRÁFICA. Ésta está formada por unas líneas imaginarias (convencionales) llamadas MERIDIANOS Y PARALELOS:
  • Los meridianos son semicírculos que unen los polos (se disponen de norte a sur), utilizándose como línea de referencia el MERIDIANO CERO.
  • Los paralelos son círculos que rodean la Tierra de este a oeste, todos ellos paralelos a la linea de referencia, el ECUADOR o Paralelo Cero.

A partir de estas líneas usamos dos medidas (COORDENADAS GEOGRÁFICAS):
  • La LATITUD es la distancia en grados desde cualquier punto de la Tierra al Ecuador, por lo que puede ser norte o sur (la latitud máxima es 90º de latitud norte o sur, esto es, los polos).
  • La LONGITUD es la distancia en grados desde cualquier punto de la Tierra al Meridiano Cero, por lo que puede ser este u oeste (la longitud máxima es 180º este u oeste).


Una vez obtenidas las coordenadas de cada punto del planeta debemos realizar la labor más compleja: PASAR UNA ESFERA A UN PLANO. Evidentemente, si alguna vez habéis intentado tal hazaña, sabréis que es imposible realizarlo sin que se arrugue el resultado, esto es, que surjan deformaciones. Para llevar a buen término tal tarea se han ideado las PROYECCIONES CARTOGRÁFICAS, que hay de varios tipos:
  • PROYECCIÓN CILÍNDRICA: se pasan los puntos de la esfera a un cilindro y éste se extiende. RESULTADO: la zona intertropical aparece muy bien representada, pero a medida que nos acercamos a los polos las deformaciones crecen.
  • PROYECCIÓN CÓNICA: se pasan los puntos de la esfera a un cono. RESULTADO: es la mejor para representar las zonas templadas, pero no es muy precisa en las demás zonas y sólo permite representar espacios limitados.
  • PROYECCIÓN PLANA: se proyectan los puntos sobre un plano tangente. RESULTADO:  muestra un hemisferio completo, con una gran fiabilidad en los puntos centrales y un crecimiento de las deformaciones conforme nos alejamos de este centro.

Además, tenemos que contar con la ESCALA, esto es, la relación proporcional entre las distancias reales y las distancias en el mapa. En un mapa la escala puede ser representada de forma numérica o gráfica.
Ya tenemos el MAPA. Ahora hemos de aplicarle la información que queramos para lo que utilizamos una serie de SIGNOS CONVENCIONALES, que después explicaremos en la LEYENDA. Asimismo, es necesario poner un TÍTULO que resumirá los contenidos del mapa.
Con el mapa terminado, podemos intentar una clasificación:
  • MAPAS TOPOGRÁFICOS: mapas generales que incluyen información variada (natural o humana) y que sirven de base para otros mapas.
  • MAPAS TEMÁTICOS: mapas específicos que recogen un tipo determinado de información (clima, industria, agricultura, población, política, transportes, relieve...).



El Sistema Solar

El Sistema Solar es un conjunto formado por el Sol y los cuerpos celestes que orbitan a su alrededor.
Está formado por el Sol y una serie de cuerpos que están ligados con esta estrella por la gravedad: ocho grandes planetas (Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno), junto con sus satélites, planetas menores (entre ellos, el ex-planeta Plutón), asteroides, cometas, polvo y gas interestelar.
El sistema solar
Pertenece a la galaxia llamada Vía Láctea, formada por miles de millones de estrellas, situadas a lo largo de un disco plano de 100.000 años luz.
El Sistema Solar está situado en uno de los tres brazos en espiral de esta galaxia llamado Orión, a unos 32.000 años luz del núcleo, alrededor del cual gira a la velocidad de 250 km por segundo, empleando 225 millones de años en dar una vuelta completa, lo que se denomina año cósmico.
Los astronomos clasifican clasifican los planetas y demás cuerpos de nuestro Sistema Solar en tres categorías:
Tamaños en el Sistema Solar
Primera categoría: Un planeta es un cuerpo celeste que está en órbita alrededor del Sol, con una masa suficiente para tener gravedad propia y mantener el equilibrio hidrostático de manera que asuma una forma redonda, y que ha despejado las inmediaciones de su órbita.
Segunda categoría: Un planeta enano es un cuerpo celeste que está en órbita alrededor del Sol, que tiene suficiente masa para tener gravedad propia para superar las fuerzas rígidas de un cuerpo de manera que asuma una forma equilibrada hidrostática, es decir, redonda; que no ha despejado las inmediaciones de su órbita y que no es un satélite.
Tercera categoría: Todos los demás objetos que orbitan alrededor del Sol son considerados colectivamente como "cuerpos pequeños del Sistema Solar".
Planetas y astros menores

Formación del Sistema Solar

Es difícil precisar el origen del Sistema Solar. Los científicos creen que puede situarse hace unos 4.600 millones de años.
Según la teoría de Laplace, una inmensa nube de gas y polvo se contrajo a causa de la fuerza de la gravedad y comenzó a girar a gran velocidad, probablemente, debido a la explosión de una supernova cercana.
Nube de gas y polvo origina el Sistema Solar

¿Cómo se formó el Sol?

La mayor parte de la materia se acumuló en el centro. La presión era tan elevada que se inició una reacción nuclear, liberando energia y formando una estrella. Al mismo tiempo se iban definiendo algunos remolinos que, al crecer, aumentaban su gravedad y recogían más materiales en cada vuelta.
Nace el Sol
También había muchas colisiones. Millones de objetos se acercaban y se unían o chocaban con violencia y se partían en trozos. Los encuentros constructivos predominaron y, en sólo 100 millones de años, adquirió un aspecto semejante al actual. Después cada cuerpo continuó su propia evolución.

Origen de los Planetas

Cualquier teoría que pretenda explicar la formación del Sistema Solar deberá tener en cuenta que el Sol gira lentamente y sólo tiene 1 por ciento del momento angular, pero tiene el 99,9% de su masa, mientras que los planetas tienen el 99% del momento angular y sólo un 0,1% de la masa.
Formación de los Planetas
Hay cinco teorías consideradas razonables:
La teoría de Acreción asume que el Sol pasó a través de una densa nube interestelar, y emergió rodeado de un envoltorio de polvo y gas.
La teoría de los Proto-planetas dice que inicialmente hubo una densa nube interestelar que formó un cúmulo. Las estrellas resultantes, por ser grandes, tenian bajas velocidades de rotación, en cambio los planetas, formados en la misma nube, tenían velocidades mayores cuando fueron capturados por las estrellas, incluido el Sol
La teoría de Captura explica que el Sol interactuó con una proto-estrella cercana, sacando materia de esta. La baja velocidad de rotación del Sol, se explica como debida a su formación anterior a la de los planetas.
Teorías sobre la formación de los Planetas
La teoría Laplaciana Moderna asume que la condensación del Sol contenía granos de polvo sólido que, a causa del roce en el centro, frenaron la rotación solar. Después la temperatura del Sol aumentó y el polvo se evaporó.
La teoría de la Nebulosa Moderna se basa en la observación de estrellas jóvenes, rodeadas de densos discos de polvo que se van frenando. Al concentrarse la mayor parte de la masa en el centro, los trozos exteriores, ya separados, reciben más enrgía y se frenan menos, con lo que aumenta la diferencia de velocidades.

Ocho planetas giran alrededor del Sol: Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, además del planeta enano, Plutón.
Características del Sistema Solar
La Tierra es nuestro planeta y tiene un satélite, la Luna. Algunos planetas tienen satélites girando a su alrededor, otros no.
Los asteroides son rocas más pequeñas que también giran alrededor del Sol, la mayoría entre Marte y Júpiter. Además, están los cometas que se acercan y se alejan mucho del Sol.
A veces llega a la Tierra un fragmento de materia extraterrestre. La mayoría se encienden y se desintegran cuando entran en la atmosfera. Son los meteoritos.
Los planetas, muchos de los satélites de los planetas y los asteroides giran alrededor del Sol en la misma dirección, en órbitas casi circulares. Cuando se observa desde lo alto del polo norte del Sol, los planetas orbitan en una dirección contraria al movimiento de las agujas del reloj.
Planetas en el Sistema Solar
Casi todos los planetas orbitan alrededor del Sol en el mismo plano, llamado eclíptica. Plutón es un caso especial, ya que su órbita es la más inclinada y la más elíptica de todos. Hasta hace poco se le consideraba un planeta, pero ya no. El eje de rotación de muchos de los planetas es casi perpendicular al eclíptico. Las excepciones son Urano y Plutón, los cuales están inclinados hacia sus lados.
El Sol contiene el 99.85% de toda la materia en el Sistema Solar. Los planetas están condensados del mismo material del que está formado el Sol, contienen sólo el 0.135% de la masa del sistema solar. Júpiter contiene más de dos veces la materia de todos los otros planetas juntos. Los satélites de los planetas, cometas, asteroides, meteoroides, y el medio interplanetario constituyen el restante 0.015%.
Planetas en el Sistema Solar
Casi todo el sistema solar por volumen parece ser un espacio vacío que llamamos "medio interplanetario". Incluye varias formas de energía y se contiene, sobre todo, polvo y gas interplanetarios.

Conociendo el Sistema Solar

Desde siempre los humanos hemos observado el cielo. Primero, a simple vista; después, hace 300 años se inventaron los telescopios. Pero la auténtica exploración del espacio no comenzó hasta la segunda mitad del siglo XX.
Desde entonces se han lanzado muchisimas naves. Los astronautas se han paseado por la Luna. Vehículos equipados con instrumentos han visitado algunos planetas y han atravesado el Sistema Solar.
Explorando el Sistema Solar
Más allá, la estrella más cercana es Alfa Centauro. Su luz tarda 4,3 años en llegar hasta aquí. Ella y el Sol son sólo dos entre los 200.000.000.000 (doscientos mil millones) de estrellas que forman la Via Láctea, nuestra Galaxia.
Hay millones de galaxias que se mueven por el espacio intergaláctico. Entre todas forman el Universo, cuyos límites todavía no conocemos. 

Debido a la infinidad del Universo, los astrónomos utilizan como medida básica la unidad astronómica (U.A.), que corresponde a unos 150 millones de kilómetros. Pues bien, nuestro planeta se ubica en una galaxia llamada Vía Láctea que alberga millones de soles (estrellas), planetas, planetas enanos, asteroides, cometas,... Recibe tan peculiar nombre porque, al verse desde la Tierra, parece un camino blanco en el cielo de la noche, como se aprecia en la imagen.
La Vía Láctea desde la Tierra
La Vía Láctea tiene forma de espiral conformada por dos brazos. En uno de ellos, denominado El Brazo de Orión se encuentra el Sistema Solar que es un sistema planetario compuesto por ocho planetas que giran en torno al Sol, la única estrella de este sistema.
Se considera que El Sistema Solar dista aprox. 28 mil años luz del centro de la galaxia que lo alberga, la Vía Láctea. El límite imaginario entre El Sistema Solar y el espacio interestelar se estima que está a 100 U.A., aproximadamente unos 15.000 millones de kilómetros de nuestro Sol. Este límite o frontera recibe el nombre deheliopausa y, como decimos, es imaginario debido a que en el Universo hay más vacío que materia.
En este vacío (espacio interplanetario) hay material proveniente de diferentes elementos de la Galaxia, tanto de cometas y asteroides como de la actividad de los planetas que expulsan partículas que, al no ser retenidas por atmósfera alguna, escapan al espacio. Por tanto, podría decirse que el polvo del espacio interplanetario es una variedad del polvo interestelar.
estructura del Sist.Solar
Además el Sol expulsa un plasma formado por gases, material disperso sólido y partículas cargadas en el llamado viento solar. Cuando este plasma llega a la ionosfera de la atmósfera terrestre se produce un bello fenómeno visible denominado aurora boreal. El imaginario límite externo de nuestro Sistema, heliopausa, se ubica en una zona donde el viento solar interacciona con los flujos provenientes de otras estrellas, en el espacio interestelar.
Las dimensiones de nuestra galaxia son gigantescas ya que los cometas, que son los cuerpos del Sistema Solar más alejados del Sol, poseen unas órbitas tan excéntricas que llegan a una distancia de más de 50.000 U.A.
Dentro del Sistema Solar, la Tierra es el tercer planeta más cercano al Sol, así que la distancia que le separa del astro rey es de "sólo" 150 millones de kilómetros.

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