Cosmología y Geología: Un Viaje por el Universo y la Tierra

El Universo: Origen, Composición y Observación

Edad y Destino del Universo

El universo tiene aproximadamente 15.000 millones de años. Su futuro depende de la densidad de materia:

• Si la densidad está por encima de la densidad crítica, la gravedad frenará la expansión hasta que se invierta y se junte en un punto: el Gran Aplastamiento.
• Si la densidad de materia es igual a la densidad crítica, el universo se expande para siempre.
• Si la densidad de materia es menor a la densidad crítica, la gravedad no es capaz de parar la expansión, lo que lleva a una expansión eterna y la materia es incapaz de sujetar sus componentes: el Gran Desgarramiento.

Composición del Universo

La composición del universo es: 65% energía oscura, 30% materia oscura y 5% materia "planetas".

Ramas de la Astronomía

• Radioastronomía: Detecta las radiaciones menos energéticas.
• Astronomía Infrarroja: Con longitud de onda menor, los objetos astronómicos incluyen las regiones de formación de estrellas, discos protoplanetarios y núcleos de galaxias.
• Astronomía Ultravioleta: Observa objetos estelares como estrellas, galaxias y el Sol.
• Rayos X y Gamma: Son las más energéticas y revelan procesos violentos como los agujeros negros y el choque de galaxias.

Las Estrellas: Ciclo de Vida y Fenómenos

Nacimiento Estelar

Las estrellas nacen de las nubes de gas y polvo de hidrógeno. En este proceso, actúan dos fuerzas:

• Contracción: Une y condensa la materia.
• Dispersión: Fuerza centrífuga y energía interna que provoca choques de partículas, disminuyendo la presión.

Si las fuerzas de contracción son mayores, se produce un colapso gravitatorio. La materia se va acumulando y se forma un núcleo, dando lugar a una protoestrella.

Evolución Estelar

El núcleo consume hidrógeno. La gravedad lo comprime, aumentando la temperatura. Los núcleos de helio se fusionan, dando lugar a carbono.

Muerte Estelar

• Si la masa de la estrella es 1,4 veces menor a la solar, se enfría y palidece.
• Si la masa es 4 a 8 veces mayor que la masa solar, la atracción gravitatoria fusiona el carbono.
• Implosión: La fusión de los átomos de hierro no desprende energía, sino que la absorbe, y el núcleo se contrae.
• Supernova: La contracción del núcleo hace que la materia no pueda comprimirse más, lo que provoca una onda de choque y una violenta explosión.

Los Planetas y el Sistema Solar

Movimiento Planetario

Todos los planetas giran alrededor del Sol (movimiento de traslación) en el plano del ecuador (la eclíptica).

Teorías sobre el Origen del Sistema Solar

• Teoría Catastrofista: Propone que el sistema solar se formó por el choque del Sol con un cometa.
• Hipótesis Nebular: El origen del Sistema Solar se debe a una nube de gas y polvo, cuyo núcleo se condensó en un protosol.
• Hipótesis Planetesimal: El paso de una estrella cerca del Sol hizo que parte de su materia quedara girando alrededor, originando masas sólidas y luego planetas.
• Hipótesis de Haar: Similar a la anterior, pero añade que la nube gira elípticamente con diferente velocidad (más rápido cuanto más cerca del protosol). La diferencia de velocidad provoca remolinos, la contracción de partículas y la creación de planetas.
• Hipótesis de Hoyle: Incorpora fuerzas magnéticas a la hipótesis anterior.

Fenómenos Estelares que Afectan a los Planetas

• Gigante Roja: El Sol crece y engulle la Tierra.
• Enana Blanca: La gigante roja se contrae y se expande.

La Tierra: Estructura y Dinámica

Corteza Terrestre: Formación y Cambios

• Enfriamiento y Contracción: Al enfriarse, provoca agrietamiento (fallas) y pliegues (montañas).
• Corrientes Convectivas en el Manto Terrestre: El calor sube y el frío baja en el manto.

Evidencias de la Deriva Continental

Existen diversos enigmas que apoyan la teoría de la deriva continental:

• Enigmas Biológicos: Mismos animales en distintos lugares.
• Enigmas Geográficos: Ajuste de plataformas continentales.
• Enigmas Geológicos: Presencia de carbón en América y Europa, que se formó en climas tropicales.
• Enigmas Paleontológicos: Minerales con hierro alineados con el Polo Norte magnético.
• Enigmas Oceanográficos: Dorsales marinas con actividad volcánica y un rift (depresión central).

Expansión del Fondo Oceánico

Hess propuso que las corrientes convectivas chocan con la corteza, creando las dorsales oceánicas.