Exploració Còsmica i Geologia: Sistema Solar, Big Bang i Tectònica

L'Exploració del Sistema Solar

Antiguitat i Observació

L'ésser humà s'ha fixat en l'espai, fins i tot ha adorat els cossos estel·lars:

• Sol
• Lluna
• Mercuri, Venus, Mart, Júpiter

Invenció del Telescopi (1610)

Amb la invenció del telescopi es van poder descobrir:

• Quatre satèl·lits de Júpiter
• Els cràters de la Lluna
• Les taques solars

Descobriments amb Telescopis Avançats

1. Urà (1781)
2. Neptú (1846)
3. Els objectes transneptunians

• Cometes
• Planetes nans:
  • Plutó (1930)
  • Caront (1978)
  • Eris (2005)

Dinàmica de l'Univers

Galileo Galilei va observar estrelles, galàxies... La Terra, en girar al voltant del centre galàctic, triga 250 milions d'anys (any còsmic).

Expansió de l'Univers i el Big Bang

L'Efecte Doppler demostra el moviment de les galàxies:

• Les galàxies s'allunyen.
• La velocitat de les galàxies és major com més allunyades estan (demostrant l'expansió de l'univers).

El 1965 es va registrar el "so" del Big Bang.

Els càlculs físics situen el Big Bang fa uns 14.000 milions d'anys.

El 2004 es va detectar per primera vegada aquesta radiació que demostra la Teoria del Big Bang.

El març del 2014, es va obtenir l'evidència que el Big Bang va ocórrer.

Big Rip: El Destí Final de l'Univers

El Big Rip és una hipòtesi cosmològica sobre el destí final de l'univers, segons la qual, tota la matèria que compon l'univers, des dels estels i les galàxies fins als àtoms i les partícules subatòmiques, s'està separant progressivament a causa de l'expansió de l'univers, i aquest procés es prolongarà indefinidament en el futur.

Segons la teoria del Big Bang, l'univers està en constant expansió gràcies a la gran explosió i la força gravitacional d'atracció entre les galàxies, però la veritat és que això no pot continuar sempre, ja que després de l'explosió l'univers comença a refredar-se i a fer-se menys dens.

Big Crunch: La Contracció de l'Univers

El Big Crunch és una de les teories que es barregen sobre el destí final de l'univers. Proposa un univers tancat, on l'expansió s'aniria frenant a poc a poc fins a tornar al punt original. D'aquesta manera, l'univers es comprimiria i condensaria, de manera que la seva matèria acabaria concentrada en un sol punt previ, similar a l'existent abans del Big Bang.

Formació del Sistema Solar

Fa 4.600 milions d'anys, un núvol de pols interestel·lar va començar a girar sobre si mateix per atracció gravitatòria (deguda a l'explosió d'una supernova).

• La major part de la matèria es va concentrar en el punt mig i es va formar el Sol (format principalment d'Hidrogen i Heli).
• La matèria de l'exterior va anar xocant i reunint fragments cada vegada més grans, formant els planetes (Ex: la Terra).
• Com a conseqüència d'un impacte de meteorit, es va crear la superfície de la Terra.
• Posteriorment, a causa d'un gran impacte, es va formar la Lluna.

Les Capes de la Terra

El pou més profund a la Terra arriba a uns 13.000 m, i es troba a la Península de Kola (Rússia).

En comparació amb el radi de la Terra (aprox. 7.000 km), només coneixem la superfície.

Com Coneixem les Capes de la Terra?

• Mesures directes (limitades)
• Mesures indirectes:
  1. Temperatura: Augmenta cap a l'interior de la Terra (OBSERVACIÓ DELS VOLCANS: lava a uns 1.000ºC aprox.). Cada 100 m, la temperatura augmenta uns 3ºC.
  2. Camp Magnètic: Els electrons en moviment d'elements químics com el Ferro porten a la DEDUCCIÓ que a l'interior de la Terra hi ha Ferro.
  3. Estudi dels Meteorits: Les parts més internes trobem Ferro i Níquel; les parts més superficials, Silici.
  4. Estudi d'Ones Sísmiques.

Estructura Interna (Segons Ones Sísmiques)

L'estudi de la velocitat i la trajectòria d'aquestes ones sísmiques ens permet deduir que:

• La capa més externa (Escorça) arriba fins a 12-35 km.
• La capa de després de l'escorça (Mantell) té aprox. 2.900 km.
• La capa més interna (Nucli):
  • Nucli extern (líquid)
  • Nucli intern (sòlid)

La Tectònica de Plaques

És una teoria geològica que explica la forma en què s'ha format la litosfera, és a dir, la part superior més freda i rígida de la Terra.

L'origen de les plaques es deu a corrents de convecció a l'interior del mantell que fragmenten la litosfera. Els corrents de convecció són patrons circulatoris que es presenten en fluids que s'escalfen en la seva base. En escalfar-se la part inferior del fluid, es dilata i aquest canvi de densitat produeix una força de flotació que fa que el fluid calent pugi cap a la superfície.

Indicis de la Tectònica de Plaques

• Els perfils d'Àfrica i Amèrica del Sud encaixaven com les peces d'un trencaclosques.
• També encaixaven diverses formacions geològiques.
• Els fòssils anteriors a 150 milions d'anys també eren els mateixos.
• Les roques de l'escorça oceànica són menys antigues que les roques de l'escorça continental.

Teoria de la Tectònica de Plaques

Explica que la litosfera està formada per unes plaques sòlides i rígides que comprenen l'escorça i la part superior del mantell.

L'astenosfera (a continuació de la litosfera) es troba a altes temperatures que provoquen Corrents de Convecció, els quals desplacen les plaques de la litosfera, creant les fosses oceàniques i les dorsals.

• Fosses oceàniques: plaques convergents.
• Dorsals: plaques divergents.

Evidència de la Teoria de la Tectònica de Plaques

Els costats d'una dorsal oceànica se separen entre 2 i 10 cm cada any.