Fundamentos de Astronomía y Astrofísica: Luz, Estrellas y Fenómenos Cósmicos
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Luz y Fenómenos Atmosféricos
La luz es una forma de energía transmitida en ondas electromagnéticas que puede propagarse a través del vacío. La longitud de onda es la distancia entre dos crestas sucesivas de onda; nosotros vemos cierto rango de longitudes, desde el rojo hasta el violeta.
La Atmósfera Terrestre
La atmósfera terrestre está compuesta por gases (nitrógeno, oxígeno, argón, vapor de agua, entre otros) y partículas suspendidas como polvo y cenizas. Es más densa cerca de la superficie.
El Ocaso
A medida que el Sol se encuentra más cerca del horizonte, la luz atraviesa una mayor cantidad de atmósfera. El color cambia a anaranjado y rojo a medida que se van dispersando las distintas longitudes de onda.
El Arco Iris
Es un fenómeno óptico y meteorológico que produce la aparición de un espectro de luz continuo en el cielo cuando los rayos del sol atraviesan partículas húmedas.
Sistemas Estelares y Celestiales
Las Estrellas
Son esferas de gas en equilibrio entre la gravedad y la presión del gas, que generan energía mediante reacciones termonucleares que se emiten al espacio en forma de luz, neutrinos y viento estelar.
Características Principales
- Brillo
- Color: Depende de la temperatura superficial.
- Tamaño
Constelaciones
Son dibujos imaginarios que los antiguos astrónomos formaron con un conjunto de estrellas. Hoy en día se llama así a cada región en que se divide el firmamento. Pueden ser estacionales o circumpolares.
La Estrella Polar
Es la estrella más importante de nuestro cielo por su posición. Se encuentra en la prolongación del eje de la Tierra, por lo que al mirar no cambia de posición. Las estrellas cuyo recorrido se sitúa encima de la línea del horizonte se denominan circumpolares o estacionales.
Satélites y Dinámica Marina
La Luna
La Luna no tiene atmósfera, presenta temperaturas inestables, carece de erosión y muestra cráteres sin protección. Posee una cara oculta. Es el único satélite de la Tierra, es grande e influye notablemente en nuestro planeta. No genera energía ni presenta actividad geológica interna.
Las Mareas
Son variaciones periódicas del nivel del agua provocadas por la fuerza de atracción de la Luna sobre la Tierra. Se dividen en pleamar y bajamar. Existen dos tipos principales:
- Mareas vivas: La Luna, el Sol y la Tierra se encuentran alineados.
- Mareas muertas: El Sol, la Luna y la Tierra se encuentran en cuadratura.
Pruebas del Universo y Evolución Estelar
Pruebas Cosmológicas
Efecto Doppler
Cuando una fuente de ondas se desplaza acercándose o alejándose del espectador, este recibirá mayor o menor cantidad de ondas por unidad de tiempo.
Ley de Recesión de las Galaxias
Confirmaba los trabajos de Slipher y establecía que la velocidad de alejamiento de las galaxias es directamente proporcional a la distancia en la que se encuentran.
Radiación Cósmica de Fondo
Es la radiación electromagnética correspondiente a un cuerpo que se encuentra a una temperatura de 3 grados Kelvin, aportando la prueba definitiva para confirmar la hipótesis del Big Bang y convirtiéndola en teoría.
Ciclo de Vida de las Estrellas
Nacimiento
Una estrella nace de las nubes de gas y polvo. Las colisiones de átomos provocan un aumento de temperatura; las fuerzas de contracción unen y condensan la materia de la nube, mientras que las fuerzas de dispersión tienden a separar los componentes y la energía. Esto genera presión y la nube se disgrega, para luego contraerse produciendo un colapso gravitatorio, acumulándose la materia y formándose un núcleo.
Evolución
Por acción de la gravedad, los átomos se acercan cada vez más al núcleo, aumentando los choques entre ellos. Dos átomos de hidrógeno se fusionan dando lugar a helio, generando luz y calor.
Muerte Estelar
- Si la masa es 1,4 veces menor que la del Sol: Una vez quemado todo el helio, la estrella se enfría y palidece.
- Si la masa es de 4 a 8 veces mayor que la del Sol: La inmensa fuerza de atracción provoca que las reacciones continúen produciendo elementos cada vez más pesados. El núcleo se contrae bruscamente produciendo un colapso (implosión). Cuando la materia no se puede comprimir más, se produce un efecto rebote que forma una onda de choque, generando una violenta y muy energética explosión conocida como supernova.
Muerte del Sol
Crecerá hasta convertirse en una gigante roja, engullendo a la Tierra. Se expandirá y contraerá varias veces durante cien millones de años, expulsando capas de gas en cada proceso. Su núcleo, transformado en una enana blanca, se desvanecerá lentamente durante millones de años.