Guia completa sobre galàxies, planetes i el Big Bang

Formació i evolució del sistema solar

Com i quan es va formar el sistema solar?

L’univers és la totalitat del temps i de l’espai; de totes les formes d’energia i matèria. El sistema solar està constituït per un estel central, el Sol, i un gran nombre de cossos planetaris que hi estan units per gravetat. Es va formar fa uns 4.600 milions d’anys a partir del gas i la pols còsmica d’una nebulosa situada en un dels braços espirals de la Via Làctia. Quan aquesta nebulosa es va convertir en un disc giratori, la major part d’aquesta matèria es va acumular al centre i va originar l’estel. La resta del material del disc va formar tots els cossos planetaris del sistema solar.

Diferències entre asteroides i cometes

Els asteroides estan formats principalment per roca; en canvi, els cometes es componen de glaç, pols, metà i amoníac. Els asteroides solen ser més grans que els cometes. A causa de la seva composició, als asteroides no els afecta tant la calor del Sol i, per tant, no tenen "cua", a diferència dels cometes que sí que en tenen. Els asteroides es troben majoritàriament al cinturó situat entre Mart i Júpiter, mentre que els cometes provenen del núvol d'Oort.

D’on procedeixen els meteorits?

Un meteorit és un fragment resultant del xoc d’una resta d’asteroide o de cometa que impacta amb satèl·lits o planetes. Són aquells fragments que, en entrar a l’atmosfera de la Terra, no es desintegren completament.

El futur del Sol: el gegant vermell

Quan el Sol es transformi en un gegant vermell, ocuparà les òrbites de Mercuri i de Venus. A causa de l’increment de la temperatura, la vida a la Terra serà impossible.

Tipus de galàxies i els seus components

• Galàxies el·líptiques: Formades per estels vells i amb poc gas i pols. Solen tenir un forat negre al centre.
• Galàxies espirals: Constituïdes per un nucli esfèric d’estels vells, envoltats per un disc (els braços espirals) amb estels joves i una gran quantitat de gas i pols.
• Galàxies irregulars: Formades per estels joves i una gran quantitat de pols i gas interestel·lar.

Característiques dels planetes i satèl·lits

Cràters d’impacte: Lluna, Mercuri, Mart i Terra

La Lluna no té atmosfera, i la de Mercuri i Mart és massa feble. Per tant, quan els meteorits hi entren, no es desintegren com passaria a la Terra. La Terra sí que té una atmosfera que els desintegra, tot i que de vegades no al 100%, i és llavors quan apareixen els meteorits.

Planetes interiors vs. planetes exteriors

Els interiors són els més propers al Sol, són rocosos i roten més lentament. Els exteriors són els més llunyans, són gasosos i els seus nuclis tenen una densitat baixa.

Condicions per a la vida en un planeta

Perquè hi hagi vida en un planeta o satèl·lit, s'han de complir tres condicions bàsiques: una temperatura adequada, la presència d’aigua líquida i una atmosfera protectora.

Habitabilitat: Mart, Venus i Encèlad

Els científics consideren que Mart té millors condicions que Venus perquè en aquest últim hi ha una temperatura molt elevada (uns 400 ºC). D'altra banda, Encèlad es considera un dels cossos planetaris amb més potencial d’habitabilitat del sistema solar perquè és rocós, té atmosfera, aigua i una font d’energia.

L'origen de l'univers: El Big Bang

L'espai, el temps i l'expansió de Hubble

En el Big Bang es va originar tota la matèria de l’univers i, en expandir-se, es van crear l’espai i el temps. Hubble va deduir l’expansió de l’univers en indicar que hi havia una relació directa entre el desplaçament al vermell de l’espectre de la llum de les galàxies llunyanes i l’augment de la distància entre elles.

La radiació de fons de microones còsmiques

És la resplendor de la gran explosió que, després d’haver recorregut tot el cosmos, arriba en forma de microones a causa de l’expansió contínua de l’univers.

El destí final de l'univers

• Big Crunch: Si la densitat de l’univers fos superior a la crítica, assoliria una grandària màxima, es començaria a col·lapsar i acabaria en un estat semblant al del seu inici.
• Big Chill: Si la matèria-energia fos insuficient i la seva densitat fos igual o inferior a la crítica, la gravetat no frenaria l’expansió i l'univers s'expandiria eternament, esdevenint cada vegada més fred.
• Big Rip: Si la densitat de l’univers fos pròxima a la crítica i l’energia fosca superés la força de la gravetat, es produiria una expansió accelerada que acabaria per esquinçar la matèria.

Física i química del cosmos

Origen de protons, neutrons i la gran inflació

El descens de la temperatura va permetre que actués la força nuclear forta, que va unir els quarks per donar lloc a protons, neutrons i altres partícules. Durant la gran inflació, l’expansió de l’univers va provocar un refredament que va permetre la separació de la força nuclear forta, desprenent una gran quantitat d’energia.

L'univers transparent i els elements químics

L’univers es va fer transparent uns 380.000 anys després del Big Bang, quan els fotons es van separar de la matèria i es van propagar lliurement. Els elements químics es van formar uns quants minuts després de la gran inflació. Actualment hi ha més elements pesants perquè els estels triguen milions d'anys a explotar i alliberar-los.

L'espai intergalàctic i la matèria fosca

No és correcte afirmar que l’espai intergalàctic està buit, ja que està ple de matèria fosca.

La Via Làctia i els fenòmens estel·lars

Observació de la galàxia i forats negres

Podem veure la Via Làctia des de la Terra tot i ser-hi dins perquè ens trobem situats cap a l’extrem d'un dels seus braços. Els cosmòlegs determinen que una galàxia té un forat negre al centre observant el moviment i la velocitat dels estels al seu voltant. Un forat negre és un punt de densitat molt elevada amb un camp gravitatori tan gran que tota la matèria i la llum que hi arriba desapareix.

Nebuloses, estels i protoestels

Les nebuloses són conjunts de gasos (hidrogen, heli) i pols còsmica. Un protoestel es forma quan un núvol de la nebulosa es contrau, gira i es concentra al centre fins a col·lapsar en un nucli calent. El Sol, en ser un estel mitjà, evolucionarà cap a un nan blanc i no originarà un forat negre.