Preguntes i Respostes sobre l'Univers, la Terra i la Tectònica de Plaques

1. Quines estructures hi ha a l’Univers?

Les grans estructures de l’Univers són les galàxies, les nebuloses, els cúmuls estel·lars i els forats negres.

2. Després de quina gran explosió es va originar l’Univers?

L’Univers es va formar després d’una gran explosió coneguda com a Big Bang.

3. A partir de quina nebulosa es va formar el nostre planeta?

El planeta Terra es va formar a partir del gas i pols còsmica de la nebulosa solar que es trobava en un dels braços de la Via Làctia.

4. Quin és l’element primordial per a la vida tal com la coneixem?

L’aigua.

5. Quines característiques especials té la Terra per al desenvolupament de la vida?

La Terra és el planeta blau, està format per més d’un 70 % d’aigua en superfície. La distància al Sol és l’adequada per tal que l’aigua es trobi en estat líquid.

6. Què és un quàsar?

És l’acrònim en anglès de quasi-stellar-radio-source. És una font d’energia radiomagnètica que es genera al centre d’algunes galàxies. La seva lluminositat absoluta és molt elevada.

7. Què és una supernova?

És una explosió estel·lar molt energètica. Correspon a la darrera etapa d’evolució d’estels amb una massa deu vegades la del nostre Sol.

8. Què és un púlsar?

Un púlsar és un estel de neutrons que emet radiacions periòdiques. Té un intens camp magnètic i gira sobre si mateix com la llum d’un far, però a velocitats extremadament ràpides. Cada púlsar té diferent velocitat de rotació.

9. Explica què és un forat negre i què és un forat de cuc.

Forat Negre

El forat negre és un terme establert l’any 1969 pel científic americà John Wheeler; és el final de l’etapa d’una estrella amb una massa trenta vegades el nostre Sol. Constitueix un punt de densitat molt elevada que crea un camp gravitatori tan gran que tota la matèria que hi arriba és arrossegada cap al seu centre i desapareix.

Forat de Cuc

Un forat de cuc és un tret hipotètic de l’espai-temps que té dues boques connectades entre elles. D’aquesta manera, es formaria un túnel que connectaria dues regions de l’espai-temps, a través del qual la matèria podria viatjar molt més ràpidament que si ho hagués de fer a la velocitat de la llum.

10. Concepcions de l’inici de l’Univers al llarg de la història.

En els primers temps es va pensar que la Terra era plana i era al centre de l’Univers (concepció geocèntrica). Posteriorment, es va pensar que era el Sol el centre de l’Univers (teoria heliocèntrica).

Al segle XXI sabem que el Sol tampoc no és el centre de l’Univers, només de la galàxia (teoria excèntrica). Aquesta teoria consistia en què, encara que el Sol és el centre del nostre Sistema Solar, no ho és de la nostra galàxia, sinó que es troba a la perifèria d'aquesta. Segons la concepció actual, l’Univers es compon de milers de milions de galàxies, una de les quals és la Via Làctia.

Es tracta d'atribuir un model geomètric a l'Univers, que respongui a les lleis físiques i matemàtiques establertes. No s'ha definit el centre de l'Univers, ja que no se n'ha determinat la forma.

11. En què consisteix l’efecte Doppler i qui el va comprovar?

L'efecte Doppler consisteix en la variació de la freqüència de qualsevol ona emesa per un objecte en moviment.

Es pot comprovar de manera acústica (el so que emet un objecte en moviment canvia si s’apropa o s’allunya del receptor), o cromàtica, amb la llum emesa per les galàxies.

Aquest mètode el va fer servir l'astrònom Hubble per descobrir que l'Univers s'estava expandint.

12. Composició i estructura de l’Univers: definicions.

Galàxia:

Estructura de l’Univers composta per milers de milions d’estrelles, núvols de gas, pols còsmica i matèria fosca.

Nebulosa:

Regió del medi interestel·lar composta per gasos (principalment hidrogen i heli) i pols còsmica.

Cúmul galàctic:

Agrupació de galàxies que es mantenen unides per atracció gravitatòria.

13. Preguntes clau sobre el nostre Sol.

• Quin és el gas majoritari que forma el Sol?

  Hidrogen.

• Quin tipus de reaccions tenen lloc al nucli del Sol?

  Reaccions termonuclears. Les reaccions de fusió converteixen l’hidrogen en heli. Això allibera energia que fuig de la superfície del Sol com a llum.

• Quina temperatura té la superfície del Sol?

  5500ºC.

• En què es transformarà el Sol al final de la seva vida?

  En una nana blanca.

14. L'Estructura de la Terra i la Tectònica de Plaques

Per què les ones sísmiques permeten deduir l’estructura de la Terra?

Les ones sísmiques permeten deduir l’estructura interna de la Terra perquè en podem mesurar la velocitat de transmissió, la qual depèn de la densitat, la composició i l’estat físic dels materials que travessen.

14.1. Capes de la Terra segons la composició química.

Escorça (oceànica i continental), mantell (superior i inferior) i nucli (intern i extern).

14.2. Capes de la Terra segons el model dinàmic.

En el model clàssic: litosfera, astenosfera, mesosfera i endosfera.

En l’actualitat, es qüestiona l’existència de l’astenosfera i es considera que tot el mantell és fluid.

14.3. Quin científic va proposar per primera vegada el moviment dels continents?

Alfred Wegener.

14.4. Què va anomenar Wegener Pangea?

Wegener va anomenar Pangea la massa continental única que existia fa uns 300 milions d’anys, i per fragmentació de la qual es van originar posteriorment els continents actuals.

14.5. Què volia dir Wegener quan afirmava que els continents es mouen a la deriva?

Quan afirmava que els continents es mouen a la deriva, Wegener volia dir que els fragments continentals originats pel trencament del supercontinent Pangea van viatjar a la deriva al llarg del temps sobre el fons oceànic.

14.6. Què va dur Wegener a pensar en la Pangea?

Wegener va pensar que fa 300 milions d’anys existia un supercontinent, Pangea, per un seguit d’observacions que va considerar proves de la deriva continental:

• Proves geogràfiques
• Proves geològiques i tectòniques
• Proves paleoclimàtiques
• Proves paleontològiques

14.7. Per què no va ser acceptada la Deriva dels Continents?

La Deriva dels Continents no va ser totalment acceptada perquè Wegener no explicava quines eren les forces que podien provocar la deriva continental.

14.8. Què proposava la teoria de l’expansió dels fons oceànics (Henry Hess, 1962)?

Proposava que el fons marí es movia i, amb el seu moviment, arrossegava els continents. Segons Hess, els fons oceànics es creaven a les dorsals oceàniques a partir del magma procedent del mantell, i es formava així nova litosfera oceànica. Aquesta litosfera empenyia la ja existent i, per tant, els fons oceànics s’anaven expandint, se separaven els marges continentals i es destruïen a les fosses oceàniques a algunes vores continentals, en un procés anomenat subducció.

14.9. Proves de l’Expansió dels Fons Oceànics.

Les proves que demostraven que els fons oceànics creixien a les dorsals quan es formava una litosfera van ser bàsicament dues:

1. L’estudi dels fons oceànics va demostrar que eren relativament joves, ja que no s’hi van trobar roques de més de 180 milions d’anys, enfront dels 4.500 milions d’anys de la Terra. A les dorsals les roques (basalts) eren molt joves, de menys d’un milió d’anys, i la seva edat augmentava des de l’eix de la dorsal cap al continent.
2. La prova definitiva va ser l’estudi del magnetisme romanent de les roques del fons oceànic. Drummond Matthews, emprant magnetòmetres a través de la cresta de la dorsal, va trobar un sistema de bandes magnètiques paral·leles i simètriques a ambdós costats de l’eix de la dorsal.

14.10. Què indica l’edat de les roques a banda i banda de la dorsal oceànica?

Que el fons oceànic es troba en expansió a partir de les dorsals.

14.11. Per què la teoria de l’Expansió dels Fons Oceànics va poder demostrar la Deriva Continental?

La teoria de l’Expansió dels Fons Oceànics va demostrar la teoria de la Deriva dels Continents perquè va poder explicar quines són les forces que mouen els continents.

14.12. Què ens diu la Teoria de la Tectònica de Plaques?

Explica els processos geològics que tenen lloc a la superfície terrestre com a conseqüència de l’activitat interna de la Terra. Proposa que la superfície de la Terra està dividida en grans blocs, plaques, i que els seus límits coincideixen amb els cinturons sísmics i volcànics.

14.13. Tipus de plaques litosfèriques.

Plaques continentals o plaques oceàniques.

14.14. Què passaria si hi hagués desequilibri en la creació/destrucció de litosfera?

Si es creés litosfera a les dorsals i no es destruís a les zones de subducció es produiria un desequilibri planetari, ja que el material de la litosfera s'ha de reciclar a les zones de subducció per poder emergir a les dorsals.

Si no es creés litosfera a cap dorsal de la Terra, la superfície del planeta no es renovaria i es frenarien els fenòmens geològics que són fruit de la dinàmica interna del planeta: vulcanisme, sismes, etc.

14.15. Quines conseqüències té la formació de nou fons oceànic?

La formació de nou fons oceànic (litosfera oceànica) té diverses conseqüències derivades de la separació i del moviment de les plaques litosfèriques:

1. Modificacions en el relleu
2. Canvis climàtics i extincions massives
3. Formació del casquet Polar
4. Canvis en la biogeografia