L'Univers i la Terra: Origen, Matèria i Tectònica

L'Univers: Matèria, Energia i Origen

En què es diferencia la matèria atòmica de la matèria fosca? La matèria fosca és una forma de matèria que no interacciona amb la força electromagnètica, mentre que la matèria atòmica sí que ho fa. A més, la matèria fosca no pot ser observada directament perquè no emet ni reflecteix prou radiació electromagnètica, i actualment se'n desconeix la composició exacta.

D'altra banda, què és l'energia fosca? Es tracta d'una força repulsiva, similar a l'energia gravitatòria però de sentit contrari, ja que provoca la repulsió entre partícules. L'Univers es considera constituït per un 73% d'energia fosca, un 23% de matèria fosca i un 4% d'àtoms que componen la matèria observable.

Teories i Composició de l'Univers

Quines són les teories sobre l'origen i l'evolució de l'Univers? Les principals són la Teoria del Big Bang i la de l'estat estacionari. L'inici de l'Univers se situa en l'instant de l'explosió (fa uns 13.700 milions d'anys) i només sabem el que va passar a partir d'aquell moment. Per descobrir què hi havia abans, caldria saber com les quatre forces fonamentals estaven unides:

• Gravetat
• Interacció nuclear forta
• Força electromagnètica
• Interacció nuclear feble

Pel que fa a la matèria observable, els àtoms que la componen són principalment l'hidrogen (75%) i l'heli (25%). La matèria fosca és aquella que no assoleix la densitat material mínima per formar àtoms (densitat crítica).

Conceptes Clau de l'Espai

• Radiació de fons: És un cos que rep la radiació i emet calor a diferents temperatures.
• Neutrí: És una partícula que s'allibera de la força nuclear feble.
• Nebuloses: Són cúmuls de pols còsmica d'aspecte difús.
• Galàxies: Són cúmuls d'estrelles i de pols còsmica que es mouen juntes per l'espai.
• Univers o cosmos: És el conjunt de tota la matèria i energia existent i l'espai en què es troben.

El Sistema Solar i la Formació de la Terra

Com es va formar el Sistema Solar? Es va originar a partir d'una nebulosa giratòria. Aquesta nebulosa es va contraure i, a causa de la força centrífuga, la massa va adquirir forma de disc en lloc d'una esfera. Seguidament, la matèria es va anar condensant al centre del disc i va originar una estrella: el Sol. El planeta més proper al Sol és Mercuri.

La Terra es va formar fa uns 4.500 milions d'anys a partir d'una massa incandescent. Dins de la seva estructura trobem:

• Litosfera: La capa més externa de la Terra.
• Hidrosfera: La capa d'aigua (anomenada originalment litosfera en els apunts).

Geologia: Tectònica de Plaques i Relleu

El desplaçament de les plaques tectòniques origina diversos efectes geològics com terratrèmols (sismes), serralades i volcans. Segons el seu moviment, distingim diferents tipus de marges:

• Marge constructiu: Part per on la placa creix gràcies al material magmàtic que ascendeix del mantell profund.
• Marge destructiu: Part de la placa que, en col·lidir amb una altra, s'enfonsa a l'astenosfera.
• Marge passiu: Part de la placa que, en desplaçar-se, frega amb el marge passiu de la placa contigua.

Fenòmens Geològics

Les serralades es formen per l'acumulació de materials magmàtics, per plegaments dels sediments a les zones de xoc o pel desplaçament de les plaques que les fa col·lidir entre si. Els sismes es formen a causa del desplaçament brusc d'una placa respecte a l'altra, mentre que els volcans s'originen en produir-se esquerdes per les quals el magma procedent de l'astenosfera surt a l'exterior.

Preguntes d'Examen

Quins són els principals models de l'origen de l'Univers?

Es consideren tres models geomètrics principals: l'Univers esfèric, l'hiperbòlic i el pla.

Quina és l'edat de l'Univers?

S'estima en uns 13.700 milions d'anys.