Estrellas

Teoría Heliocéntrica de Copérnico

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Este texto se ocupa de la teoría heliocéntrica de Nicolás Copérnico. En un manuscrito distribuido discretamente a amigos de confianza en 1512 o 1513 (en todo caso antes del 1 de mayo de 1514), Copérnico formuló los principios de su teoría heliocéntrica del mundo, pero no se publicó en su totalidad hasta su De revolutionibus orbium caelestium (Sobre las revoluciones de los orbes celestes), publicado en Núremberg inmediatamente después de su muerte, el 24 de mayo de 1543. Aunque Copérnico situaba al Sol y no a la Tierra en el centro del mundo, su teoría del movimiento de los astros no era esencialmente diferente de la expuesta por Ptolomeo en su Almagesto hacia 141: también se basaba en círculos y movimientos uniformes, y los argumentos de Copérnico contra Ptolomeo eran más filosóficos que observacionales. De hecho, en aquella época no era posible demostrar que el Sol y no la Tierra está en el centro del mundo: el sistema de Copérnico sólo es geométricamente más sencillo. Sin embargo, Copérnico mejoraría en gran medida los valores numéricos de Ptolomeo, y su sistema permitió al matemático alemán Erasmus Reinhold calcular unas excelentes efemérides astronómicas, las Tablas Prutenicas, impresas en 1551. En su sistema heliocéntrico (desde entonces conocido como sistema de Copérnico), todos los planetas giran alrededor del Sol, y la Tierra es un planeta más cuya rotación sobre sí misma da lugar a la alternancia del día y la noche. A pesar de la gran simplicidad de su sistema, Copérnico no consiguió que sus ideas fueran aceptadas por sus contemporáneos. Copérnico fue muy apreciado por sus contemporáneos por haber mejorado y sustituido a Ptolomeo, pero su sistema heliocéntrico sólo se consideraba una teoría ingeniosa, no una verdad. No fue hasta Kepler y Galileo que este sistema comenzó a imponerse. Todavía estamos lejos del heliocentrismo de Copérnico. Sin embargo, existe un caso de heliocentrismo “copernicano” en la antigüedad: el de Aristarco de Samos en el siglo III a.C. Y uno puede preguntarse legítimamente si Copérnico se inspiró en ella.

Gravedad de la Tierra

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El campo gravitatorio de la Tierra, o campo de gravedad de la Tierra, se refiere aquí al estudio del campo de atracción gravitatoria de la Tierra. Las anomalías del campo gravitatorio terrestre están causadas por irregularidades de la masa. Éstas pueden ser las irregularidades visibles de la topografía, como las montañas, o pueden ser anomalías invisibles de la densidad del subsuelo. Por eso es posible utilizar las mediciones de la gravedad para investigar la estructura subterránea de la corteza terrestre. Así, los geofísicos y los geólogos aplican el análisis de la gravedad para estudiar las características generales de la corteza, y los geofísicos de exploración para buscar irregularidades de densidad poco profundas que puedan indicar la presencia de depósitos minerales. El campo gravitatorio de la Tierra es el campo de gravedad debido a la gravedad de la Tierra y a la fuerza centrífuga causada por su rotación diurna. Se caracteriza por la distribución espacial de la gravedad y el potencial gravitatorio.

Energía Oscura

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Este texto se ocupa de la energía oscura. La energía osucra es la entidad que comprende la mayor parte de la masa-energía del universo y es responsable de su expansión acelerada. El término “energía oscura” deriva de la inferencia de que no es luminosa y no interactúa con la materia normal. Según múltiples líneas de evidencia, se estima que la energía oscura constituye aproximadamente el 70% de la masa-energía del universo, mientras que la materia “normal” comprende alrededor del 5% y la materia oscura alrededor del 25%. Se cree que la energía oscura es el motor de la expansión acelerada del universo a lo largo del tiempo. Para algunos, la energía oscura es el mayor misterio del universo. En el Polo Sur, los astrónomos tratan de desentrañar una fuerza mayor que la gravedad que determinará el destino del cosmos.

Solsticio

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El solsticio es un acontecimiento astronómico que se produce cuando la posición aparente del Sol visto desde la Tierra alcanza su extremo sur o norte según el plano del ecuador celeste o terrestre. Se opone así al equinoccio, que se produce cuando la posición aparente del Sol se encuentra en el ecuador celeste. Mientras que los equinoccios se caracterizan por una duración igual del día y de la noche en todo el planeta, los solsticios corresponden a una duración máxima del día y de la noche, alternativamente y de forma opuesta entre los hemisferios norte y sur. Por extensión, los solsticios se refieren a los días del año en que se producen estos acontecimientos astronómicos. Los días alrededor del solsticio de verano son los más largos del año, mientras que los del solsticio de invierno son los más cortos del año. En el momento del solsticio de verano, los rayos del Sol están en posición vertical en el Trópico de Cáncer, a 23½° norte. En el Polo Norte, el Sol dará una vuelta de 23½° sobre el horizonte; y en el Círculo Polar Ártico, 66½° norte, el Sol del mediodía estará a 47° sobre el horizonte y el Sol poniente tocará el horizonte hacia el norte. Así, en este día todos los lugares al norte del Círculo Polar Ártico tendrán 24 h de luz solar y la duración del día en todos los lugares al norte del Ecuador será de más de 12 h, aumentando su duración con el aumento de la latitud.

Sol

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El Sol es la estrella alrededor de la cual gira la Tierra y cuya luz y calor hacen que nuestro planeta sea habitable. El Sol, un globo de gas ionizado y caliente conocido como plasma, contiene el 99,8% de la masa del sistema solar y mantiene a todos los planetas y objetos del sistema bajo su influencia gravitatoria. La energía del Sol se produce mediante la fusión termonuclear, que convierte el hidrógeno en helio dentro del núcleo solar. Las tres capas de la atmósfera solar son la fotosfera (la capa inferior, esencialmente la “superficie” del Sol), la cromosfera y la corona. El Sol genera energía que se mueve a través del espacio en forma de radiación electromagnética. Sólo una parte de esta radiación alcanza la superficie de la Tierra; el resto es absorbido en varios puntos de la atmósfera. La intensa actividad magnética del Sol genera características transitorias notables, como las regiones oscuras de temperatura reducida llamadas manchas solares, las regiones claras llamadas plages y los bucles de plasma llamados prominencias. La radiación y las partículas cargadas lanzadas al espacio por la actividad solar pueden afectar significativamente a las tecnologías humanas, incluidos los satélites y las redes eléctricas.

Estrella

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Una estrella es un cuerpo celeste grande y esférico formado por una masa de gas lo suficientemente caliente como para mantener la fusión nuclear y producir así energía radiante. La evolución estelar se refiere a los cambios a gran escala, sistemáticos e irreversibles de la estructura y la composición de una estrella a lo largo del tiempo. La masa inicial de una estrella es la propiedad abrumadoramente determinante de la trayectoria evolutiva que seguirá la estrella. Las estrellas comienzan como nudos compactos de gas y polvo que se colapsan bajo la fuerza de su propia gravedad hasta que las presiones y temperaturas crecen lo suficiente como para que se produzca la fusión nuclear. Las estrellas más comunes son las enanas de la secuencia principal, como el Sol, que inicialmente fusionan hidrógeno en helio dentro de sus núcleos, se hinchan en una etapa de estrella gigante y terminan como estrellas enanas blancas. Las estrellas más raras, con al menos 9 veces la masa del Sol, tienen una vida corta antes de explotar como supernovas, y sus restos se convierten en estrellas de neutrones o agujeros negros.

Supernova

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Una supernova (del latín stella nova, super ‘estrella nueva, más allá’; plural supernovas) es la breve y brillante iluminación de una estrella masiva al final de su vida mediante una explosión en la que se destruye la propia estrella original. La luminosidad de la estrella aumenta entre millones y miles de millones de veces, y durante un breve periodo de tiempo se vuelve tan brillante como una galaxia entera. Las supernovas más conocidas son la supernova 1987A de la Gran Nube de Magallanes y la supernova de Kepler (1604). Especialmente esta última y la supernova de Tycho Brahe (1572) han inspirado a la astronomía, ya que finalmente refutaron la visión clásica de la inmutabilidad de la esfera estelar fija. El remanente de supernova más conocido es la nebulosa del Cangrejo (Supernova 1054) en la constelación de Tauro.

Big Bang

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La teoría del big bang es el marco cosmológico de consenso para explicar el origen, las propiedades y la evolución del universo. Según esta teoría, el universo comenzó hace casi 14.000 millones de años en un estado extremadamente caliente y denso, a partir del cual se ha enfriado y expandido desde entonces. Las fuerzas y partículas fundamentales de la naturaleza surgieron en las primeras fracciones de segundo tras el big bang. Las observaciones clave que apoyan la teoría del big bang incluyen: (1) la expansión del universo, (2) la radiación cósmica de fondo de microondas, (3) las abundancias de los elementos químicos más ligeros y (4) la edad de las estrellas más antiguas conocidas. La uniformidad de la temperatura del fondo cósmico de microondas y la planitud geométrica del universo sugieren que el cosmos experimentó un aumento exponencial de tamaño, conocido como inflación, poco después del big bang. El modelo estándar de la cosmología del big bang, conocido como materia oscura fría lambda, propone dos entidades hipotéticas -materia oscura y energía oscura- para explicar la estructura y la historia del universo. En cosmología física, el Big Bang es la teoría científica según la cual el Universo se expandió a partir de un estado de densidad y temperatura absolutamente enormes hace unos 13.820 millones de años. El término Big Bang se utiliza tanto en sentido estricto para referirse al momento en que comenzó la expansión observada del Universo según la ley de Hubble-Lemaître, que se calcula que ocurrió hace 13.820 millones (1,382 × 1010) de años (± 0, 05 mil millones de años)- y, en un sentido más general, para referirse al paradigma cosmológico imperante que explica el origen y la expansión del Universo, junto con su composición de materia primordial por nucleosíntesis, tal como predice la teoría de Alpher-Bethe-Gamow. También tiene un sentido económico. Además de dar cuenta de la presencia de materia ordinaria y radiación, el modelo predice que el universo actual también debería estar lleno de neutrinos, partículas fundamentales sin masa ni carga eléctrica. Existe la posibilidad de que se descubran otras reliquias del universo primitivo. Una de las consecuencias del Big Bang es que las condiciones del universo actual son diferentes de las que prevalecían en el pasado lejano y de las que prevalecerán en el futuro lejano.

Gravedad

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La gravedad, una de las cuatro interacciones fundamentales que rigen el Universo, es la interacción física responsable de la atracción de los cuerpos masivos. Se manifiesta, en particular, por la atracción de la Tierra, que nos sujeta, la gravedad, que es responsable de varias manifestaciones naturales; las mareas, la órbita de los planetas alrededor del Sol, la esfericidad de la mayoría de los cuerpos celestes son algunos ejemplos. En términos más generales, la estructura a gran escala del Universo está determinada por la gravitación. Varias teorías han intentado explicar la gravitación. La teoría de la relatividad general de Albert Einstein (1915) sigue siendo la más satisfactoria. Considera la gravitación como una manifestación de la curvatura del espacio-tiempo bajo el efecto de la energía de la materia en él. La ley de la gravitación de Newton, desarrollada a finales del siglo XVII, sigue siendo una excelente aproximación en los casos no relativistas (velocidades bajas comparadas con la velocidad de la luz y masas del orden de la masa solar o inferiores).