Tema 12: Cosmología: Ciencia que estudia la estructura y el origen del universo

Tema 12:

Cosmología: Ciencia que estudia la estructura y el origen del universo.

- Las observaciones de Hubble:

Algunas nebulosas eran galaxias formadas por estrellas, como la nuestra.

El universo está en expansión.

¿Qué es la radiación de fondo?

Consiste en una radiación electromagnética que proviene de todas partes del universo y que se interpreta como restos de la gran explosión inicial, el Big Bang.

Teorías del origen del universo:

La teoría del Big Bang:

Esta teoría supone que si el universo está en expansión debió de tener un origen por el cual se iniciara esta expansión. Según este modelo, el espacio, el tiempo y la energía estaban concentrados en un único punto llamado ÁTOMO PRIMIGENIO en el que la densidad y la temperatura debieron ser muy altas. Al explotar, la energía se fue transformando en materia que se dispersaba en todas direcciones. También se formaron el espacio y el tiempo. Después de la explosión comenzó la expansión del universo. A medida que el universo aumentaba su volumen disminuía su temperatura y los fragmentos del átomo primigenio se fueron condensando y formando nebulosas, planetas, etc...

La teoría inflacionaria:

Esta teoría intenta aclarar los primeros momentos del universo. Según este modelo, el universo en sus comienzos tuvo un corto periodo de expansión cuya velocidad era muy superior a la de la luz. Esto explica la uniformidad del universo visible, ya que las partes que lo constituían estaban tan cerca que, al separarse a esa velocidad, mantenían la densidad y la temperatura.

La teoría del universo pulsante:

Sostiene que la fuerza gravitatoria del universo será capaz de frenar su expansión y volver a concentrarse en un átomo primigenio que volverá a explotar y a originar un segundo Big Bang.

La teoría del estado estacionario:

Es la alternativa al modelo del Big Bang. Este modelo propone la idea del principio cosmológico perfecto, es decir, su homogeneidad e invariabilidad, tanto en el tiempo como en el espacio. El universo sería eterno y uniforme ya que el espacio cedido por las galaxias en su proceso de expansión sería rellenado por la formación continua de materia en un proceso indetectable por su reducida dimensión.

Origen y evolución del sistema solar:

Las teorías más aceptadas sobre el origen del sistema solar son las teorías nebulares o de condensación:

- Estas teorías consideran que tanto el sol como su sistema de planetas se formaron a partir de una nebulosa que comenzó a girar sobre sí misma y a reunir parte de su materia en el centro, debido a fuerzas gravitatorias.

Teorías antiguas acerca de la formación del sistema solar:

- Son las llamadas hipótesis catastrofistas o de fragmentación. Estas consideran que el sistema solar se formó como resultado de acontecimientos violentos y excepcionales que afectaron a un sol ya formado.

Hipótesis de los planetesimales:

- La agitación del gas y el polvo cósmico de una nebulosa.

- Formación de un protosol: La nebulosa comenzó a girar y a concentrar en su centro parte de su materia debido a fuerzas gravitatorias y además, atraía materia de otras partes del universo. Así se formó un protosol.

- Constitución del Sol y de un disco protoplanetario: Al irse concentrando la materia, la temperatura y la presión aumentaron hasta llegar a un punto en el que se originaron reacciones termonucleares que hacen que las estrellas irradien luz y calor. Así se originó el Sol.

- Formación de los planetesimales: Debido a la gravedad solar, los materiales más densos se situaban más cerca del centro y los más ligeros, más lejos. Con el tiempo, las concentraciones de materia fueron aumentando hasta formar cuerpos sólidos llamados planetesimales.

- Formación de los planetas: Los planetesimales comenzaron a chocar entre sí, destruyéndose y volviéndose a juntar en cuerpos cada vez más grandes y con mayor fuerza de atracción gravitatoria hasta que se formaron los planetas.

La formación y evolución de la Tierra:

1º- El planetesimal inicial recibió impactos de otros planetesimales menores que lo hicieron crecer y elevaron su temperatura.

2º- El calor liberado en las colisiones y el generado por la desintegración de elementos radiactivos fundieron totalmente el planeta.

3º- Los materiales más densos migraron hacia el interior de la Tierra y los más ligeros se quedaron en la superficie. De esta manera se formó una estructura interna en capas con un núcleo metálico y sobre este una gran masa de rocas incandescentes que constituyeron el manto. En la superficie se formó una atmósfera primitiva formada por los gases desprendidos de las rocas fundidas y vapor de agua.

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