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Luna y el mundo de la astronomía
Con Luna aprenderás astronomía mientras te diviertes. Te enseñará tooooodo lo que sabe sobre los planetas y el universo y te guiará en tus observaciones con el telescopio. Tienes un montón de imágenes del cielo que podrás colorear y muchas cosas más.
¿Estás preparado?
El Big Bang
Muchos astrónomos creen que el Universo se formó debido a una explosión. Sin embargo, no fue una explosión tal como nos la imaginamos, ya que normalmente solo se puede producir una explosión en un espacio. Pero el Big Bang se produjo en la nada absoluta. Es decir, no había espacio, ni tiempo, ni tampoco materia. Nadie sabe lo que había antes del Big Bang.
Todo empezó hace aprox. 13 800 millones de años. El Universo era muy pequeño, más o menos del tamaño de un puntito hecho con un lápiz. El interior de esa burbuja era muy denso y estaba a una temperatura de más de 1 cuatrillardo de grados (1.000.000.000.000.000.000.000.000.000). Debido a una inmensa explosión, el Big Bang, se produjo todo: tiempo, espacio y materia. Desde entonces, el Universo se expande en todas las direcciones. Hoy en día sigue creciendo continuamente.
Con el tiempo, el Universo creció más despacio y se enfrió. Durante esa época se formaron también las primeras partículas de luz y materia. En el espacio había entonces una niebla densa. Solo al cabo de algunos minutos se formaron las partículas estables, los protones y los neutrones. Son los componentes del núcleo de los átomos.
Más tarde, el Universo se había enfriado y expandido tanto, que las partículas de materia se unieron para formar átomos completos. En ese tiempo se produjo sobre todo hidrógeno y helio. La niebla se redujo y la luz empezó a brillar.
El Universo se enfrió cada vez más y nacieron las primeras galaxias. Las primeras estrellas se produjeron porque se partieron pequeños conglomerados de gas.
Debido a las estrellas incandescentes se produjeron nubes de gas y polvo, a partir de las cuales se formó después nuestra Tierra y otros planetas y lunas. En aquella época el Universo se había enfriado a 270 grados bajo cero.
A su vez, nuestro Sistema Solar se produjo a partir de una estrella apagada que explotó. Durante la explosión se formaron nubes de gas y polvo que giraban sobre sí mismas cada vez a mayor velocidad. Debido a la fuerza de gravedad, se comprimieron cada vez más y formaron una estrella: nuestro Sol. Sobró una pequeña parte de material y, cuando el Sol empezó a brillar, la parte restante fue presionada hacia fuera.
Nuestros planetas se formaron a lo largo del tiempo a través de pesadas nubes de polvo y rocas que no pudieron ser presionadas hacia el exterior durante la formación del Sol. En el interior de nuestro Sistema Solar se encuentran los planteas rocosos y en la zona exterior los planetas gaseosos, ya que la materia ligera se presionó hacia fuera. Hasta ahora, el Sol mantiene todo junto con su fuerza de gravedad.
La vida de las estrellas
¿Te has preguntado muchas veces de dónde proceden todas las estrellas que hay en el cielo? Los científicos han visto muchas estrellas «jóvenes» en determinadas áreas del Universo (las denominadas nebulosas). Por eso, suponen que allí es donde nacen las estrellas. Una nebulosa está formada por nubes densas de polvo y, sobre todo, gases. Los gases más importantes son el hidrógeno y el helio.
Pero, ¿cómo se producen las estrellas en las nebulosas?
1. Los gases en el interior de la nube se atraen mutuamente cada vez más, debido a su propia fuerza de gravedad, y se unen.
2. La presión en el interior aumenta muchísimo, ya que las partículas de la nube se comprimen enormemente.
3. Debido al aumento de la presión, se incrementa también la temperatura. Comienza a producirse la fusión del hidrógeno en helio. La energía que se libera durante este proceso hace que la estrella brille.
4. Esta fusión nuclear provoca, a su vez, una contrapresión y calor en el interior. Por tanto, la densa nube no se comprime más, sino que forma una esfera de gas estable e incandescente.
¿Y cuándo se apaga una estrella? Tomemos como ejemplo nuestro Sol:
1. El Sol brilla desde hace aproximadamente 4000 millones de años, y hace que sea posible la vida en nuestro planeta. Su luminosidad aumentará lentamente y calentará nuestros planetas.
2. Dentro de unos 5000 millones de años, en el interior del Sol se habrá acumulado tanto helio que se apagará allí el fuego nuclear. Entonces empezará a arder el hidrógeno alrededor del núcleo. Esto hará que se libere aún más energía. El Sol aumentará de tamaño y se convertirá en lo que llamamos una gigante roja.
3. El Sol se expandirá hasta alcanzar 150 veces su tamaño actual. Entonces irradiará con una intensidad 2000 veces mayor. Los planetas interiores Mercurio y Venus serán absorbidos y la Tierra se calentará a más de 1000 grados centígrados. La vida aquí ya no será posible.
4. Mientras tanto, en el núcleo del Sol se habrá acumulado tanto helio que los núcleos de sus átomos comenzarán a fusionarse. Y esto además del hidrógeno ardiente en la envoltura.
5. En el interior del Sol también se formarán y acumularán núcleos atómicos de oxígeno y carbono, como ceniza de la fusión del helio.
6. Debido a la alta presión, el Sol ya no podrá mantener su envoltura y la expulsará. La envoltura será irradiada por el núcleo y aparecerá como nebulosa, de la cual pueden nacer nuevas estrellas.
7. Con el tiempo, el núcleo del Sol se enfriará cada vez más y perderá su luminosidad. Solo quedará una enana blanca formada por carbono y oxígeno, que tendrá el tamaño de nuestra Tierra.
¡Falta aún mucho tiempo hasta que el Sol deje de brillar! ¡Un tiempo aún mayor que el transcurrido desde que existe la vida!
La estructura del Sol
El Sol está formado por diferentes capas.
El núcleo , debido a las continuas fusiones nucleares, está a unos 15 millones de grados centígrados. Y alrededor del núcleo se encuentra el plasma. Esta capa conduce la luz en más de 100 000 años hasta la superficie. En la zona convectiva, la tercera capa, suben grandes masas de gas. Se vuelven a enfriar y bajan al interior. El proceso se denomina convección.
La capa más brillante es la fotosfera. La temperatura aquí es de unos 6000 grados centígrados y la capa de gas es impenetrable. Aquí se emite hacia fuera la energía del interior en forma de radiación.
La atmósfera solar está formada por la cromosfera y la corona.
La cromosfera brilla con un tono rojizo y su temperatura es de unos 10 000 grados centígrados.
La capa más externa es la corona. Está formada por gas tenue y solo es visible en caso de eclipse total de Sol. Entonces se puede ver como una corona de luz blanca y brillante.
Manchas solares
Zonas oscuras en la superficie del Sol.
Se producen debido a una perturbación local del campo magnético del Sol.
Solo la mitad de las manchas duran más de dos días, aunque algunas permanecen durante varios meses.
Pueden llegar a medir hasta 200 000 kilómetros.
Fulguración solar
Liberaciones súbitas se intensas de radiación.
Se producen debido a procesos electromagnéticos en el interior de la cromosfera.
Solar eclipse
Se produce un eclipse solar cuando la Luna cubre al Sol visto desde la Tierra. Requisito: la Luna, el Sol y la Tierra deben formar una línea. Aunque el Sol es más grande que la Luna, también está más lejos. Por eso, en el horizonte vemos ambos cuerpos celestes del mismo tamaño. Cuando la Luna y el Sol se encuentran a la misma altura que la Tierra, la Luna forma una sombra que se proyecta sobre la Tierra. Si la Luna se coloca completamente delante del Sol, hablamos de un eclipse solar total. El eclipse solar parcial se produce cuando la Luna solo se coloca en parte delante del Sol.
Lamentablemente, los eclipses solares no siempre son visibles desde Alemania y Europa, ya que la Tierra y la Luna giran continuamente. El próximo eclipse solar parcial podrás verlo en Alemania el 25 de octubre de 2022. El próximo eclipse solar total aparecerá el 3 de septiembre de 2081.
Nuestra Tierra: el planeta azul
La formación
1. Nuestro planeta se formó hace aproximadamente 4500 millones de años a partir de cometas, asteroides, gas y polvo. Para ello, todo se comprimió debido a la fuerza de gravedad, con tal intensidad que se produjo una alta presión en el interior. Debido a esta presión se calentó la roca, incluso hasta fundirse. La superficie de la Tierra permaneció aún muy caliente durante varios cientos de millones de años, sin poder solidificarse.
2. Además, cada vez más meteoritos impactaban contra la Tierra. Esto hacía que se calentase de nuevo y permaneciese líquida. Por tanto, durante mucho tiempo nuestra Tierra consistía solo en un mar de fuego de roca líquida: una enorme bola abrasadora. La temperatura en la superficie era de unos 4700 °C.
3. Sin embargo, al cabo de varios millones de años se redujeron los impactos y bajaron las temperaturas en la superficie de la Tierra. Gracias a ello, la roca se pudo solidificar y se formó la corteza terrestre. En aquella época se formó también la Luna y se convirtió en la compañera constante de la Tierra. Entonces un día duraba solo 6 horas.
4. Con el tiempo, la corteza se hizo cada vez más gruesa. No obstante, en comparación con el interior caliente de la Tierra, hasta ahora solo es una capa delgada.
5. Al cabo de algún tiempo, la corteza terrestre se enfrió, de modo que se pudo acumular agua en la Tierra. Los científicos suponen que los asteroides trajeron el agua a la Tierra. Sin embargo, al principio aún no había oxígeno. En aquella época la temperatura era aproximadamente de 55 a 88 °C.
6. No obstante, no pudo haber vida en la Tierra hasta que no se hubo formado la capa de ozono, ya que esta protege la superficie terrestre de la radiación peligrosa.
La estructura de la Tierra
Nuestra Tierra está formada por varias capas. Puedes imaginarte su estructura como un melocotón. La capa exterior es la corteza terrestre. A continuación están el manto y el núcleo externo e interno. El núcleo de la Tierra está a unos 6371 km de distancia de la superficie. Aproximadamente cada 100 m aumenta 3 °C la temperatura. El núcleo interno es muy firme porque en ese punto la presión es máxima. Todas las capas de la Tierra presionan sobre el interior del núcleo.
La corteza terrestre
Es la corteza superior sobre la cual estamos nosotros
Aprox. 70 km de profundidad
Estado: sólido
Es la corteza debajo de los océanos
Aprox. de 5 a 8 km de profundidad
Estado: sólido
El manto
Parte superior:
Temperatura: aprox. 1000 °C
Aprox. 40 km de profundidad
Estado: sólido
Parte inferior:
Temperatura: aprox. 2000 °C
Estado: líquido
A partir de una temperatura de aprox. 1300 °C está formado por magma (roca fundida)
La parte superior es muy viscosa y tiene aprox. 700 km de profundidad
La parte inferior también es muy viscosa y está a una temperatura de aprox. 3600 ºC
Las dos partes se mueven y se produce un intercambio de calor
El núcleo
Temperatura: aprox. 4000 °C
Aprox. 3000 km de profundidad
Estado: líquido
Temperatura: aprox. 5500 °C
Aprox. 5000 km de profundidad
Estado: sólido
La atmósfera terrestre
La capa de aire que envuelve nuestra Tierra se llama atmósfera. Es una envoltura de gas que rodea la Tierra y la protege. Cuanto más ascendemos, menor es la presión atmosférica. La atmósfera está formada por varias capas en las que hay diferentes temperaturas.
TroposferaAquí tiene lugar el ciclo del agua
Temperatura en el límite superior: -80 °C
Estratosfera
Aquí se encuentra la capa de ozono
Altura: aprox. 15 km
Aquí la radiación UV se convierte en calor
Temperatura en el límite superior: aprox. 0 °C
Mesosfera
A partir de aprox. 50 km
En ella se extinguen las partículas de polvo o pequeñas rocas y producen las estrellas fugaces
Temperatura: -100 °C
Termosfera
A partir de aprox. 85 km
Aquí es donde vuelan la ISS y las lanzaderas espaciales
Temperatura: hasta aprox. 1700 °C
Exosfera
A partir de aprox. 500 km
Aquí se reduce la fuerza de gravedad
Cuanto más lejos de la Tierra, más baja la temperatura
La Vía Láctea
The Milky Way consists of lots of nebulae, gas clouds and countless stars. Amidst it all is our sun and its planets.
Because of the how the Milky Way looks, the Greeks used to believe that milk had been spilt up there in the sky. In fact, that white colouring is because there are billions of stars that blur into a white band when viewed with the naked eye.
The Milky Way, which is a barred spiral galaxy, contains 100 to 300 billion stars, only 6,000 of which are visible from Earth. The others are too far away or just not bright enough to be visible. We can also see stars that are outside of the Milky Way, mostly above or below the Earth. We can even observe some stars that are in neighbouring galaxies.
The Milky Way is around 100,000 light years across, and 3,000 light years high. At the centre is a ‘bulge’, the heart a spiral galaxy. The bulge forms beyond the disc plane and is extremely bright. In most cases, there is a black hole behind it that attracts stars to it. Our galaxy is not the largest – when compared to the billions of galaxies within the universe, the Milky Way is only medium in size.
Las galaxias
Se entiende por galaxias conjuntos gigantes de estrellas. No podemos adivinar cuántas estrellas hay en el Universo. Probablemente existen millones de galaxias con miles de millones de estrellas cada una.
Nosotros vivimos en una galaxia, la Vía Láctea. Sin embargo, no podemos ver qué aspecto tiene esta galaxia desde el exterior. Solo podemos suponerlo. La Vía Láctea es una galaxia de tipo espiral barrada. Existen también los siguientes tipos de galaxias:
Galaxia elíptica
Tiene forma circular o elíptica, carece de brazos espirales y, por lo demás, tampoco tiene una estructura fija.
Galaxia irregular
Aquí no hay ninguna forma especial, sino solo una acumulación de estrellas.
Galaxia espiral
El número de brazos espirales puede variar, y la galaxia gira en sentido horario o antihorario.
Galaxia rueda de carro
En el exterior y en el centro hay muchas estrellas, y en el medio solo unas pocas
Cometas y asteroides
Los cometas son restos de la época inicial del sistema solar. Se encuentran en las zonas exteriores frías del sistema solar, detrás del planeta Neptuno. Allí recorren sus órbitas millones de cometas. El diámetro de un cometa es de varios kilómetros, y se componen principalmente de agua congelada y dióxido de carbono. Puede suceder que un cometa abandone su órbita y se acerque al Sol. Entonces se calienta el hielo y empieza a evaporarse. A partir de este polvo y gas se produce lo que denominamos coma, de la cual, a su vez, se produce la cola del cometa.
Asteroides
Los asteroides son acumulaciones sueltas de roca unida que se desplazan en órbitas alrededor del Sol. Pueden medir desde unos pocos metros hasta 1000 km. Sin embargo, su propia fuerza de gravedad no es suficiente para que sean planetas. La mayoría de estas formaciones se encuentran en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter. Al igual que los cometas, proceden de la época en la que se formó el sistema solar.
Meteoroides, meteoros y meteoritos: ¿cuál es la diferencia?
Meteoroide
En general, se denomina meteoroides a todas rocas celestes con un tamaño menor que 25 m.
Meteoro
Se denomina meteoro al fenómeno luminoso atmosférico que se produce, por ejemplo, cuando los meteoroides, cometas o asteroides penetran en la atmósfera terrestre. A una altura aproximada de 100 km, estos cuerpos se calientan al entrar en la atmósfera de la Tierra y se iluminan. Entonces podemos verlos como estelas brillantes en el cielo nocturno. Los meteoros se conocen también como estrellas fugaces o bolas de fuego.
Meteorito
A veces, estas rocas no se desintegran completamente y alcanzan la tierra. En ese caso las denominamos meteoritos.
El telescopio
Hay muchas versiones, tamaños y sistemas de telescopios. Muchas veces, a los astrónomos principiantes no les resulta fácil escoger el modelo adecuado. Un astrónomo experto dijo una vez: «Cada telescopio tiene su cielo», y esta fase hay que subrayarla. ¿Cómo funciona un telescopio y qué tipos de telescopio existen?
Telescopio reflector
El ocular se encuentra en un lado, es decir, se mira lateralmente
El telescopio suele ser más grueso o más grande
La imagen siempre está de cabeza y a la inversa
La luz es reflejada por un espejo en el interior
Hay dos espejos: el espejo primario y el secundario
El espejo primario se encuentra en la parte interior del tubo y concentra la luz
El espejo secundario desvía hacia el ocular la luz concentrada
Existen diferentes formas constructivas como, por ejemplo, el telescopio Newtoniano o el telescopio Dobson
Telescopio refractor
Este telescopio se compone casi siempre de un objetivo, formado en la mayoría de los casos por dos lentes, que están separadas por un espacio de aire (lentes acromáticas)
El ocular se encuentra en el extremo trasero del telescopio, es decir, se mira por el telescopio desde detrás
El telescopio suele ser más largo y más estrecho
El objetivo recoge la luz incidente y la concentra en el punto focal
Un ocular en el punto focal aumenta la imagen
La distancia entre el objetivo y el punto focal se denomina distancia focal
Es el más adecuado para principiantes
El buscador y cómo usarlo por primera vez
¿Qué es el buscador y cómo funciona?
Muchos telescopios tienen un catalejo pequeño adicional. ¿Te has preguntado siempre para qué sirve?
¿Alguna vez has intentado buscar planetas en el Universo a simple vista? Si lo has hecho, te habrás dado cuenta de que es casi imposible ver alguno. Con el buscador te resultará más fácil. Cuando hayas encontrado un objeto, orienta la cruz reticular de tal forma que el objeto esté en el centro. A través del buscador lo ves ahora todo de cabeza e invertido lateralmente. Esto no tiene importancia cuando se observa el cielo.
Mirar a través de un telescopio por primera vez
Es más fácil que utilices el telescopio de día la primera vez. Para ello, busca un objeto que esté muy lejos. Es adecuado, por ejemplo, un árbol, la torre de una iglesia o un cartel.Orienta el telescopio hacia el objeto que hayas escogido.
Ahora orienta el buscador hacia tu objeto. El objeto debería estar en el centro de la cruz reticular.
Mira ahora a través del ocular. ¿No ves nada? En ese caso, gira las ruedas hasta que la imagen sea nítida.
Si deseas ampliar, tienes que cambiar el ocular. No obstante, ten en cuenta que deberás enfocar la imagen cada vez.
Accesorios para el telescopio
La mayoría de los telescopios incluyen algunos accesorios. Hemos recopilado los más importantes para que sepas cuál es su función:
Ocular
El accesorio más importante
Se encaja en la salida del telescopio
Función: Aumento de la imagen
Particularidades: cada ocular tiene una distancia focal determinada (en mm)
Cuanto menor sea la distancia focal, mayor será el aumento
Prisma de Amici
Se puede insertar entre la salida y el ocular
Gira la imagen 45° o 90°
Aunque la imagen se gira, sigue estando a la inversa
Lente de Barlow
Se coloca entre la salida y el ocular
Puede duplicar o triplicar el aumento
Filtros
Para observar la Luna o los planetas
Aumentan el contraste
Refuerzan o debilitan los detalles
La rosca permite enroscarlos fácilmente en el extremo inferior del ocular
Consejos y trucos
Utiliza tu telescopio las primeras veces cuando haya luz. Cuando te hayas familiarizado con el manejo, nada te impedirá observar las estrellas.
No observes nunca a través de una ventana o una puerta. A través del cristal es casi imposible enfocar la imagen.
Ajusta poco a poco los aumentos. Es más fácil empezar con el aumento más pequeño.
El lugar de observación debería ser lo más oscuro posible.
Presta atención al tiempo que hace. Dependiendo de las condiciones meteorológicas, puede ser difícil observar.
¡No frotes nunca la óptica con un paño!
Debes mantener la calma y relajarte, se requiere tiempo.
Descárgate la app de estrellas o imprime un mapa estelar para poder orientarte mejor.
El experimento con la lupa
Necesitas
Una lupa
Algo combustible, como un pedacito de madera seca o una hoja de papel
Luz directa del sol
Agua para apagar
Realización
1. Coloca en el suelo el material combustible. Es necesario que sea un suelo de piedra para que no se incendie2. Aleja bien todo lo que haya alrededor, de modo que no se pueda prender fuego accidentalmente en ningún otro objeto.
3. Mantén la lupa sobre el material combustible, de tal forma que el sol brille a través de la lupa sobre el material.
4. Ahora verás un punto brillante sobre el material combustible. Intenta mantener ese punto lo más pequeño posible. Cuanto más pequeño sea el punto, más calor se producirá.
5. Si mantienes la mano quieta, la madera o el papel empezarán a emitir humo pronto.
6. A continuación, apaga todo meticulosamente con agua.
Atención:
¡Realiza este experimento solo al aire libre y siempre con un adulto! ¡No dirijas la lupa en ningún caso a los ojos, la piel ni otros objetos distintos a los que se indican aquí!
El experimento con la lupa
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Instrucciones para construir un sistema solar
Necesitas
1 bola extragrande de poliestireno para el Sol
2 bolas grandes de poliestireno para Júpiter y Saturno
2 bolas medianas de poliestireno para Urano y Neptuno
4 bolas pequeñas de poliestireno para la Tierra, Marte, Venus y Mercurio
1 bola muy pequeña de poliestireno para la Luna
1 tablero de poliestireno para los anillos de Saturno
Varios colores (por ejemplo, pintura acrílica para manualidades)
Hilo o cordón
Palillos para brocheta
Cola blanca de manualidades
1 aro de metal o de madera
Tijeras
Cúter
Pincel para pintar los planetas
Cinta métrica
Vaso de agua
Cómo construir tu propio sistema solar:
1. Clava un palillo de brocheta en cada una de las bolas de poliestireno. Así será más fácil pintarlas.2. Pinta las bolas de poliestireno con los colores del Sol, de los planetas y de la Luna. A continuación, mete los palillos en un vaso para que se sequen las bolas.
3. Para los anillos de Saturno, utiliza la cinta métrica para medir el diámetro de la bola que vayas a usar para hacer Saturno. Dibuja ahora dos círculos de distinto tamaño en el tablero de poliestireno. El círculo interior debería tener el mismo diámetro que la bola que será Saturno. Con ayuda de un adulto, recorta el anillo de poliestireno utilizando el cúter y alisa los bordes. A continuación, puedes clavar un palillo de brocheta en el anillo de Saturno para pintarlo.
4. Cuando se haya secado todo, ensambla Saturno. Para ello, pon pegamento en la parte interior del anillo y presiona dentro la bola adecuada. Ten cuidado para que no se rompa el anillo. Seguidamente, coloca a un lado el Saturno terminado para que se seque el pegamento.
5. Toma la bola de la Luna y corta un trozo del palillo en el que está clavada. Utiliza el palillo para hacer un pequeño agujero en la bola de la Tierra y llénalo de pegamento. Introduce después presionando el palillo con la Luna en el orificio y deja que se seque el pegamento.
6. Corta ahora los cordones de los que van a colgar los planetas. Deben tener distintas longitudes. Ten en cuenta que cuanto más alejado del Sol está un planeta, más largo deberá ser el cordón. Es decir, Neptuno es el que debe colgar más abajo, por lo que su cordón tiene que ser el más largo.
7. A continuación, coloca los cordones en los planetas y el Sol. Para ello, toma el palillo de cada planeta y del Sol y ata un pequeño nudo en el extremo de cada cordón. Llena con un poco de pegamento el orificio en el planeta e introduce el nudo en el orificio con ayuda del palillo. Deja que se seque todo bien. Atención: ¡Pregunta a un adulto si te puede ayudar! ¡No utilices el cúter tú solo!
8. Ata el otro extremo de cada cordón al aro de madera o de metal. Presta atención al orden correcto: Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Para que no se deslicen, puedes fijar los cordones al aro con un poco de pegamento.
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