El origen del Universo

La tierra en el

Universo

4º ESO BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA

INTRO

OSIRIS-REX y la verdad en los cometas

• ¿Qué es OSIRIX-REX?
• ¿Cuánto tiempo ha estado fuera?

• ¿Qué contiene que es tan valioso?
• ¿Por qué es interesante estudiarlo?

Índice

Origen de la vida en la tierra

Origen del Universo

Componentes del sistema solar

Astrobiología

El origen del

Universo

...y del sistema Solar

Cita

La observación del cielo nocturno es comparable a un viaje en el tiempo

¿Qué significa esta afirmación? ¿Se trata de un viaje al pasado o al futuro?

El universo

1.1.

El Universo es la totalidad del tiempo y del espacio, de todas las formas de materia y energía y de las leyes que lo rigen.

• La ciencia que estudia el Universo es la ASTRONOMÍA

• Las unidades de longitud usadas son:

- Unidad Astronómica: distancia media entre el Sol y la Tierra = 150 millones de Kilómetros. Para medir distancias dentro del Sistema Solar.- Año luz: distancia que recorre la luz en un año = 9,46 . 10 22 Km. Para medir distancias entre elementos el Universo.

• La herramienta que se usa para observar el universo es el TELESCOPIO.

1.2.EL ORIGEN DEL UNIVERSO

Los datos sobre el origen del universo son de hace un siglo

1960 RADIACIÓN CÓSMICA DE FONDO

1948 lemaître

1924 HUBBLE

1929 HUBBLE

ANTES DEL S: XX

Radiotelescopios detectaron radiación de procedencia muy antigua. Posteriormente se determinó su origen en 13700 millones de años.

Propuso la teoría del Big Bang = gran explosión, como origen del universo.

El Universo estacionario: el universo ha existido siempre igual.

Propuso que el universo iba más allá de la Vía Láctea.

Observó que las galaxias se alejaban unas de otras. El universo se expande = cambia:

1.2. EL ORIGEN DEL UNIVERSO

La teoría del Big Bang

1. El Universo se creó trás una gran explosión = Big Bang
2. Antes, todo el universo estaba concentrado en un PUNTO SINGULAR, muy reducido (menor que un átomo) desoló energía. Un punto de densidad y temperatura infinitamente altas.
3. En menos de un segundo, el universo se expandió muy rápidamente. Se origino la materia (primeros protones, neutrones y electrones). Al expandirse, se creó el espacio y electrones tiempo.
4. 3 minutos después, protones y neutrones se fusionaron dando núcleos de átomos de He.
5. 300.000 años después, los electrones se unen a estos núcleos formando los primeros átomos.
6. La materia y energía se agruàron dando lugar a estrellas y galaxias. El Sistema Solar se formó hace 9.000años.

La teoria del big bang

1.3. FORMACIÓN DE ESTRELLAS

Estrella: esfera que reduce energía porque en su interior se generan reacciones termonucleares

Estrella

Muerte

Nebulosa

Porto estrella

Nubes de gas (H y He), otros elementos y polvo. De este material nacen las estrellas

Aumenta tanto la temperatura que se fusiona los núcleos de H -> He => Reacción termonuclear. Libera energía

Se acumulan gas y polvo formando un núcleo cada vez más denso y caliente

Se acaba el H. Según el tamaño de la estrella, ocurrirán diferentes cosas

1.3. Formacion de estrellas

Info

Los componentes del

Sistema solar

Sistema solar

Sistema planetario constituido por:

Origen

• Una estrella central (el Sol)
• Cuerpos celestes que giran alrededor baj la influencia del campo gravitatorio del Sol:

- Planetas- Satélites- Cometas- Asteroides- Polvo estelas

• Situado en uno de los brazos de la Vía Láctea

• Hace 4.600 millones de años

• Se empezó a compactar el gas y el polvo de una nebulosa.

- Posibles casusas: la onda expansiva de una supernova o colisión de galaxias.

• La nube empezó a girar sobre si misma y formó un DISCO GIRATORIO.

- La mayor parte de la materia (+98%) se acumuló en el centro = PROTOESTRELLA- el resto formó os cuerpos celestes..

Dimension espacial del SISTEMA solar

"El universo es un sitio bastante amplio. Si sólo estamos nosotros, me parecería un auténtico desperdicio de espacio" Carl Sagan

El sol

Estrella en la mitad de su vida. Es el 99,8% de la masa del sistema solar => Alto campo gravitatorio.

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Curiosidades del sol

¿Cuanto sabes...

...sobre el Sistema Solar?

Escribe un subtítulo

En este enlace pondrás a prueba tus conocimientos sobre el Sistema Solar

El

Origen de la vida

En la tierra

¿Cómo se convirtió la Tierra en un planeta habitable?

Caracteristicas de la tierrapara albergar vida

Están interrelacionadas

Distancia al Sol: zona habitable. Permite agua liquida.

Sol no es grande:+ tiempo de vida (miles de millones de años)

Núcleo magnético: retiene la atmosfera y protege de la radiación

Tamaño suficiente para retener una atmosfera necesaria.

Tiene atmósfera: efecto invernadero - mantiene una temperatura que permite el agua liquida.

Está en un sistema planetario con elementos variados: C, O, N.

La Luna estabiliza el eje de rotación: evita alteraciones en las estaciones y en el clima.

Presenta agua y oxigeno, moléculas mayoritarias en los seres vivos.

¿Podría resistir Un ser vivo en un ambiente alienígena?

Astrobiología

Ciencia que estudia entornos aptos para albergar vida. Analiza regiones de objetos celestes en busca de datos para saber si la vida pudo haber aparecido en algún otro lugar del Sistema Solar

¿Y en la Tierra? ¿Hay vida en todos lados?

Se ha hallado vida en ambientes muy extremos (ver imágenes). Son microorganismos que habitan en ambientes extremos => EXTREMÓFILOS. En la Tierra hay zonas climáticas muy diferentes, lo que da lugar a organismos muy distintos en el planeta. De momento es el único lugar conocido con vida. La búsqueda actual de vida investiga posibles entornos en los que la vida podría, o pudo, ser capaz de desarrollarse y sobrevivir

Astrobiología

Investigaciones actuales para entender los límites de los organismos

1. Estación Espacial Europea (ESA)
2. Cassini-Hyugens -> Saturno
3. Rosetta ->Cometa (67/P)
4. ExoMars -> Marte (orbitador + todoterreno)
5. JUICE -> Júpiter y sus satélites + grandes.
6. Luna: Equipamiento PROSPECT, etc.
7. CHEOPS yPLATO ->Búsqueda exoplanetas

Vida en el sistema solar

Buscar entornos que podrían albergar vida en el Sistema Solar

Buscar formas de vida o sus huellas

Gracias a los datos obtenidos por: - imágenes.- estudios espectroscópicos de atmósferas o superficies.- recogida de muestras in situ

• ¿Unicelulares o pluricelulares?

- Microrganismos (3500 Ma)- Pluricelulares (500 Ma)

• Vida basada en el agua (líquida)?

¿Hay vida extraterresre?

No hay indicios de ello, pero la búsqueda está en marcha...la cuestión es...¿qué buscamos y dónde deberíamos mirar?

Factores abióticos

¿Cuáles serían los más interesantes para buscarlos ensatélites o planetas del Sistema Solar con la finalidad de encontrar vida?

Oxígeno

Agua

Radiación

Temperatura

Atmósfera

FICHAS DE DATOS DE OBJETOS DEL SISTEMA SOLAR

Por parejas

Tenéis que elegir un lugar del sistema Solar. Vais a construir una ficha que subiréis a Padlet. Buscad una foto del lugar que habéis elegido y completad la descripción poniendo:- temperatura en superficie (Max-min) - prsión atmosférica - composición de la atmosfera - nivel de radiación que recibe (mucha o poca) - presencia o no de campo magnético - aceleración de la gravedad - otra información relevante que dé indicios de que puede albergar vida

Info

Entornos analogos

Entornos de la Tierra con condiciones similares al área extraterrestre de interés

Río Tinto en Huelva.Similar a Marte. Río muy ácido y rico en hierro. Similar a antiguo cauce marciano, cuando tenía atmósfera (minerales similares).

Valles secos de la Antártida.El lugar más parecido a Marte (pasado y presente).

Fichas de entornos analogos

Por parejas

Buscad ahora una buena foto de un lugar análogo de la Tierra con condiciones similares a los objetos anteriores. Poned en el asunto, el nombre del entorno y entre paréntesis vuestros nombres. En la descripción detallad dónde está ese sitio y describid otros que hayáis encontrado.

Pista

Extremofilos

Organismo que vive en condiciones extremas que son perjudiciales para la mayor parte de la vida de la Tierra

Tipos de extremófilos

Los hay que viven en entornos ácidos o muy salinos.Los hay que pueden vivir a temperaturas muy bajas o muy altas. Otros toleran grandes presiones (>350 veces la presión atmosférica a nivel del mar). Hipertermófilos: Viven en agua hirviendo. Organismos de los más antiguos => Vida surge de fumarolas submarinas?

+ Info

Fichas de datos de organismos extremofilos

Por parejas:

Tenéis que elegir un organismo extremófilo. Vais a construir una ficha que subiréis a Padlet, poniendo el nombre del organismo y entre paréntesis vuestros nombres. Buscad una foto del organismo que habéis elegido y completad la descripción poniendo:- clase de organismo (animal, planta, bacteria, arquea) - tipo de extremófilo (acidófilo, xerófilo, barófilo, ...) - resistencia/tolerancia a (niveles que resiste) - tamaño - hábitat - entornos de la Tierra donde encontrarlo. - otra información de interés

Info

Conclusion

Responde a las siguientes cuestiones

1. Crea una lista con los organismos extremófilos que consideres capaces de vivir en los entornos del Sistema Soalr que has estudiado2. ¿Qué características debe tener el grafismo que pueda sobrevivir en cada lugar del Sistema Solar? 3. Aunque aún no se ha descubierto vida fuera de la Tierra, ¿qué crees que habría que hacer en caso de encontrarla? 4. Todas las misiones con destino a algún otro planeta, por ejemplo a Marte, siguen reglas muy estrictas para evitar la contaminación, ¿por qué?

Mira a las estrellas y no a tus pies. Intenta dar sentido a lo que ves y pregúntate qué hace que el universo exista. Sé curioso.

Stephen Hawking

FICHAS DE DATOS DE OBJETOS DEL SISTEMA SOLAR

1. Europa
2. Encelado
3. Titán
4. Exterior de la Esatción Espacial Internacional
5. Luna
6. Marte
7. Venus
8. Mercurio

¿Qué factores abióticos serían los más interesantes para buscarlos en satélites o planetas del Sistema Solar para encontrar vida?

Muerte de la estrella

Estrella pequeña (Sol)

Libera material de las capas superficiales al espacio. Se queda una enana blanca (tamaño aprox. Tierra) en el centro y una nebulosa planetaria alrededor.

Estrella pequeña (Sol)

Ocurre una SUPERNOVA: Una gran explosión que libera gran cantidad de luz y una nebulosa de gran variedad de elementos. Se queda una estrella de neutrones llamada PÚLSAR. Gira muy rápido y emite luz solo por los polos (faro).

Estrella pequeña (Sol)

AGUJERO NEGRO: Se comprimen tanto que la gravedad es infinitamente alta. No escapa ni la luz. En el centro se encuentra el Punto singular y alrededor el Horizonte de eventos ( punto de no retorno

Estrellas

No se encuentran solas

Parte del material de gas y polvo forma un disco giratorio que rodea a la estrella y puede generar un sistema planetario. Cuando se consuma el H, empezará la muerte de la estrella

El disco de polvo y gas alrededor de la joven estrella AB Aurigae enmarca el lugar, cerca del centro de la imagen (en amarillo muy brillante) donde los científicos creen que se está formando un nuevo planeta

Indagaciones sobre los orígenes de la vida

https://youtu.be/ZhFz9BgkJAA?si=CG0uvEEgQlXKSo42

Vida en condiciones extremas

https://www.nationalgeographic.es/video/tv/extremofilos-101

Fumarolas en Islandia.

Rocas porosas de la Antártida.

Protoestrella

¿Cómo se origina?

El gas y el polvo de la nebulosa se empieza a acumular por las ondas expansivas de supernovas o por el material que sale de la colisión de galaxias. Esa acumulación de gas y polvo acabará formando un núcleo cada vez más denso y caliente.

Estrellas recién nacidas brotan de capullos de gas y polvo en esta imagen hecha por el James Webb del complejo de nubes Rho Ophiuchi, la región de formación estelar más cercana a la Tierra. La zona contiene unas 50 estrellas jóvenes, muchas de ellas con masas similares a la del Sol. Una estrella de mayor tamaño en la mitad inferior de la imagen hace estallar una caverna en las espesas nubes.

Surtidor hidrotermal en la Fosa de las Marianas

Nebulosas

¡Nubes de gas (H y He), otros elementos y polvo.Se origina por:- Restos del Big Bang- Explosión de estrellas pequeñas o grandes- Restos de supernovas

Lista de entornos análogos

• Desiertos
• Artico o Antártida
• Surtidores termales ácidos
• Volcanes
• Profundidades oceánicas

Lista de extremófilos

• Xhantoria elegans
• Artemia franciscana
• Polypedilum vanderplanki
• Thermotoga marítima
• Xenióforos
• Chryseobacterium greenlandensis
• Tardígrado
• ARMAN

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