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miércoles, 10 de octubre de 2012

UD 1. La Tierra, planeta del sistema solar.


UD 1. LA TIERRA, PLANETA DEL SISTEMA SOLAR.

Introducción.

1. LA TIERRA, UN PUNTO EN EL UNIVERSO.
1.1. La Tierra en el Universo.
1.2. La Tierra en el Sistema Solar.
Los planetas.
Los planetas enanos.
El Universo infinito.

2. EL PLANETA TIERRA.
2.1. La Tierra: el planeta azul.
La forma de la Tierra.
Las dimensiones de la Tierra.
DOSSIER: LA EVOLUCIÓN DE LA TIERRA.
Evolución de la Tierra.
Las Edades de la Tierra.
Características de las Edades de la Tierra.

3. LA ROTACIÓN DE LA TIERRA, LOS DÍAS Y LAS NOCHES.
3.1. El movimiento de rotación.
Los días y las noches.
3.2. Los husos horarios.

4. LA TRASLACIÓN DE LA TIERRA: LAS ESTACIONES DEL AÑO.
4.1. El movimiento de traslación.
La inclinación de la Tierra.
Las estaciones del año.

Actividades de competencias básicas.

Introducción.
El Universo es el conjunto de cuerpos celestes y el espacio que los contiene.
Video El Universo. [https://www.youtube.com/watch?v=hX-hwFtAcOw]

En el Universo hay cientos de miles de millones de galaxias, formadas por miles de millones de estrellas, agrupados en una región determinada por efecto de la atracción gravitatoria.

 
La Vía Láctea.

La Via Làctia és una galàxia, formada per uns 200.000 milions de estels, entre els quals està el Sistema Solar. La Vía Láctea es una galaxia, formada por unos 200.000 millones de estrellas, y en ella está nuestro Sistema Solar. El Grupo Local es un grupo de veinte galaxias cercanas.
Las estrellas son astros con luz propia, alrededor de los cuales giran los planetas, que son astros sin luz propia que giran alrededor de su estrella, y sus satélites, que giran alrededor de su planeta.
La formación del Sol, en cinco etapas, desde el inicio como una bola de fuego hasta la creación de los planetas.

El Sol es una estrella de color amarillo, de dimensiones medianas comparada con otras estrellas (pero en él cabrían 1.400.000 planetas como la Tierra), situado en un extremo de la galaxia llamada Vía Láctea. En el interior del Sol se producen reacciones químicas muy violentas, que desprenden mucha energía, que llega a la Tierra como luz.
El Sol es el centro del Sistema Solar, formado por el Sol y los planetas Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, que giran a su alrededor atraídos por la fuerza de gravedad.
La Tierra, nuestro planeta, forma parte del Sistema Solar, y tiene un satélite, la Luna.


La Luna es una esfera de roca de unos 3.476 km de diámetro. No tiene atmósfera ni hidrosfera y está cubierta de cráteres debido al impacto de meteoritos. Gira sobre sí misma en un movimiento de rotación que dura 29 días y medio (el mes lunar) y hace un movimiento de translación alrededor de la Tierra que dura lo mismo, por lo cual desde la Tierra siempre ve la misma cara del satélite, aunque la vemos iluminada en diferentes porciones, las llamadas fases lunares.
La Luna influye sobre la Tierra, debido a su gran proximidad y tamaño, con dos efectos muy importantes: 
- Los eclipses, que ocultan parcialmente o totalmente el Sol cuando la Luna se interpone entre este y la Tierra.

- Las mareas, o sea las subidas y bajadas del nivel del mar, aproximadamente cada seis horas, como consecuencia de que la Luna y la Tierra se atraen por la gravedad.

Observatorio astronómico de Cerro Tololo (Chile).
Robot 'Curiosity' en Marte.
Las primeras fotos de 'Curisosity' en Marte.

Conocemos mejor el Universo gracias a los telescopios, los vuelos espaciales (desde 1961), las estaciones espaciales, los satélites artificiales equipados con telescopios, las misiones con robots a otros planetas ...

1. La Tierra, un punto en el Universo.
1.1. La Tierra en el Universo.
La Tierra, nuestro planeta, forma parte del Sistema Solar, y tiene un satélite, la Luna. Está situado en 149,6 millones de km del sol.

1.2. La Tierra en el Sistema Solar.
El Sistema Solar.
El Sistema Solar está formado por una estrella central, el Sol, y muchos de cuerpos celestes que giran a su alrededor atraídos por la fuerza de gravedad, entre los que hay planetas, planetas enanos, asteroides y cometas.

Video The Solar System - Space School. [https://www.youtube.com/watch?v=z_RAEESmsrs]

Los asteroides son fragmentos de rocas o metal de tamaños y formas diversos.
Los meteoritos son asteroides que chocan con los planetas o los satélites y forman cráteres en la superficie de estos.
Las estrellas fugaces son meteoritos diminutos que se desintegran al entrar en contacto con la atmósfera.

Los cometas son astros compuestos por rocas y hielo, que giran sobre la estrella y cuando se aproximan a ella se desintegran por el calor, formando una cola de materiales diversos.

Los planetas.
Los planetas son astros que giran alrededor del Sol y no tienen luz propia, algunos tienen satélites. Los planetas y los satélites tienen dos movimientos, en órbitas:
- De rotación: giran alrededor de sí mismos (provoca el cambio del día a la noche).
- De traslación: giran alrededor del Sol (provoca el cambio de las estaciones).
En el Sistema Solar hay ocho planetas: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.

Los cuatro primeros (Mercurio, Venus, Tierra y Marte), los interiores, son los más próximos del Suelo, son rocosos y tienen pocos satélites.
Cinturón de asteroides.

Los otros cuatro (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno), los exteriores, son los más lejanos del Sol, son gaseosos y tienen muchos satélites. Están separados de los planetas interiores por un Cinturón de asteroides pequeños, probablemente resultado de la destrucción de un planeta.

Los planetas enanos.
Los planetas enanos son una nueva categoría de planetas, establecida en 2006, para distinguir los asteroides más grandes. Actualmente son: Ceres, situate entre Marte y Júpiter, en el llamado Cinturón de asteroides, y Plutón, Haumea, Makemake y Eris, los cuatro situados más allá de Neptuno, y que reciben el nombre de plutoides. Hay otros que podrían entrar en la clasificación, como Caronte, Dysnomia ...

El Universo infinito.


La teoría más generalizada es que cuando el Universo deje de expandirse, se contraerà hasta su final en una bola de fuego parecida a su inicio en el Big Bang. Pero las últimas investigaciones de dos cosmólogos israelíes, Avishai Dekel e Idit Zehavi, publicadas en la revista “Nature” (IX-1999), afirman que el Universo es infinito y seguirá expandiéndose eternamente. Einstein también defendió esta idea de la eternidad, aunque después cambió de opinión.

2. El planeta Tierra.
Video Hace 4500 millones de años: Formacion de la Tierra. [https://www.youtube.com/watch?v=bEINT92C3ek]

2.1. La Tierra: el planeta azul.
La Tierra, vista desde el espacio, presenta un color azul debido a la abundancia de oxígeno en la atmósfera, y se distinguen continentes de color marrón y masas de nubes y nieve de color blanco.

La forma de la Tierra.
La Tierra está un poco aplastada por los polos, y esta forma se denomina geoide.
La línea del Ecuador divide la Tierra en dos hemisferios, Norte y Sur.
El Norte es el más continental, porque tiene las tierras de los continentes de Asia, Europa y gran parte de América y África.
El Sur es el más marítimo, porque predominan los océanos, como Atlántico, Índico, Pacífico y Antártico.

Las dimensiones de la Tierra.
El Ecuador tiene 40.077 kilómetros de longitud.
El diámetro equaorial tiene 12.756 kilómetros de longitud.
El diámetro polar tiene 12.714 kilómetros de longitud, lo que demuestra su achatamiento relativo (42 menos que el ecuatorial).
La superficie total de la Tierra es de 510 millones de kilómetros cuadrados.


DOSSIER: LA EVOLUCIÓN DE LA TIERRA.
Evolución de la Tierra.
El planeta Tierra está en continuo cambio, con cuatro fases desde:
1) Su nacimiento hace 4.500 millones de años.
2) La corteza sólida se formó hace 3.500 millones de años. Al principio todas las tierras estaban unidas en un único continente: Pangea, mientras que los océanos eran uno solo: Panthalassa.
3) En la era Secundaria, hace 180 millones de años, aquel se separó en dos grandes continentes: Euroasiático (N) y Gondwana (S).
4) Al principio de la era Terciaria, hace 65 millones de años (cuando se extinguieron los dinosaurios), se rompieron esos continentes y aparecen los actuales separados por los grandes océanos, en una lenta deriva.
5) Continentes actuales: al principio de la era Terciaria, hace 65 millones de años.

Las Edades de la Tierra.
Los científicos han elaborado una periodización de la Tierra en edades, que no son exactas, pues los autores difieren en algunos millones de años.
PRECÁMBRICO: más de 570 millones de años.
PALEOZOICO (PRIMARIA): 570-225.
Cámbrico. 570-505.
Ordovícico. 505-438.
Silúrico. 438-408.
Devónico. 408-360.
Carbonífero. 360-286.
Pérmico. 286-225.
MESOZOICO (SECUNDARIA): 225-65.
Triásico. 225-200.
Jurásico. 200-135.
Cretácico. 135-65.
CENOZOICO (TERCIARIA): 65-1.
CUATERNARIO: último 1 millón de años.

Características de las Edades de la Tierra.
PRECÁMBRICO: 4.600-570 millones de años (o 540).
El planeta Tierra toma forma a medida que los gases y el polvo solares se combinan bajo la fuerza de la gravedad. La radiactividad y la energía liberadas por meteoritos calientan la masa rocosa. Hierro y níquel densos se hunden formando un núcleo; las rocas más ligeras construyen la corteza continental. Los gases volátiles, expulsados a medida que la corteza se solidifica, forman la atmósfera. Finalmente, la lluvia llena los océanos.
Aparecen organismos unicelulares, los primeros seres vivos del planeta.
Hace unos 1.100 millones de años se forma el supercontinente primitivo, Rodinia, que ocupaba casi toda la superficie de la Tierra.
Unos 350 millones de años después, Rodinia se divide, dejando cuencas oceánicas entre las masas continentales.
Aparecen formas de vida complejas, entre ellas los primeros animales, en los antiguos mares.
PALEOZOICO (PRIMARIA): 570-225. (o 540-245).
Hace unos 540 millones de años empiezan a proliferar los animales multicelulares con exoesqueleto, evento conocido como “explosión del cámbrico”. Los trilóbites y los braquiópodos, similares a los moluscos, dominan los océanos.
La vegetación primitiva domina la tierra. Crecen bosques en las zonas pantanosas. Aparecen anfibios e insectos.
Las masas continentales del planeta colisionan y se unen creando un nuevo supercontinente, Pangea.
Cámbrico. 570-505. Revolución “Cámbrica”: aparecen las grandes formas de vida.
Ordovícico. 505-438.
Silúrico. 438-408.
Devónico. 408-360.
Carbonífero. 360-286.
Pérmico. 286-225. El descenso del nivel del mar y la emisión de lava de los volcanes de Siberia hace 250 millones de años contribuyen a la mayor extinción de la historia del planeta. Reptiles supervivientes evolucionan hacia los dinosaurios que luego dominarán el mundo.
Se abre el mar de Thetis, precursor del Mediterráneo.
MESOZOICO (SECUNDARIA): 225-65 (o 245-65).
Triásico. 225-200. Aparecen los dinosaurios.
Jurásico. 200-135.
Hace unos 180 millones de años, Pangea se divide en dos grandes continentes: Godwana en el sur y Laurasia en el norte. Fragmentaciones posteriores separan América del Norte de Europa, África de América del Sur, la Antártida y Australia de la India.
Surgen las plantas de flor.
Cretácico. 135-65.
Hace 100-65 millones de años, durante un periodo de levantamientos y deformaciones, nacen las Montañas Rocosas de América del Norte.
Un meteorito se estrella en la región de Yucatán y el polvo oscurece el cielo, provocando una nueva extinción que aniquila gran parte de la flora y la fauna del planeta, incluidos los dinosaurios. Los pequeños mamíferos sobreviven y evolucionan hasta dominar el globo.
CENOZOICO (TERCIARIA): 65-1.
El vulcanismo en el Atlántico norte y el Caribe crea un calentamiento global que produce cambios fundamentales en la evolución de los mamíferos. Aparecen los primeros primates verdaderos, los lémures, y los primeros animales con pezuñas.
La temperatura de la Tierra alcanza su máximo hace 55 millones de años, luego desciende durante 27 millones de años. Capas de hielo cubren la Antártida oriental. Otro breve calentamiento termina hace 14 millones de años, cuando los glaciares se extienden por Europa, América del Norte y Groenlandia.
La placa africana choca contra la placa europea, levantando los Alpes. El Himalaya se empieza a levantar tras colisionar la India y Asia hace 50 millones de años. Se produce un nuevo periodo de levantamientos hace 30 millones de años. El mar de Thetis se cierra y contrae hasta formar el Mediterráneo hace 25 millones de años. Se abre el Mar Rojo hace 10 millones de años. Se levanta la tierra en el istmo de Panamá, uniendo los dos hemisferios de América, hace 3 millones de años.
CUATERNARIO: último millón de años.

3. La rotación de la Tierra, los días y las noches.
3.1. El movimiento de rotación.
El movimiento de rotación es el que la Tierra hace girando sobre sí misma, alrededor de un eje imaginario, en un período de 24 horas.

Los días y las noches.
El movimiento de rotación provoca la variación del día a la noche, de manera que durante el día la superficie iluminada se calienta y durante la noche la superficie en sombra se enfría. Esto modera las temperaturas y permite la vida en el planeta.

3.2. Los husos horarios.
 El movimiento de rotación provoca que cambie la iluminación de manera regular, a medida que el planeta gira de Oeste a Este. Para armonizar este fenómeno se han establecido en el mundo los 24 husos horarios, de manera que un mismo huso horario todos los lugares tienen la misma hora.

4. La traslación de la Tierra: las estaciones del año.
4.1. El movimiento de traslación.
 
El movimiento de traslación es el que la Tierra hace girando alrededor del Sol en una forma elíptica, al cabo de 365 días, 5 horas y 48 minutos.
Como el año dura 365 días, se acumula una diferencia horaria, que se corrige añadiendo un día al mes de febrero cada cuatro años. Este año se denominado bisiesto o año bisiesto (no se aplica a los años múltiplos de 100, salvo que lo sea también de 400).
A lo largo del año la mayor o menor distancia al Sol provoca una mayor o menor exposición solar, lo que provoca la sucesión de las estaciones del año.

La inclinación de la Tierra.
El eje de rotación de la Tierra no es perpendicular al plano de la órbita, sino inclinado, lo que aumenta el efecto de la sucesión de las estaciones del año, porque permite que los polos reciban insolación una parte del año alternativamente. De lo contrario los polos no recibirían nunca luz solar y el Ecuador la recibiría a un nivel máximo todo el tiempo.

Las estaciones del año.
Las estaciones del año se deben, así, a la unión de dos fenómenos, la traslación y la inclinación de la Tierra.
Video A Year on Planet Earth (4 seasons). [https://www.youtube.com/watch?v=10Jzw1hjOv4]

El verano y el invierno se producen porque hay mucha diferencia entre la insolación (incidencia de los rayos solares) que llega al hemisferio norte y el sur. En el hemisferio norte es verano cuando la insolación es máxima, mientras que al mismo tiempo en el hemisferio sur es invierno porque la insolación es mínima.
La primavera y el otoño comienzan cuando la insolación sobre la Tierra es igual en los dos hemisferios.
Los momentos de cambio en las estaciones llaman solsticios y equinoccios.
El solsticio de verano es el 21 de junio en el hemisferio norte, y en cambio comienza el de invierno en el hemisferio sur.
El solsticio de invierno es el 21 de diciembre en el hemisferio norte, y en cambio comienza el verano en el hemisferio sur.
El equinoccio de primavera es el 20 o 21 de marzo.
El equinoccio de otoño es el 22 o 23 de septiembre.

Actividades de competencias básicas.
Sintetiza.
1. ¿Cómo es la órbita terrestre?
2. ¿Qué llamamos hemisferio norte y hemisferio sur?
3. ¿Qué cuerpos celestes separan los planetas interiores del planetas exteriores?
4. ¿Por qué hay un año bisiesto o traspaso cada cuatro años?
5. ¿En qué sentido gira la Tierra?
6. ¿Cómo varía el número de horas de luz diurna a lo largo del año?

Define conceptos.
Universo. Vía Láctea. Órbita. Año luz. Cometa. Planeta. Satélite. Solsticio. Equinoccio.

Realizar un esquema.
Prepara un esquema con los datos de definición, duración y consecuencias, sobre los movimientos de rotación y traslación de la Tierra.

Fuentes.
AA.VV. Wikipedia.
Albert Mas, A.; Benejam Arguimbau, P.; García Sebastián, M.; Gatell Arimont, C. Ciencias Sociales, Geografía e Historia. Cives 1. Vicens Vives. 2011: pp. 2-13.

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