TEMA 1: Introducción a la Astronomía

Primeras escalas en el Universo

Orlando B. Escalona T.

Fecha: 10

Hora: 1:00 a 3:00 pm

Reunión con Google MEET

Orlando Escalona

Plan de Formación para el desarrollo del talento científico-astronómico de adolescentes aspirantes a su profesionalización en Astronomía y Astrofísica

Módulo de

Astronomía y Astrofísica

TEMA 1: Introducción a la Astronomía

Movimientos de los Astros

La Tierra se mueve (Parte A)

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Movimiento de la Tierra,

el Sol y las estrellas

Cortesía de: https://www.youtube.com/watch?v=nam90gorcPs

¿Cómo se mueve el cielo?

Cortesía de: https://www.youtube.com/watch?v=nam90gorcPs

¿Cómo se mueve el cielo?

Estrella Polar

Horizonte

Estrella Polar

Horizonte

https://www.fnaweb.org/Fotografia_circumpolares.html

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Estrellas circumpolares

Fotos tomadas el 07/07/2023 por Franco Della Prugna con el Telescopio Schmidt del Observatorio Astronómico Nacional (OAN)

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Messier 16

Nebulosa M8

Movimientos en el Cielo

Algunos eventos que se aprecian durante el día y la noche:

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1. El Sol aparece sólo de día; la Luna de noche y de día. El Sol algunas veces “desaparece de día”. La Luna cambia de forma, aparece y desaparece de día y por instantes en la noche.
2. Las estrellas se trasladan en la bóveda celeste. Pero, unas “estrellas” (Venus, Júpiter) salen al amanecer; otras veces después del ocaso.
3. Algunas estrellas rotan alrededor de un punto fijo en el cielo. Son circumpolares.
4. Algunos cuerpos se devuelven (retrogradan).
4. Hay “lluvia de estrellas” (meteoritos); algunas se caen, otras se estrellan contra la superficie terrestre.
5. Por delante del Sol aparecen discos moviéndose (tránsito).
6. De vez en cuando aparecen “estrellas” con cabelleras (cometas) moviéndose en el fondo de la noche.
7. …

CONCLUSIÓN: El cielo no para de moverse, no para de girar. ¡Todo se mueve!

http://stars.astro.illinois.edu/skylights.html

http://stars.astro.illinois.edu/celsph.html#equ

http://iniciacionalaastronomia.weebly.com/ud2-coordenadas-celestes.html

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O

E

N

S

Eclíptica

Horizonte

Zenit

Nadir

Polo Norte Celeste

Polo Sur Celeste

Círculo circumpolar

Círculo circumpolar

Orto

Ocaso

Eje del Mundo

Meridiano del lugar

¿Qué son?

El Sol, la Luna, los planetas y las estrellas son cuerpos celestes que presentan un movimiento aparente desde la Tierra.

Características:

1. El Sol, las estrellas y los planetas se mueven de este a oeste.
2. El Sol se “mueve” a lo largo de la eclíptica.
3. Algunas estrellas se “mueven” dentro de los círculos circumpolares; la mayoría fuera.

Causa: La rotación y traslación de la Tierra

Consecuencias: Día, noche y el año.

Sol y estrellas

El Polo Norte Celeste apunta aproximadamente a la Estrella Polar.

Pag. 21-24

Circumpolares

DÍA

NOCHE

Movimiento aparente de las estrellas

https://www.geogebra.org/m/q64m4rep

Movimientos de la Tierra

Globo terráqueo

8^o

Posición del globo terráqueo desde nuestra latitud geográfica.

¿Qué es?

Tercer planeta del Sistema Solar.

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Características:

1. Presenta vista azul ocre blanquecina desde el exterior.
2. Tiene continentes, ríos, mares, océanos y atmósfera.
3. Es un geoide. Aplastada en los polos y abultada en el ecuador.
4. Rota de oeste a este alrededor de su eje principal de inercia inclinado 23,5 grados. Da una vuelta cada 24 horas.
5. Tiene campo magnético.
6. No es completamente sólida. Tiene estructura.

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La Tierra

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N S

Rotación de la Tierra

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GG

¿Qué es?

Giro alrededor de un eje de rotación inclinado respecto al plano de la órbita de traslación.

Características:

Da una vuelta de oeste a este (sentido levógiro) en:

1. 23 horas 56 min 4,1 s (día sidéreo).
2. 24 horas (día solar medio).

Aunque su período es contante, sin embargo la velocidad angular de rotación se reduce.

Causa:

Adquisición de energía y cantidad de movimiento angular (CMA) a partir del disco planetario originario. La elevada inercia que tiene y la conservación de la CMA, hace que aun se mantenga girando.

Origen:

Durante la formación de la Tierra en el disco planetario primigenio.

Consecuencias:

1. El día y la noche
2. Creación del día civil.
3. Adoptó forma de elipsoide (geoide)
4. Velocidad tangencial variable con la latitud

4. Desfase de las mareas

5. Generación del campo magnético
6. Cambia el peso real de los cuerpos con la latitud
7. Efecto Coriolis

Traslación de la Tierra

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https://www.youtube.com/watch?v=HYw3R0Apy8Q

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La Tierra tarda 365 días, 5 horas, 48 minutos y 45 segundos en dar una vuelta

https://www.geogebra.org/m/ng5ggdws

Excentricidad de la órbita terrestre

¿Qué es?

Parámetro que cuantifica la manera como su órbita se desvía de una circunferencia.

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Características:

1. Se mide mediante la razón de la distancia de uno de los focos al centro de la elipse y su semieje mayor (0<e<1).

e = 0,0167 actualmente

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Causa:

Los “tirones” que le efectúan Júpiter y Saturno a la Tierra cada cierto tiempo.

Origen:

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Consecuencias:

1. La Tierra se acerca y se aleja del Sol.

Precesión absidal

Video

¿Qué es?

Rotación periódica de la órbita elíptica de la Tierra.

Características:

1. La línea de la ápside (semi eje mayor) rota en el tiempo. Los ápsides son el afelio y el perihelio.
2. La órbita no es cerrada.
3. En 112.000 años la orbita da una vuelta completa.
4. Tiene influencia en el clima global.

Causas:

Curvatura del espacio-tiempo alrededor del Sol, efecto de cuadrupolo del achatamiento del Sol debido a su rotación, efecto de mareas por el Sol y otros planetas.

Consecuencias:

1. Cambio de posición del afelio y el perihelio a través de los siglos.
2. Cambios climáticos (ciclos de Milankovitch).

https://hmong.es/wiki/Perihelion_precession

Precesión del eje

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La precesión del eje de la Tierra fue descubierto por Hiparco en el siglo II a. C. Newton demostró que se debía a la atracción gravitatoria del Sol y la Luna sobre una Tierra rotante no esférica.

http://sac.csic.es/astrosecundaria/complementario/es/actividades/modelos/precesion.pdf

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¿Qué es?

Cambio de dirección en el espacio que experimenta el eje.

Características:

1. La posición indicada por el eje terrestre en la esfera celeste se desplaza alrededor del polo de la eclíptica.
2. Período de rotación de 25.776 años.
3. Sentido de la precesión: retrógrada (este a oeste)

Causas:

Momento de las fuerzas de mareas del Sol (1/4) y la Luna (3/4) sobre el abombamiento ecuatorial de la Tierra.

Consecuencias:

1. Cambio de posición del Polo Celeste a través de los siglos.
2. Precesión de los equinoccios.
3. El eje apunta a diferentes constelaciones a medida que gira.

Nutación

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¿Qué es?

Oscilación periódica del eje de la Tierra a medida que éste gira.

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Características:

El eje describe bucles sinusoidales sobre la trayectoria de precesión. Período de rotación de 18,6 años.

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Causas:

1. Inclinación del plano de la orbita de la Luna respecto al plano de la órbita de la Tierra.
2. Atracción gravitacional de la Luna sobre el abultamiento ecuatorial de la Tierra-geoide.

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Origen:

Torque aplicado por la Luna a las abultaciones en el ecuador terrestre.

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Consecuencias:

1. Bamboleo en la Precesión de los equinoccios.

Fue descubierto por el astrónomo británico James Bradley en 1728.

http://cms.iafe.uba.ar/gangui/didaastro/

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Oscilación de Chandler

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¿Qué es?

Movimiento periódico del eje de rotación de la Tierra en su superficie

Características:

Variación de 0,7 segundos de arco en el periodo de 433 días.

Causas:

Redistribución asimétrica de la masa de los océanos y de la atmósfera provoca cambio de dirección en el eje principal de inercia, debido a variaciones locales de la presión atmosférica y en la salinidad y temperatura de los océanos Esto hace que aparezcan fuerzas que mueve al eje de rotación hacia la nueva dirección del eje principal de inercia.

Consecuencias:

1. Movimiento de los polos.
2. Marea polar de 6 mm de causa no gravitacional.

https://cienciaes.com/neutrino/2014/12/19/la-oscilacion-de-chandler/

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Fue predicha por Newton en sus Principia Matemática. En 1755, el matemático Leonhard Euler calculó, que la nutación debía tener un período de sólo 305 días. 

Las mareas

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Plinio el Viejo (23-79) describe correctamente el fenómeno y sugiere que la marea está relacionada con la Luna y el Sol. Newton en su obra Principios matemáticos de la Filosofía Natural da la primera explicación convincente.

FIN