Guía Biología

EL ORIGEN DEL UNIVERSO Y DE LA TIERRA

La capacidad de los seres humanos de explorar, observar y estudiar, tanto lo inmenso como lo diminuto, ha aumentado increíblemente desde la segunda mitad del siglo XX.

Usando potentes telescopios hemos logrado “observar” el proceso de formación de algunas de las más gigantescas estructuras del universo, entre ellas las galaxias. Igualmente usando microscopios electrónicos hemos encontrado los antiguos restos de lo que parece ser el primer ser viviente.asi, hemos conseguido información sobre el origen de la vida. Sin embargo, aun no contamos con los medios para captar esos primeros momentos en que “todo surgió de la nada”.

 Las últimas imágenes provenientes de uno de los satélites del misterioso planeta de Saturno ponen al descubierto columnas de agua, vapor, gas metano y el resto de ingredientes que fueron fundamentales para que se desarrollara vida en nuestro planeta.

Origen del universo

El universo se define como todo aquello que existe en el espacio y en el tiempo. Los seres humanos dedicados a su estudio siempre se han preguntado acerca de su origen y, al tratar de responder esta pregunta, han formulado diversas explicaciones. Gracias al desarrollo de telescopios espaciales y a los avances en el campo de las matemáticas y de la informática, hasta el momento se cree que la teoría más acertada sobre el origen del universo es la Teoría del Big Bang .

Teoría del Big Bang o la Gran Explosión

La teoría más conocida sobre el origen del universo se centra en un cataclismo cósmico sin igual en la historia: el big bang. Esta teoría surgió de la observación del alejamiento a gran velocidad de otras galaxias respecto a la nuestra en todas direcciones, como si hubieran sido repelidas por una antigua fuerza explosiva.

Antes del big bang, según los científicos, la inmensidad del universo observable, incluida toda su materia y radiación, estaba comprimida en una masa densa y caliente a tan solo unos pocos milímetros de distancia. Este estado casi incomprensible se especula que existió tan sólo una fracción del primer segundo de tiempo.

Los defensores del big bang sugieren que hace unos 10.000 o 20.000 millones de años, una onda expansiva masiva permitió que toda la energía y materia conocidas del universo (incluso el espacio y el tiempo) surgieran a partir de algún tipo de energía desconocido.

La teoría mantiene que, en un instante (una trillonésima parte de un segundo) tras el big bang, el universo se expandió con una velocidad incomprensible desde su origen del tamaño de un guijarro a un alcance astronómico. La expansión aparentemente ha continuado, pero mucho más despacio, durante los siguientes miles de millones de años.

Los científicos no pueden saber con exactitud el modo en que el universo evolucionó tras el big bang. Muchos creen que, a medida que transcurría el tiempo y la materia se enfriaba, comenzaron a formarse tipos de átomos más diversos, y que estos finalmente se condensaron en las estrellas y galaxias de nuestro universo presente.

Orígenes de la teoría

Un sacerdote belga, de nombre George Lemaître, sugirió por primera vez la teoría del big bang en los años 20, cuando propuso que el universo comenzó a partir de un único átomo primigenio. Esta idea ganó empuje más tarde gracias a las observaciones de Edwin Hubble de las galaxias alejándose de nosotros a gran velocidad en todas direcciones, y a partir del descubrimiento de laradiación cósmica de microondas de Arno Penzias y Robert Wilson.

El brillo de la radiación de fondo de microondas cósmicas, que puede encontrarse en todo el universo, se piensa que es un remanente tangible de los restos de luz del big bang. La radiación es similar a la que se utiliza para transmitir señales de televisión mediante antenas. Pero se trata de la radiación más antigua conocida y puede guardar muchos secretos sobre los primeros momentos del universo.

La teoría del big bang deja muchas preguntas importantes sin respuesta. Una es la causa original del mismo big bang. Se han propuesto muchas respuestas para abordar esta pregunta fundamental, pero ninguna ha sido probada, es más, una prueba adecuada de ellas supondría un reto formidable.

Otras teorías sobre el origen del universo

Aunque la teoría del Big Bang ha sido la más aceptada en el mundo científico para explicar el origen del universo, en el siglo pasado se postularon otras teorías que también han recibido el apoyo de algunos sectores de la ciencia. Entre ellas figuran la del universo pulsante y la del universo estacionario.

Teoría del universo pulsante

Esta teoría, al igual que la del Big Bang, plantea que el universo se encuentra en constante movimiento y cambio. Sin embargo, mientras que la del Big Bang afirma que el universo continúa expandiéndose desde su creación, la teoría del universo pulsante plantea que este se expande y se contrae en ciclos de miles de millones de años. Así, nuestro universo sería el último de muchos surgidos en el pasado, luego de sucesivas explosiones y contracciones. El final de nuestro universo estaría determinado por la potente fuerza de atracción que llevará a que el universo se destruya. Este fenómeno, que se conoce en el mundo científico como "Big crunch", marcaría el fin de nuestro universo y el nacimiento de otro nuevo. La teoría plantea que esto ocurrirá dentro de 150 mil millones de años.

Teoría del universo estacionario

Esta teoría, planteada por el cientifico Fred Hoyle a mediados del siglo XX, sostiene que _el universo no tiene principio ni fin y que este no comenzó con una gran explosión, ni se contraerá hasta colapsar para volver a nacer con otra gran explosión. Adicionalmente, sostiene que el aspecto del universo ha sido siempre el mismo y no ha cambiado a lo largo del tiempo. Para explicar el hecho de que el universo se está expandiendo, los científicos que apoyan esta teoría sostienen que el aspecto del cosmos no variará, porque el espacio dejado por las galaxias que se alejan es ocupado por nuevos conglomerados que van surgiendo por la condensación de la materia, creada continuamente a partir de la nada.

La galaxia Andrómeda, contrario a lo que ocurre con muchas galaxias, se acerca a la vía Láctea.

Origen del sistema solar

Dos hipótesis se han formulado acerca del origen del sistema solar.

 La primera, conocida como hipótesis de las mareas, plantea que una estrella intrusa pasó cerca del Sol y su atracción gravitacional le arrancó fragmentos que dieron origen a los planetas. Muchos científicos dudan de esta hipótesis porque, según ellos, es poco probable que alguna estrella se acerque al Sol, y si se acercara, no lograría que la materia arrancada quedara en órbita sino que retornaría al Sol.

 La segunda, conocida como hipótesis nebular, sostiene que hace aproximadamente 4.700 millones de años, el sistema solar se formó a partir de una gran nube giratoria de gas y polvo interestelar conocida como nebulosa. Los procesos de contracción ocurridos gracias a la fuerza de atracción gravitatoria y a otros procesos originaron el Sol. Luego, el enorme calor producido por el Sol hizo que a su alrededor se formaran varios remolinos que, al girar, atraían las partículas cercanas. Cada vez se unieron más y más partículas, hasta que se formaron los planetas. Finalmente, los vientos espaciales barrieron los restos de la nebulosa, dando origen así al sistema solar.

La teoría nebular acerca del origen del sistema solar se puede sintetizar en cinco momentos:

a. Una enorme nube de gas y polvo cósmico comienza a contraerse por gravedad.

b. A medida que la nube se contrae, aumenta su velocidad de rotación y la nube se hace plana.

c. La masa acumulada en el centro es tal que comienza a generar fusión de hidrógeno y forma un proto-sol. La nube se fragmenta en remolinos que forman centros de gravedad diferenciados. Así nacen los proto-planetas.

d. Los proto-planetas crecen al agregar más materia hasta que los vientos solares dispersan la nube.

e. Se consolidan los planetas y satélites.

“La hipótesis nebular, acerca del origen del universo es la más aceptada actualmente.

Organización actual del sistema solar

Actualmente, el sistema solar está formado por el Sol, ocho planetas, diversos satélites, miles de asteroides, innumerables cometas y meteoritos, gas y polvo interplanetario.

Los planetas son cuerpos celestes que giran alrededor de una estrella, que en el caso del sistema solar es el Sol. Pueden estar rodeados por una capa de gases que se denomina atmósfera. Nuestro sistema solar está compuesto por ocho planetas: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.

Mercurio es el planeta más cercano al Sol. No posee satélites, es decir, cuerpos celestes que giren a su alrededor, y tampoco posee atmósfera. Venus tiene una atmósfera compuesta por dióxido de carbono. Curiosamente gira en sentido contrario a como lo hacen los demás planetas. La Tierra posee un satélite que es la Luna y su atmósfera está compuesta por nitrógeno y oxígeno. Hasta el momento es el único planeta donde se encuentran seres vivos. Marte tiene dos satélites llamados Deimos y Fobos y su atmósfera está compuesta por dióxido de carbono. Júpiter es el planeta más grande del sistema solar y posee más de 60 satélites. Saturno es el segundo más grande del sistema solar y posee más de 30 satélites y un sistema de anillos formados por polvo y fragmentos de roca. Urano posee más de 27 satélites y un sistema de anillos. Neptuno tiene más de 10 pequeños satélites y es el planeta más alejado del Sol.

Los satélites son cuerpos celestes que orbitan alrededor de los planetas. Algunos planetas no poseen satélites, mientras que otros tienen varios. Los asteroides son cuerpos celestes más pequeños que los planetas y giran alrededor del Sol. Los cometas son cuerpos celestes sólidos que describen órbitas elípticas alrededor del Sol. Los meteoritos son cuerpos relativamente pequeños que orbitan alrededor del Sol y llegan a la superficie de la Tierra, debido a que no alcanzan a desintegrarse por completo en la atmósfera. 5

El origen de la tierra

La Tierra, al igual que los demás planetas del sistema solar, se formó hace 4.600 millones de años aproximadamente. Sin embargo, es el único planeta conocido en el que ocurrieron procesos que, con el paso del tiempo, dieron origen a la aparición de la vida. Por lo tanto, lo que diferencia a la tierra de los demás planetas no es su origen sino su evolución.

Para calcular la distancia a la que se encuentra un objeto se puede utilizar la fórmula:

Distancia = velocidad X tiempo