¿Qué es la Radiación Cósmica de Fondo de Microondas?

La radiación cósmica de fondo de microondas es una radiación electromagnética extremadamente débil que proviene de todas las direcciones del universo. Corresponde al resplandor residual del Big Bang, originado cuando comenzaron a formarse los átomos y la luz pudo viajar libremente, aproximadamente 300.000 años después de la gran explosión.

¿De qué parámetros depende el futuro del Universo? ¿Cómo afectan a su evolución?

El futuro del Universo depende principalmente de tres posibles escenarios:

• Big Chill (Gran Enfriamiento): La expansión del Universo continuaría indefinidamente, pero se iría frenando gradualmente debido a la insuficiente densidad de materia para generar la fuerza gravitatoria necesaria para detenerla. El Universo se enfriaría progresivamente.
• Big Crunch (Gran Colapso): Si la densidad de materia del Universo fuera lo suficientemente alta, la expansión se detendría y se invertiría, provocando un colapso gravitatorio que culminaría en un estado de densidad extrema similar al del Big Bang.
• Big Rip (Gran Desgarramiento): En este escenario, la energía oscura, una fuerza repulsiva que acelera la expansión del Universo, dominaría sobre la fuerza gravitatoria. La expansión se aceleraría hasta el punto de desgarrar la estructura del espacio-tiempo, incluyendo galaxias, estrellas e incluso átomos.

¿En qué se diferencia una protoestrella de una estrella?

Una protoestrella es una etapa temprana en la formación de una estrella. Se trata de un núcleo caliente que se forma cuando una nube de gas y polvo interestelar se contrae por efecto de la gravedad. El material de la nebulosa se concentra en el centro, colapsando bajo su propia atracción gravitatoria.

Una estrella, por otro lado, es un cuerpo celeste esférico que genera energía en su interior mediante reacciones termonucleares, principalmente la fusión de hidrógeno en helio. Las estrellas se forman a partir de protoestrellas cuando la densidad y la temperatura en el núcleo alcanzan valores suficientes para iniciar las reacciones de fusión nuclear.

Definición de términos:

• Gigante roja: Fase en la evolución de una estrella en la que su núcleo comienza a quedarse sin hidrógeno. El helio, más denso, se acumula en el centro, mientras que la estrella se expande y se enfría, adquiriendo un color rojizo. La temperatura en el núcleo aumenta, acelerando las reacciones nucleares del hidrógeno en las capas externas.
• Enana blanca: Remanente estelar que se forma cuando una gigante roja agota su combustible nuclear y expulsa sus capas externas, formando una nebulosa planetaria. El núcleo de la gigante roja, compuesto principalmente de carbono y oxígeno, se contrae y se convierte en una enana blanca, un objeto muy denso y caliente.
• Enana marrón: Objeto subestelar que no alcanza la masa suficiente para iniciar la fusión de hidrógeno en su núcleo. Son más grandes que los planetas gigantes gaseosos, pero más pequeñas que las estrellas. Emiten poca luz y calor.
• Supernova: Explosión estelar extremadamente violenta que se produce al final de la vida de una estrella masiva. Puede ser causada por el colapso gravitatorio del núcleo de una supergigante roja o por la acumulación de materia en una enana blanca en un sistema binario.
• Nebulosa: Nube interestelar de gas y polvo. Las nebulosas planetarias se forman a partir de las capas externas expulsadas por una gigante roja al final de su vida. Otras nebulosas son regiones de formación estelar, donde nacen nuevas estrellas.

¿Qué efecto tiene la fuerza de la gravedad en el núcleo de las estrellas?

La fuerza de la gravedad juega un papel fundamental en la evolución de las estrellas. En el núcleo, la gravedad comprime la materia, aumentando su densidad y temperatura. Esto permite que se inicien y mantengan las reacciones de fusión nuclear, que son la fuente de energía de las estrellas. La gravedad también determina la estructura y la estabilidad de las estrellas a lo largo de sus vidas.

¿Cómo han ido apareciendo en el Universo cada vez más elementos químicos si en un principio solamente había hidrógeno y helio?

Después del Big Bang, el Universo estaba compuesto principalmente de hidrógeno y helio. Los elementos más pesados se formaron posteriormente en el interior de las estrellas mediante la nucleosíntesis estelar. Durante la fusión nuclear, los núcleos de hidrógeno y helio se combinan para formar elementos más pesados, como carbono, oxígeno, nitrógeno y hierro. Los elementos más pesados que el hierro se forman durante las explosiones de supernova, donde las condiciones extremas permiten la creación de elementos como el oro, la plata y el uranio. Estos elementos se dispersan por el espacio interestelar y se incorporan a nuevas generaciones de estrellas y planetas.

¿Qué son los asteroides y dónde se localizan?

Los asteroides son cuerpos rocosos de tamaño menor que un planeta. Se encuentran principalmente en tres regiones del Sistema Solar:

• Cinturón principal de asteroides: Situado entre las órbitas de Marte y Júpiter.
• Cinturón de Kuiper: Ubicado más allá de la órbita de Neptuno.
• Nube de Oort: Región esférica que rodea el Sistema Solar a una gran distancia.

¿Qué semejanzas y qué diferencias hay entre un planeta y un cometa?

Semejanzas:

• Ambos orbitan alrededor del Sol.
• Su temperatura puede variar significativamente.
• Están compuestos por elementos de la tabla periódica.

Diferencias:

• Los planetas son cuerpos rocosos o gaseosos de mayor tamaño que los cometas.
• Los cometas tienen órbitas más excéntricas que los planetas.
• Los cometas están compuestos principalmente de hielo, polvo y roca, mientras que los planetas tienen una composición más diversa.
• Los cometas desarrollan una cola de gas y polvo cuando se acercan al Sol, mientras que los planetas no.

¿Qué diferencias hay entre los planetas interiores y los exteriores?

Planetas interiores:

• Mercurio, Venus, Tierra y Marte.
• Más cercanos al Sol.
• Rocosos y de menor tamaño.
• Mayor densidad.
• Pocos o ningún satélite.

Planetas exteriores:

• Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.
• Más alejados del Sol.
• Gaseosos y de mayor tamaño.
• Menor densidad.
• Numerosos satélites.
• Presencia de anillos.

Características de los planetas:

• Atmósfera densa formada mayoritariamente por CO₂: Venus.
• Radio más de once veces el de la Tierra: Júpiter.
• No tiene atmósfera: Mercurio.
• Eje de rotación casi horizontal a la órbita: Urano.
• Posee un sistema de anillos: Saturno y Urano.
• Movimiento de rotación contrario al resto de planetas: Venus.
• Temperatura de -50ºC: Marte.
• Radio tres veces más pequeño que la Tierra: Mercurio.
• Ío, Calisto, Europa son algunos de sus 60 satélites: Júpiter.

Cronología del Big Bang:

1. Toda la materia se hallaba en forma de energía: t=0 segundos.
2. Formación de los quarks y otras partículas elementales: Primer segundo.
3. Nucleosíntesis (formación de núcleos atómicos ligeros): Entre 1 segundo y 300.000 años.
4. Formación de los primeros átomos: Entre 300.000 y 1 millón de años.
5. Formación de las primeras estrellas: 400 millones de años después del Big Bang.
6. Formación del Sistema Solar: Hace algo más de 4.500 millones de años.