68

Per què hi ha dia i nit? Per quèhi ha hivern i estiu? Per quèveiem estels fugaços, cometesi planetes en observar el cel denit? Hi ha vida en altres pla-netes? És possible que t’hagisfet aquestes preguntes moltesvegades i, com tu, també seles van fer pensadors i cientí-fics d’altres èpoques. Avuidia, algunes d’aquestes qües-tions tenen resposta, peròd’altres encara no en tenen.En aquesta unitat coneixeràsla teoria que, d’acord amb elsconeixements científics ac-tuals, explica l’origen de l’u-nivers.Com s’han format els estels?El Sol, s’apagarà algun dia?En aquestes pàgines apren-dràs què són els estels i comels podem classificar, i con-cretament estudiaràs les ca-racterístiques del nostre es-tel, el Sol, i de la galàxia enla qual es troba, la ViaLàctia.Finalment, estudiaràsl’estructura del sistemasolar, i especialment elsmoviments del nostreplaneta i el seu satèl·lit,i els fenòmens queaquests movimentsoriginen.

Unitat 3Unitat 3

El sistema solar

69

La Terra vista des de l’espai.

El Sol.

Saturn.

Júpiter.

OBJECTIUS DIDÀCTICS

1. Discernir les idees sobre l’origen de l’univers.2. Valorar la complexitat de l’univers.3. Diferenciar els components de l’univers.4. Diferenciar els components del sistema solar.5. Descriure les característiques del nostre planeta i la influència del seu satèl·lit, la Lluna.6. Explicar alguns fenòmens naturals, com ara els eclipsis, les estacions o les fases lunars.

PARAULES CLAUuniversestelSol

galàxiasistema solarplaneta

satèl·litTerra

Lluna

El sistema solar

1. L’origen de l’univers

L’univers el podem definir com tot allò queexisteix o existirà. Aquesta definició es com-plica, però, en el moment que volem detallarels diferents components de l’univers.

Per començar, les seves dimensions són tangrans que unitats com ara el metre o el quilò-metre, que a la Terra ens resulten tan útils, noens servirien absolutament de res per mesurardistàncies a l’univers, i hem d’utilitzar unes al-tres unitats més adequades. Una de les princi-pals és l’any llum. Per fer-te una idea del valord’aquesta unitat, pensa que, en un segon, unraig de llum recorre quasi 300 000 km, és a dir,podria donar 7,5 voltes a la Terra en un segon.

El fet mateix d’haver d’utilitzar aquestes unitats tan grans etpot ajudar a entendre la immensitat de què parlem, i com és dedifícil estudiar i conèixer l’univers.

Des de fa molt temps, els éssers humans, sigui a través de la re-ligió, sigui a través de la filosofia, hem intentat de trobar una ex-plicació de què és l’univers i del seu origen. Fins al segle XX la cièn-cia no ha pogut formular teories sobre l’origen de l’univers basa-des en experiments i en coneixements comprovats. Actualment,la teoria més acceptada pels científics és la teoria del Big Bang,segons la qual l’univers era al principi infinitesimalment* petit iinfinitament dens, i en un moment determinat (fa uns 15 000milions d’anys) va experimentar una gran explosió (els astrònomsanomenen aquest fenomen Big Bang, que, en anglès, vol dir jus-tament ‘gran explosió’) a partir de la qual s’ha anat formant totl’univers com el coneixem ara.

Ara bé, ni aquesta teoria ni cap altra no poden explicar, però,com era l’univers abans d’aquesta gran explosió.

70 71

Unitat 3Unitat 3

3.1. Fes l’experiment que et proposem i contesta a les preguntes que trobaràs a continuació.

Material:

– 1 pilota de futbol– 1 pilota de tennis– 1 llum de sobretaula que permeti dirigir el feix lluminós

Procediment:

Formeu grups de tres alumnes. Un que aguanti la pilota de futbol, un altre, la de tennis i el tercer, el llum.Us heu de col·locar ben alineats i de manera que la pilota de tennis quedi entre el llum i la pilota de fut-bol. El llum representa el Sol, la pilota de tennis representa la Lluna i la pilota de futbol, la Terra. La dis-tància entre el llum (Sol) i la pilota de tennis (Lluna) ha de ser aproximadament cinc vegades la distànciaque hi ha entre la pilota de tennis i la pilota de futbol (Terra). Un cop fet el muntatge, es tracta d’anar si-tuant la Lluna en diferents posicions al voltant de la Terra.

a) Què s’observa a la Terra quan posem la Lluna entre el Sol i la Terra, tots tres en línia recta?

b) Què s’observa a la Lluna quan la posem de manera que la Terra queda entre el Sol i la Lluna, tots tresen línia recta?

c) Què s’observa quan posem la Lluna lateralment respecte de la Terra?

d) Quina diferència s’observa entre el Sol, d’una banda, i la Terra i la Lluna, de l’altra, pel que fa a la llum?

3.2. Relaciona cada un dels conceptes següents amb la definició que li correspon: Terra, satèl·lit, Lluna,Sol, sistema solar, univers, galàxia, planeta, estel.

A C T I V I T A T S I N I C I A L S

V O C A B U L A R I

Infinitesimal. Tan petit que no es potcalcular.

A C T I V I T A T S

3.3. Sabent que la distància aproximada entre el Sol i la Terra és de150 000 000 de quilòmetres, esbrina quant tarda la llum solar aarribar al nostre planeta.

3.4. Com s’anomena la teoria que d’acord amb els coneixementscientífics actuals explica l’origen de l’univers? Quina n’és la ideaprincipal?

PARAULES CLAU

univers

Les nebuloses estan formades princi-palment per gasos i pols. Aquesta estàsituada a la constel·lació del Sagitari.

Espai immens on hi hael conjunt dels cossoscelestes o astres.

Satèl·lit de la Terra.

Conjunt format pel Sol, vuit planetes amb els seus satèl·lits i altres cossos celestes.

Cos astronòmic gasós de grans

dimensions que emet una gran

quantitat d’energia a l’espai, una

part de la qual és en forma de llum.

Planeta del sistemasolar situat entreVenus i Mart.

Estel de grandàriamitjana, centredel sistema solar.

Astre que no té llum pròpia i gira al voltant d’un planeta.

Gran agrupació d’estelsque formen una unitat.

Astre que no té llum pròpia.

Fins i tot l’estel més lluminós pot aparèixer quasi invisible si estàmolt lluny de nosaltres.

En els mapes estel·lars, els estels es dibuixen amb una gran-dària relacionada amb la brillantor aparent (com més brillant esveu l’estel, més gran es representa) i, per tant, aquesta represen-tació no té res a veure amb la grandària real dels estels que hi fi-guren.

2.1. Tipus d’estels

Els estels es poden classificar tenint en compte la grandària i te-nint en compte el color.

La grandària dels estels és molt diversa: els més grans tenenun diàmetre que supera de molt la distància entre el Sol i la Terra;els més petits tenen la mida de la Terra o menys.

El color dels estels està directament relacionat amb la sevatemperatura superficial: els que la tenen elevada són de colorblau, els de temperatura superficial intermèdia són, de més amenys calents, blancs, groguencs i taronja; els de superfície mésfreda són vermells.

Per classificar els estels segons la temperatura superficial es faservir una lletra per cada tipus. Per raons històriques, les lletres quees fan servir, de més calent a més fred, són: O, B, A, F, G, K i M.

7372

Unitat 3Unitat 3

2. Els estels i el Sol

Els estels són cossos astronòmics ga-sosos de grans dimensions queemeten una gran quantitat d’e-nergia a l’espai, una part de laqual en forma de llum.

A l’inici de la seva for-mació, els estels contenenuna gran proporció degas hidrogen. A tempe-ratures elevades (uns10 000 000 °C), aquestgas experimenta unestransformacions que alli-beren molta energia enforma de llum i calor.

La diferència més evi-dent entre els estels és la in-tensitat amb què brillen. La bri-llantor d’un estel observada des dela Terra depèn de la quantitat d’ener-gia que emet en forma de llum, o llumi-nositat, i de la distància que separa l’estel del’observador. És per això que la brillantor és una ca-racterística aparent dels estels, i parlem precisament de brillantoraparent per referir-nos a la intensitat amb què els veiem brillar.

PER SABER-NE MÉS

Antigament, els astrònoms con-sideraven els estels agrupats se-gons les formes o els dibuixosamb què apareixen quan s’ob-serva el firmament en una nit cla-ra. Aquests grups imaginarisd’estels reben el nom de cons-tel·lacions. El seu coneixementera molt important per als nos-tres avantpassats, ja que els per-metia orientar-se durant la nit ideterminar l’arribada de les es-tacions. De temps ben antics, es va donarun nom propi a cada constel·la-ció. En el nostre àmbit geogràfic,aquests noms indicaven la sem-blança de la constel·lació amb lafigura d’algun animal (Óssa,Taure…) o amb la d’éssersmitològics (Pegàs, Orió…).

O B A F G K M

Tipus Color Temperatura (°C)

O Blau 25 000 - 50 000

B Blau 11 000 - 25 000

A Blanc 7 500 - 11 000

F Groguenc 6 000 - 7 500

G Groguenc 5 000 - 6 000

K Taronja 3 500 - 5 000

M Vermell < 3 500

Tipus d’estels segons la seva tempera-tura superficial.

PARAULES CLAU

estelMapa estel·lar de l’hemisferi nord.

2.3. Les galàxies i la Via Làctia

Les galàxies són grans agrupacions d’estels que formen una uni-tat. Poden tenir des d’uns 100 000 estels fins a uns quants bilions.

La Via Làctia és la galàxia en què es troba el Sol, un dels centmil milions d’estels que la formen. És una galàxia espiral consti-tuïda per un nucli del qual surten cinc braços. Tots els estels queels formen giren al voltant del centre galàctic. El Sol hi fa una vol-ta sencera cada 225 milions d’anys, a una velocitat de 220 km/s.

75

2.2. El Sol

El Sol és un estel de grandària mitjana, del tipus G, format prin-cipalment per un 71 % d’hidrogen (H2) i un 27 % d’heli (He).

El Sol es va formar fa uns 5 000 milions d’anys, i continuaràen l’estat actual durant uns 5 000 milions d’anys més.

El seu volum és aproximadament 1 300 000 vegades el volumde la Terra, però la seva massa és només 333 000 vegades la de laTerra. Això és degut al fet que la composició del Sol és gasosa,cosa que comporta que la seva densitat sigui més petita que lad’un planeta rocós com ara la Terra.

El Sol fa una volta completa sobre si mateix aproximada-ment cada 25 dies, i ho fa en el mateix sentit de rotació que laTerra.

La distància mitjana entre el Sol i la Terra és de 149 600 000 km.Aquesta distància s’ha adoptat internacionalment com a unitatútil per mesurar distàncies dins del sistema solar, amb el nomd’unitat astronòmica (UA).

74

Unitat 3Unitat 3

El Sol, font de vida alnostre planeta.

Segons la seva forma, les galàxies es poden classificar en espirals (A), el·líptiques (B) i irregulars (C).

PER SABER-NE MÉS

Els grecs van donar a la nostra galàxia el nom de Via Làctia, que vol dir‘camí de llet’. Si has observat alguna vegada el cel en una nit clara, llunyde la llum de les ciutats, de segur que hauràs vist aquesta banda blan-quinosa, formada per milions d’estels. En realitat es tracta de la llum demilions d’estels d’un braç de la nostra galàxia que, en la foscor de la nit, s’observa projectada en la volta* del cel.

A C T I V I T A T S

3.5. Defineix què és un estel.

3.6. Observa el mapa estel·lar idigues el nom de la constel·la-ció en què es troba l’estel polar.Quin punt cardinal indicaaquest estel?

3.7. Quin estel té una tempera-tura superficial més gran, unde tipus F o un de tipus G?Raona’n la resposta.

3.8. Quin tipus d’estel és elSol? En quina galàxia es troba?

3.9. A quants quilòmetres cor-respon una unitat astronòmica?

V O C A B U L A R I

Volta. Estructura corbada que formaun sostre. La volta del cel, per tant,és el cel visible.

A B C

PARAULES CLAU

Solgalàxia

RECORDA

Els estels, els planetes, els sa-tèl·lits i els cometes són els prin-cipals cossos celestes.

nucli

Sol

3. El sistema solar

A l’univers, fins al moment, els éssers humans hem descobertmolt pocs estels que tinguin un sistema* planetari. Un d’aquestsestels amb sistema planetari és el Sol.

El Sol, els planetes, els satèl·lits i altres astres formen unaunitat anomenada sistema solar.

3.1. Planetes i satèl·lits

Els planetes són cossos esfèrics i sense llum pròpia que giren alvoltant del Sol. N’hi ha vuit: Mercuri, Venus, la Terra, Mart,Júpiter, Saturn, Urà i Neptú.

A més a més dels vuit planetes, existeixen objectes nans, el mésconegut dels quals és Plutó.

El camí que els planetes fan al voltant del Sol es diu òrbita, i elmoviment al llarg de l’òrbita s’anomena moviment de translació.

Al mateix temps, els planetes giren sobre ells mateixos amb unmoviment conegut amb el nom de moviment de rotació.

Tots els planetes del sistema solar, excepte Mercuri i Venus, te-nen com a mínim un satèl·lit.

Els satèl·lits són cossos sòlids, generalment esfèrics, que des-criuen òrbites al voltant dels seus planetes i a la vegada giren so-bre ells mateixos.

77

Unitat 3Unitat 3

Classificació dels planetes del sistema solar

Planetesinteriors

Mercuri,Venus,la Terra i Mart

De dimensions petites, sòlids i densos, són elsque es troben més a prop del Sol. Estan formats,com la Terra, per capes rocoses que envolten nu-clis metàl·lics, raó per la qual s’anomenen tam-bé planetes terrestres o rocosos.

Planetesexteriors

Júpiter,Saturn,Urà i Neptú

Són planetes de grans dimensions i, tot i que te-nen un nucli sòlid, estan formats bàsicament pergasos, raó per la qual s’anomenen també gaso-sos. Per aquest motiu, són menys densos queels planetes interiors. Aquests planetes s’ano-menen exteriors perquè es troben més lluny delSol que els interiors.

Objectesnans

Plutó,Ceres i Eris

El 24 d’agost de 2006, la Unió AstronòmicaInternacional va retirar a Plutó la condició de pla-neta. Això va comportar la creació d’una nova ca-tegoria de cossos celestes, els objectes nans, ala qual de moment pertanyen Plutó, Ceres i Eris.

PER SABER-NE MÉS

Els noms dels planetes del nostresistema solar provenen, general-ment, de la mitologia grega i ro-mana. Per exemple, el nom delplaneta Venus prové de la deessaromana de l’amor, probablementperquè era el planeta que més bri-llava entre els que es coneixienllavors. El planeta Mart va rebre elnom del déu romà de la guerraperquè és vermellós i el seu colorva fer que es relacionés amb la sang i amb la guerra.

A C T I V I T A T S

3.10. Consulta la taula amb les característiques dels planetes del sis-tema solar i contesta a les preguntes que hi ha a continuació.a) Quin és el planeta més proper al Sol? I el més llunyà?b) Quin és el planeta amb l’any més curt? I amb l’any més llarg?c) Calcula la teva edat en anys venusians i marcians.

3.11. Per què la densitat dels anomenats planetes interiors és mésgran que la dels planetes exteriors?

Planeta

Principals característiques dels planetes del sistema solar

Distància al Sol (UA)Diàmetre

equatorial (km)Durada de latranslació

Nombre desatèl·lits

Mercuri 0,39 4 879 88 dies 0

Venus 0,72 12 103 224,70 dies 0

Terra 1,00 12 756 365,25 dies 1

Mart 1,52 6 796 686,98 dies 2

Júpiter 5,20 142 984 11,86 anys 62

Saturn 9,55 120 536 29,45 anys 47

Urà 19,22 51 118 84 anys 27

Neptú 30,11 49 528 164,79 anys 13PARAULES CLAU

sistema solar

planeta

satèl·lit

Saturn

Urà

Júpiter

la Terra

Mercuri

Venus

Mart

Neptú

El sistema solar.

76

V O C A B U L A R I

Sistema. Conjunt d’elements mate-rials, relacionats entre si, que cons-titueixen un tot, amb unes lleis co-munes.

7978

Unitat 3Unitat 3

Característiques de la terra

Distància mitjana al Sol

149,6 milions de km

Radi 6 378,2 km

Massa 5,975 · 1024 kg

Densitat mitjana 5,5 g/cm3

Inclinació del’eix respecte del’òrbita

23° 27’

Els dies i les nits sónoriginats pel movi-ment de rotació dela Terra, i les esta-cions, pel movimentde translació.

PER SABER-NE MÉS

Les estacions són les divisions de l’any compreses entre un equinocci i un solstici. N’hi ha quatre: primavera,que dura de l’equinocci de primavera al solstici d’estiu; estiu, del solstici d’estiu a l’equinocci de tardor; tardor,de l’equinocci de tardor al solstici d’hivern, i hivern, del solstici d’hivern a l’equinocci de primavera. L’equinocci és el temps de l’any en què els dos hemisferis terrestres queden igualment il·luminats i, per tant, enquè hi ha el mateix nombre d’hores de llum en tots els punts de la Terra. Això succeeix el 21 de març i el 23 desetembre.El solstici d’estiu és el temps en què els rajos solars arriben verticalment al tròpic de Càncer, amb l’hemisferinord inclinat cap al Sol. En aquest moment, al pol Nord hi ha 24 hores de llum i al pol Sud, 24 hores de foscor.Això esdevé el 21 de juny.El solstici d’hivern és el temps en què els rajos solars arriben verticalment al tròpic de Capricorn, amb l’hemis-feri sud inclinat cap al Sol. En aquest moment, al pol Nord hi ha 24 hores de foscor i al pol Sud, 24 hores de llum.Això s’esdevé el 21 de desembre.

Primavera a l’hemisferi nordTardor a l’hemisferi sud

Equinocci de primavera

Solstici d’hivernSolstici d’estiu

Hivern a l’hemisferi nordEstiu a l’hemisferi sud

Tardor a l’hemisferi nordPrimavera a l’hemisferi sudEquinocci de tardor

Estiu a l’hemisferi nordHivern a l’hemisferi sud

PARAULES CLAU

Terra

3.2. El planeta Terra

La Terra, com tota la resta dels planetes del sistema solar, descriudos moviments simultanis: el moviment de rotació sobre el seupropi eix en un temps de 23 h 56 min i 4 s, i el moviment detranslació al voltant del Sol en un temps de 365,25 dies. Aquestafracció de dia fa que hàgim d’afegir al nostre calendari anual undia cada 4 anys.

El moviment de rotació fa que hi hagi dia, quan arriba la cla-ror del Sol, i nit, quan no arriba aquesta claror. El moviment detranslació fa que, a causa de la inclinació de l’eix terrestre, la in-clinació amb què els rajos solars arriben a les diverses regions dela Terra vagi canviant. Això fa que el nombre d’hores de sol dià-ries i les temperatures variïn cíclicament al llarg de l’any. Aquestcanvi cíclic de les condicions ambientals el coneixem amb el nomd’estacions. El fenomen del dia i de la nit i el de les estacions con-dicionen la distribució de la vida al nostre planeta.

Posició de la Terra respecte del Sol: equinoccis i solsticis.

Equinoccis

Cercle polar àrtic

Tròpic de Càncer

Equador

Tròpic de Capricorn

Cercle polarantàrtic

Cercle polaràrticTròpic de CàncerEquador

Tròpic de CapricornCercle polarantàrtic

Cercle polaràrticTròpic de CàncerEquador

Tròpic de CapricornCercle polarantàrtic

Rajos

solars

Rajos

solars

Rajos

solars

Solstici d’estiu

23° 27’23° 27’0°

Solstici d’hivern

3.4. Les fases de la Lluna

La forma de la Lluna, vista des de la Terra, sembla que canviï dedia en dia seguint un cicle regular, de manera que al cap d’untemps es tornen a repetir les mateixes formes. Aquests canvis cí-clics i regulars de la forma de la Lluna s’anomenen fases lunars.

El cicle complet dels canvis aparents de la Lluna constitueix elmes, i la quarta part del cicle, la setmana. La regularitat i la faci-litat d’observació de les fases lunars va ser utilitzada per moltes ci-vilitzacions com a base per confeccionar calendaris lunars.

81

3.3. La Lluna

La Lluna és un cos sòlid, sense atmosfera, que fa una volta com-pleta sobre el seu eix i al voltant de la Terra en el mateix temps:27,32 dies. Per aquesta raó, des de la Terra veiem sempre la ma-teixa cara de la Lluna. La llum lunar és deguda a la llum del Solreflectida en la superfície de la Lluna.

La superfície de la Lluna és molt irregular. Presenta els ano-menats mars lunars*, continents lunars* i cràters, la major partd’aquests últims a causa d’impactes de meteorits.

80

Unitat 3Unitat 3

Característiques de la Lluna

Distància mitja-na a la Terra

384 400 km

Radi 1738 km

Massa 7 349 · 1022 kg

Densitat mitjana 3,34 g/cm3

Inclinació del’eix respecte de l’òrbita

5° 8’

PER SABER-NE MÉS

Les marees són originades per la força d’atracció del Sol i, sobretot, de laLluna. Són moviments cíclics d’ascens i descens del nivell del mar. El ciclecomplet consta de dues pujades i dues baixades de l’aigua, i té una dura-da aproximada de 24 hores; quan l’aigua arriba al nivell màxim hi ha mareaalta,mentre que quan és al nivell mínim, hi ha marea baixa.

V O C A B U L A R I

Mar lunar. Part de la superfície lunarque, vista des de la terra, té una apa-rença llisa i horitzontal semblant auna gran extensió d’aigua.

Continent lunar. Part de la superfí-cie lunar que presenta grans mun-tanyes i cràters.

LLUNA NOVAQuan la Lluna, en girar en-torn de la Terra, es troba en-tre el Sol i el nostre planeta,la part il·luminada de laLluna és la que no es potveure des de la Terra i, pertant, no veiem el nostre sa-tèl·lit.

QUART CREIXENTA mesura que la Lluna avan-ça al llarg de la seva òrbita alvoltant de la Terra, es vaveient un fragment de la su-perfície il·luminada progres-sivament més gran. Quan laLluna, la Terra i el Sol formenun angle recte,es veu la mei-tat de la superfície il·lumina-da: és el quart creixent.

LLUNA PLENAA mesura que avança el ci-cle, es veu cada vegadamés part de la superfícieil·luminada, fins que s’aca-ba veient tota: és la llunaplena. En aquesta fase, laTerra està entre el Sol i laLluna.

QUART MINVANTLa quarta fase és el quartminvant, quan la Lluna, laTerra i el Sol tornen a formarun angle recte, però al cantócontrari del quart creixent;es diu minvant perquè haanat disminuint des de lalluna plena i anirà dismi-nuint fins a la propera llunanova.

Lluna nova

Quart creixent

Lluna plena

Com veuríemla Terra i la Lluna des de lluny.

Com veiem la Llunades de la Terra.

Quart minvant

1

1

8

7

6

5

4

3

2

2 3 4 5 6 7 8

Com es produeixen les fases lunars.

PARAULES CLAU

Lluna

RECORDA

La Lluna és l’únic satèl·lit de laTerra.

83

3.5. Els eclipsis

L’alineament del sistema Terra, Lluna i Sol provoca els eclipsis.Es produeixen eclipsis de Sol quan la Lluna s’interposa entre

la Terra i el Sol, durant la fase de lluna nova. Els eclipsis de Sol s’a-nomenen totals, parcials o anulars segons que el Sol quedi tapatcompletament, només parcialment, o es vegi un anell solar.

Els eclipsis deLluna es produei-xen quan la Terras’interposa entre elSol i la Lluna, en lafase de lluna plena.

Unitat 3Unitat 3

A C T I V I T A T S

3.12. Per què existeixen els diesi les nits?

3.13. Quina és la causa de lasuccessió de les estacions?

3.14. El dia té la mateixa dura-da al llarg de l’any? Raona’n laresposta.

3.15. A què és deguda la llumde la Lluna?

3.16. Quines són les fases lu-nars? Quina és la raó d’aquestfenomen?

3.17. Descriu com es produeixun eclipsi de Sol.

PER SABER-NE MÉS

A part dels planetes i els satèl·lits, alsistema solar existeixen altres astresamb característiques pròpies: els as-teroides, els meteorits i els cometes.

Els asteroides són cossos petits, dediàmetres que van des d’uns cente-nars de metres fins a uns mil quilò-metres. Més del 90 % d’aquests as-tres es troben en òrbites situades en-tre Mart i Júpiter, formant el cinturód’asteroides, i la resta es troben re-partits per tot el sistema solar.

Els meteorits són cossos celestes, avegades asteroides, que cauen sobreels planetes o els satèl·lits. Són ob-jectes importants, perquè alguns hanguardat rastres de l’origen del siste-ma solar millor que cap roca de capplaneta. Quan els meteorits cauen so-bre la Terra, els més grossos podenarribar a la superfície i originar cràtersconsiderables, com el Meteor Craterd’Arizona als Estats Units d’Amèrica,i els més petits, en fregar amb l’at-mosfera, es cremen (quan s’observaaquest fenomen, se li dóna el nomd’estel fugaç).

Els cometes són astres de poca mas-sa, que estan constituïts bàsicamentper glaços i pols. Les seves òrbitessón molt excèntriques, i només elspodem veure quan es troben prou aprop del Sol, perquè la seva radiacióvaporitza part dels glaços. Llavors, lespartícules de vapor i de pols envoltenel nucli del cometa i formen un halobrillant, la cabellera o cap. Quan s’a-proximen més al Sol, es forma la sevacua característica, orientada sempreen sentit contrari al Sol, generalmentde forma corbada, i un filament mésrectilini. Un exemple de cometa benconegut és el Halley, que té un períodede 76 anys i que va ser visible per darrera vegada el 1986.

Com es produeixen els eclipsis.Eclipsi de Sol.

SOL TERRA

TERRA

TERRA

LLUNA

LLUNA

LLUNA

Ombra

Ombra

Ombra

Penombra

Penombra

Penombra

Penombra

Penombra

Penombra

ECLIPSI TOTAL DE SOL

ECLIPSI ANULAR DE SOL

ECLIPSI DE LLUNA

SOL

SOL

82

Entre Mart i Júpiter hi haun cercle d’asteroides.

Estel fugaç.

El cometa Halley.

Arxiu Edició Visualització Preferits Eines Ajuda

Endarrere Cerca

El racó d’Internet

Preferits

Vincles

Internet

Adreça http://www.espaibarcanova.cat

INTRODUCCIÓ

L’astronomia és una ciència antiga i moderna a la vegada. Antiga perquè va començar, pràcticament, amb la humani-tat. Moderna perquè ens proporciona un dels camps d’estudi i investigació més avançats. Aquesta activitat proposaapropar-te a l’astronomia i fer-la comprensible.

TASCA

Has de realitzar les activitats que et proposem. Això t’ajudarà a comprendre millor l’astronomia i a veure-la com unaciència més propera.

PROCÉS

UN PARELL D’ADVERTIMENTS

– No escriguis mai cap paraula de la qual no coneguis elsignificat. Consulta abans el diccionari.– No copiïs mai frases senceres.

RECURSOS

Per poder elaborar aquest treball, cal que entris en el webwww.espaibarcanova.cat

1. Llegeix amb atenció el text dels enllaços 1, 2 i 3 delweb www.espaibarcanova.cat i respon a les pregun-tes següents:

– Què hi podem trobar al núvol d’Oort?– Per què els cometes tenen cua? Com expliques

que aquesta cua canviï d’orientació?– Per què els planetes giren al voltant del Sol i no el

Sol al voltant dels planetes?– Per què no cauen els planetes?– Quines idees van aportar Aristòtil, Copèrnic,

Galileu i Kepler al coneixement de l’univers?

2. Amb la informació que dóna l’enllaç 4, construeix unlocalitzador d’estels.

84 85

Big Bang

univers

galàxies

irregularsel·líptiquesespirals

Via Làctia

100 000 milionsd’estels

sistema solar

Sol planetes satèl·lits altres cossos

Terra Lluna asteroidesmeteoritscometes

Esquema de la unitat

878786

Unitat 3Unitat 3

86

Resum gràficEl sistema solarEl sistema solar

univers 1.

Espai immens on hi ha el conjunt dels cossos celestes o astres.

estel 2.

Cos astronòmic gasós de grans dimensions que emetuna gran quantitat d’energia a l’espai, una part dela qual en forma de llum.

Estel de grandària mitjana, centre del sistema so-lar.

galàxia 2.3.

Gran agrupació d’estels que formen una unitat.Pot tenir forma espiral, el·líptica o irregular.

planeta 3.1.

Astre que no té llum pròpia.

Terra 3.2.

Planeta del sistema solar situat entre Venusi Mart.

satèl·lit 3.1.

Astre que no té llum pròpia i gira al voltantd’un planeta.

sistema solar 3.

Conjunt dels vuit planetes, els satèl·lits, el Sol i altres astres.

Sol 2.2.

Satèl·lit de la Terra situat a 385 000 km dedistància i amb relleu molt accidentat.

Lluna 3.3.

Saturn

Urà

Júpiter

la Terra

Mercuri

Venus

Mart

Neptú

AC

TI

VI

TA

TS

ex

pe

rim

en

ta

lsA

CT

IV

IT

AT

Se

xp

er

ime

nta

ls

8888

Unitat 3Unitat 3

3.18. Representem el sistema solar

Objectiu:Comparar les distàncies dels planetes al Sol i les mides dels planetes.

Material:Un rectangle de paper d’embalar de 220 cm per 50 cm; un regle graduat o una cinta mètrica; llapis oretoladors de colors; un compàs; una calculadora.

Procediment:1) Consulta el quadre de característiques dels planetes del sistema solar (pàg. 77) i pren nota de la dis-tància de cadascun al Sol, en unitats astronòmiques (UA).2) Fent la proporció 1 UA = 5 cm, calcula la distància al Sol de cada planeta.3) En un extrem del rectangle de paper d’embalar, i a uns 20 cm del costat de dalt, marca un punt, querepresentarà el Sol. 4) Més o menys en línia recta, i a les distàncies al Sol que has calculat, representa els planetes amb cer-cles de colors diferents. Pots fer aquests cercles aproximadament proporcionals a les grandàries delsplanetes. 5) Torna a consultar el quadre de les característiques dels planetes, i pren nota del diàmetre de cadas-cun.6) Fent la proporció 1 000 km = 1 mm, calcula el dià-metre que cada planeta tindrà en la nostra representa-ció.7) En la part de baix del rectangle de paper d’embalar,a uns 20 cm del costat inferior, i l’un al costat de l’altrei per ordre, representa cada planeta mitjançant un cer-cle del diàmetre que has calculat i de color diferent pera cadascun.

Qüestions:a) A quina distància en centímetres queda Neptú de laTerra, en la teva representació? Tenint en compte queun centímetre en aquesta representació equival aproxi-madament a 30 milions de quilòmetres en la realitat, aquants quilòmetres reals correspon el resultat anterior?b) Situa en el mural el cinturó d’asteroides.c) A partir de la proporció dels diàmetres que has di-buixat, calcula quantes vegades és més gran el radi deJúpiter que el de la Terra i quantes vegades és més petitel de Venus que el del nostre planeta.

3.19. L’òrbita d’un satèl·lit

Objectiu:Marcar l’òrbita d’un satèl·lit de Júpiter i determinar elperíode i el radi de la seva òrbita.

Material:Un llapis; paper quadriculat.

Informació:Galileu va ser un matemàtic i científic italià que vaviure entre el 1564 i el 1642. Amb unes ulleres de llar-ga vista va observar els satèl·lits de Júpiter i es va ado-nar que orbitaven al voltant del planeta. Aquesta ob-servació contradeia el model geocèntric de l’univers.L’agost del 1996, un astrònom aficionat va decidirtractar de repetir les observacions de Galileu. Va utilitzar un petit telescopi per observar un dels sa-tèl·lits de Júpiter i va anotar en una taula les dades enregistrades (la distància del satèl·lit està repre-sentada tenint en compte el radi de Júpiter). Les dades són incompletes perquè les condicions mete-orològiques no van permetre a l’astrònom fer les observacions cada nit.

Procediment:

1) Dibuixa els eixos x i y sobre el paper quadriculat. Numera l’eix x de l’1 al 31 (dies del mes) i l’eix yde –15 a +15.2) Marca els punts corresponents a les dades de la taula i traça una corba que passi per tots els punts.Recorda que la corba, en general, ha de ser una ona plana.

Qüestions:a) El nombre de dies entre cresta i cresta s’anomena període. Quin és el període d’aquest satèl·lit? b) La cresta de l’ona representa la distància més gran que té el satèl·lit respecte a Júpiter, a la seva dre-ta o a la seva esquerra. Ja que l’òrbita és gairebé rodona, la distància també representa el radi de l’òr-bita. Quin és el radi orbital d’aquest satèl·lit? c) Sabent que el radi de Júpiter és de 71 497 quilòmetres, transforma el radi orbital del satèl·lit en qui-lòmetres.d) Busca informació sobre les òrbites dels satèl·lits de Júpiter i digues quin satèl·lit va observar l’as-trònom.

Data Distància

3 –11,0

5 –4,5

6 ?

8 +8,8

Data Distància

11 +11,8

14 +2,0

16 –7,3

17 –10,5

Data Distància

18 –13,0

21 –6,5

23 +3,0

26 +12,5

Data Distància

28 +11,0

29 +8,0

30 +4,0

31 ?

Ió, un dels satèl·lits de Júpiter, fotografiat des delVoyager I.

89

AC

TI

VI

TA

TS

Activitat

3.40. L’estel de BetlemÉs indiscutible que un dels elements que no pas-sa desapercebut en qualsevol festa nadalenca ésl’estel de Betlem. A mesura que s’apropa elNadal, els nostres carrers s’il·luminen i no és es-trany que n’aparegui un. Amb l’ajut dels ordina-dors, els avenços en traduccions de llengüesorientals i les noves troballes arqueològiques,avui en dia tenim la possibilitat d’investigar, desdel punt de vista astronòmic, què podia ser real-ment l’estel.Hi ha hagut molts intents d’explicar científica-ment l’estel de Nadal. N’explicarem tres:1) Alguns estudiosos pensen que aquest «estel»fou un cometa, un cos celestial, la presència delqual sempre ha estat connectada amb algun fethistòric, com el naixement de reis. Malgrat tot,no existeix cap dada que parli de la presènciad’algun cometa que s’ajusti a la data del naixe-ment de Jesús.2) Altres persones creuen que l’estel de Betlemfou un agrupament de planetes succeït en aque-lla nit. Com que els planetes orbiten al voltant

del Sol a diferents distàncies i velocitats, ocasio-nalment, sembla que s’apropen els uns als altres,si bé l’alineació de múltiples planetes no es veu-ria com una sola font de llum.3) Finalment, s’ha proposat l’explosió d’un estel,o supernova, per explicar l’estel de Nadal.Moltes estrelles són inestables i exploten allibe-rant una intensa brillantor. Però no hi ha cap in-formació que confirmi una supernova en aquellany.

En l’Evangeli segons Sant Mateu, en primer llocs’esmenta que només els Reis Mags van veurel’estel, però els cometes, les alineacions dels pla-netes i les explosions d’estels són visibles per aqualsevol persona a la Terra. En segon lloc, sem-pre segons el text de l’apòstol Mateu, l’estel vaguiar els tres Reis directament de Jerusalem aBetlem, és a dir, de nord a sud, fins allà on eraJesús. Qualsevol cos celeste es mou d’est a oest, acausa de la rotació de la Terra, i a més és molt di-fícil imaginar-se com una llum natural hagi po-gut guiar algú fins a una casa particular.La conclusió, doncs, és que la presència de l’estelde Betlem no pot ser explicada científicament.

Qüestions:a) L’opció que l’estel de Betlemfos un cometa, explicaria la for-ma que coneixem de l’estel deNadal? Justifica la teva resposta.b) Hi ha un planeta que és possi-ble veure a ull nu des de la Terra.Saps de quin es tracta? Explicaper què algunes vegades és possi-ble observar-lo.c) Quina de les tres opcions refe-rents a l’estel de Betlem et con-venç més? Troba alguns argu-ments per defensar la teva tria.

91

AC

TI

VI

TA

TS L’origen de l’univers

3.20. Ordena de més gran a més petit els con-ceptes següents: galàxia, planeta, univers, siste-ma solar, asteroide, estel.

3.21. La teoria més acceptada actualment perexplicar l’origen de l’univers és la del Big Bang.Escriu quina de les següents expressions indica elseu significat: molt temps, gran explosió, origende tot, gran inici.

3.22. Quina és la unitat més útil per mesurarles distàncies a l’univers?

3.23. Busca informació sobre els telescopis il’astronomia i contesta a les preguntes següents: a) Què és un telescopi? De quins tipus n’hi ha?b) Escriu el nom d’alguns observatoris astronò-mics i digues on són.c) Escriu el nom d’alguns astrònoms actuals.

Els estels i el Sol

3.24. Escriu quina de les expressions següentsindica la distància entre la Terra i el Sol: anyllum, distància mitjana de translació, unitat as-tronòmica, unitat còsmica.

3.25. Copia en el teu quadern les frases se-güents i completa-les:a) El Sol es va formar fa uns … anys.b) El volum del Sol és aproximadament … el vo-lum de la Terra, però la seva massa és només …la de la Terra. c) El Sol fa una volta completa sobre si mateixaproximadament cada … dies, i ho fa en el ma-teix … de rotació que la Terra.

3.26. Els estels passen per períodes de naixe-ment, joventut, maduresa i mort. Busca informa-ció i escriu un text breu sobre les característiquesprincipals de diferents estels i el seu cicle vital.

El sistema solar

3.27. Escriu el nom dels planetes en ordrecreixent segons la seva distància al Sol.

3.28. Quin és el planeta més proper a laTerra? I el més llunyà?

3.29. Ordena els planetes del sistema solar enordre decreixent segons la seva grandària.

3.30. Quin és el planeta que té el dia mésllarg?

3.31. Quines situacions periòdiques són ori-ginades pels moviments de la Terra?

3.32. Per què quan a l’hemisferi nord és estiu,a l’hemisferi sud és hivern?

3.33. Per què quan a Catalunya és de dia, alJapó és de nit?

3.34. Justifica la necessitat d’afegir al nostrecalendari un dia cada quatre anys.

3.35. Què vol dir lluna plena? Dibuixa la po-sició en què es troben el Sol, la Terra i la Llunaper originar aquesta fase lunar.

3.36. Com es diuen els diferents tipus d’eclip-sis de Sol existents?

3.37. Per què la superfície de la Lluna és ple-na de cràters i la de la Terra no?

3.38. Busca informació sobre cinc calendarisutilitzats per diferents cultures. Quin és el nom il’origen del calendari que utilitzem actualment?

3.39. Busca informació sobre els mapes espa-cials dels últims deu anys i resumeix-la en un textbreu.

90

Unitat 3Unitat 3

Unitat 3D o s s i e rA

CT

IV

IT

AT

Sd

’av

alu

ac

ió

9292

Unitat 3Unitat 3

1. Defineix les unitats que s’utilitzen per mesurar distàncies en l’univers i en el sistema solar.

2. Explica l’origen de l’univers segons la teoria del Big Bang.

3. Què és la lluminositat dels estels?

4. De què depèn el color dels estels? De quin tipus és el Sol?

5. Què és la Via Làctia?

6. Quina és la causa de la diferència de densitat entre el Sol i la Terra?

7. Escriu una llista amb el nom de tots els tipus d’astres que hi ha en el sistema solar.

8. Escriu a què corresponen les definicions següents:a) Camí que fan els planetes al voltant del Sol.b) Moviment que realitzen els planetes sobre ells mateixos.c) És el planeta de més diàmetre.d) És qualsevol planeta que no té satèl·lits.

9. Per què cada quatre anys hem d’afegir un dia al nostre calendari?

10. Dibuixa dues circumferències que representin la Terra i el Sol i assenyala la zona de la Terraen què sigui de nit.

11. Quines són les causes de les estacions?

12. Dibuixa la posició de la Terra respecte del Sol quan es troba en el solstici d’estiu.

13. Defineix què és un eclipsi de Sol.

14. Descriu les fases lunars.

15. Relaciona les fases lunars amb el mes i la setmana.

Els robots,

La majoria de les pel·lícules de ciència-ficció mos-tren robots que ajuden els humans. Avui en dia la

vida real s’està apropant a la ficció; però, què és unrobot espacial?

Si bé qualsevol nau espacial no tripulada pot serconsiderada un robot espacial, la tendència dels cien-tífics és la de definir com a robot espacial qualsevol sistemaque té mobilitat, capacitat de manipular objectes i la flexibi-litat necessària per realitzar qualsevol combinació d’aques-tes tasques amb autonomia o per control a distància.

L’objectiu dels robots espacials és la de realitzar una ac-ció en l’espai, com ara situar un instrument per prendre mi-des, recollir una mostra per fer-ne l’examen, muntar unaestructura o, fins i tot, moure’s al voltant d’un astronauta.

Els robots són perfectes per ser utilitzats a l’espai. No es cansen ninecessiten parar a l’hora d’esmorzar. Poden sobreviure en les condicions més difícils i alguns podenfins i tot realitzar accions complicades sense la intervenció humana.

El robot més utilitzat en les missions espacials és el Rover. Utilitza rodes o erugues per desplaçar-se per la superfície d’altres planetes i transportar, així, instruments.

El robot més petit és el microvehicle Nanokhod, que té la mida d’un llibre i 2 kg de pes. Pot trans-portar i posicionar 1 kg d’instrumental en un petit radi al voltant de la nau d’aterratge.

Un versió més gran és el Miro-2, que pesa 12 kg. Aquest robot incorpora una barrina robotitzadaque pot perforar fins a dos metres de profunditat, reunir fins a 10 mostres i retornar a la nau d’ater-ratge, on les mostres poden ser analitzades.

Altres dissenys de robots estan inspirats en animals.Un exemple n’és el robot de vuit potes Aramies Scorpion,que pot avançar sobre terrenys molt rocallosos i traves-sar dunes gràcies a les seves potes i al seu moviment ins-pirat en el món animal.

La natura també ha inspirat el robot saltarí. Amb unaalçària inferior als 40 cm, pot saltar obstacles de fins unparell de metres d’altura, fet impossible a la Terra a cau-sa de la força d’atracció de la gravetat, però fàcilment rea-litzable a la Lluna o a Mart.

els nostres ajudants