Actividad 6. Debate-coloquio “Astronomía ≠ astrología”


         
           La astronomía (del griego: αστρονομία = άστρον + νόμος, etimológicamente el "conocimiento de las estrellas") es la Ciencia que estudia los astros a partir de la información que nos llega de ellos a través de la radiación electromagnética. La astrología (del griego: αστρολογία = άστρον, astron, «estrella» + λόγος, logos, «palabra») es el estudio de la posición y del movimiento de los astros, a través de cuya interpretación y observación se pretende conocer y predecir el destino de los hombres y pronosticar los sucesos terrestres.
           En este blog se realizará un debate-coloquio con la búsqueda de argumentos a favor y en contra de la astrología.
          Yo lo inició dándoos a conocer la propuesta de un decimotercero signo zodiacal, Oficuo, al no corresponderse el recorrido que realiza el Sol por las constelaciones al que fijó hace 2.600 años los doce signos zodiacales.

          "Acuden a su encuentro amigos de carácter refinado e intuitivo. Posibilidad de vivir un escándalo que afecta a su reputación indirectamente", rezaba el horóscopo de Sagitario esta semana en un periódico nacional. ¿A quién le afecta esta predicción? Según la tradición que se transmite desde hace siglos, a aquellas personas nacidas entre el 22 de noviembre y el 22 de diciembre, porque esos son los días en que el Sol atraviesa la constelación de Sagitario. Ese recorrido es la línea que dibuja el Sol sobre el fondo fijo de las estrellas de la bóveda celeste al observarlo desde nuestro planeta mientras orbita en torno al astro (ver gráfico). Un paseo que varía con los años y que ya no se parece en nada a las que fijaron hace 2.600 años los neobabilónicos.
            Ese desfase se produce por un fenómeno, llamado precesión (ver gráfico), que marca la inclinación del eje de la Tierra. El resultado es que la línea que traza el recorrido del Sol por el firmamento se va deslizando hasta volver a realizar el mismo camino 26.000 años después. Es decir, que hasta dentro de unos 23.400 años no se volverá a repetir el calendario original del zodiaco.

            Una persona nacida el 13 de diciembre de algún año del siglo pasado nació cuando el Sol cruzaba la constelación de Ofiuco, otro personaje mitológico, como los que representan los signos zodiacales. "Según la cartografía celeste, que se empieza a fijar con precisión en el siglo XVI, el Sol atraviesa Ofiuco durante más tiempo que Escorpio, y durante medio día atraviesa Cetus, la constelación de la ballena", relata el director del Planetario de Pamplona, Javier Armentia.
¿Qué pasa con la personalidad de esa gente?
                
            El último ajuste de las fronteras de las constelaciones lo realizó la Unión Astronómica Internacional en 1930, que fijó las 88 constelaciones que completan el mapa actual. Unas fronteras que son tan arbitrarias como lo son las formas escogidas para definir las constelaciones. Un mapa que colocó a Ofiuco, el Asclepio griego dios de la medicina, en la trayectoria del Sol durante 19 días, ¿dejando a muchos antiguos escorpios y sagitarios sin personalidad ni destino?

Actividad 5. Debate "Eppur si muove" (y sin embargo se mueve)

           
            Al conocer la evolución histórica de las ideas sobre el Universo y el enfrentamiento entre dogmatismo  y libertad de investigación y pensamiento, que supuso que científicos como Copérnico y Galileo fuesen sometidos a persecución por defender sus ideas en contra del pensamiento de la época, se abre un debate en este blog, en el que se espera vuestro comentarios y aportaciones.
Debate que será llevado y continuado en clase, para  trabajar en unas actitudes en estrecha relación con los temas transversales de “Educación para la paz” y “Educación moral y cívica”.


Actividad 4. Leyes de Kepler

Actividades a realizar en grupo pequeños (dos o tres miembros). Entregar en el aula en la fecha .....



PRIMERA LEY DE KEPLER

            Kepler tuvo el arrojo de desechar el círculo como la figura que gobierna los cielos. Después de ensayar con círculos excéntricos, o con óvalos (formados por arcos circulares), las observaciones de Tycho Brahe solamente encajaban con órbitas elípticas. Kepler creía en las órbitas circulares y en la perfección de los cielos como dogma de fe, pero, en vez de desechar los datos de Brahe se atrevió a encontrar una solución nuevas en 1605:

“Los planetas se mueven en elipses en torno al Sol, que ocupa uno de sus focos”

            Una elipse es una curva que cumple la siguiente condición: si tomamos un punto de la elipse P, la suma de distancias a dos puntos F y F’, llamados focos, es constantes e igual al eje mayor. Se puede trazar con un trozo de cuerda (igual al eje mayor), atando sus extremos a dos puntos (los focos), y deslizando un lápiz sobre cuerda, manteniéndola tensa.
            Las elipses pueden ser más o menos redondeadas. Esta característica, denominada excentricidad (e) viene dada por el cociente entre la distancia entre los focos y el eje mayor: e = c / a. Como c<a, la excentricidad es un número comprendido entre 0 y 1, que son los casos extremos. Así, si e=0, la elipse se transforma en una circunferencia.
            Para la mayoría de los planetas, la excentricidad es muy próxima a cero, por lo que sus órbitas se aproximan a circunferencias. Al ser sus órbitas elípticas, los planetas estarán unas veces más cerca del Sol (perihelio) y otras, más alejados (afelio). Por ejemplo, la Tierra está más cerca del Solo en enero y más lejos en julio durante su viaje por su órbita elíptica.

Actividad 4.1. La excentricidad de la órbita terrestre es 0,017. Si en su perihelio (el 4 de enero), la Tierra se encuentra a 147.5·106 km del Sol, ¿a qué distancia se encuentra en su afelio?

Actividad 4.2. La órbita del cometa Hale-Boop tiene una excentricidad de 0,995. Si su semieje mayor es 186 UA, ¿a qué distancia del Sol se encuentra en su perihelio? ¿Cruza la órbita de la Tierra en algún momento?

SEGUNDA LEY DE KEPLER

            El análisis detallado de las distancias recorridas por los planetas, en su movimiento alrededor del Sol y en un determinado teimpo, hizo ver a Kepler que la velocidad de los planetas no es constante. En concreto, la velocidad de los planetas es mayor cuando se encuentra más cerca del Sol (perihelio). El efecto es más notable en los cuerpos celestes que tienen órbitas con excentricidad grande como los cometas.
El enunciado exacto de la segunda ley de Kepler es:
“El radio vector que une un planeta y el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales”



Actividad 4.3.  La órbita de la Luna alrededor de la Tierra es elíptica. Basándote en este hecho, responde razonadamente:
-  ¿Tendrá la misma duración las cuatro fases de la luna:  nueva, creciente, llena y menguante?
-  ¿Se ve la Luna siempre del mismo tamaño?
-  ¿Son las mareas altas de la misma altura?
-   ¿Por qué a veces se dan eclipses de Sol “anulares”, en los que la Luna no es lo suficientemente grande para tapar todo el Sol?

Actividad 4.4. Si según la leyes de Kepler, la Tierra se nueve más deprisa cuando está cerca del Sol (enero) que cuando está más alejado (julio), ¿cómo será la duración del invierno y del verano en los distintos hemisferios? ¿Hay el mismo número de días desde el 21 de marzo al 23 de septiembre que desde el 23 de septiembre al 21 de marzo?


TERCERA LEY DE KEPLER

"Para cualquier planeta, el cuadrado de su período orbital es directamente proporcional al cubo de la longitud del semieje mayor a de su órbita elíptica"

            Comparando el movimiento de los distintos planetas, observamos que cuanto más cerca se encuentra un planeta del Sol, tarda menos tiempo en dar la vuelta alrededor del Sol (es lo que se llama periodo de revolución T).

            En la fórmula de Kepler aparece el semieje mayor de las elipses. Pero si aproximamos las elipses a círculos, el semieje mayor se aproxima al radio  (R) de las órbitas. La letra K es la llamada constante de Kepler y es un número que solo depende de la masa del cuerpo central al que los objetos orbitan, por lo que todos los cuerpos que giren en torno a un mismo objeto tendrán el mismo valor de K.

           El periodo de la Tierra es de un año (365,24 días), y la distancia media entre la Tierra y el Sol, unos 149,6 millones de km (es lo que se denomina unidad astronómica, UA). Partiendo de estos datos, si se conoce el periodo de revolución de cualquier planeta se podrá conocer la distancia del planeta al Sol.



            De un modo parecido, la revolución de la Luna alrededor de la Tierra dura 27días y 7 horas y la distancia media a la Tierra es de 384000 km. Estos datos nos pueden servir para relacionar el periodo y el radio de la órbita de cualquier satélite que gire alrededor de la Tierra.


Actividad 4.5. El 7 de enero de 1610, Galileo Galilei gracias al telescopio diseñado y construido por él mismo, descubrió alrededor de Júpiter cuatro satélites perfectamente medibles, al igual que las distancias relativas al planeta; de manera que el sistema resulta idóneo para la comprobación de la tercera Ley de Kepler. Completa la tabla siguiente:


Satélite
Distancia a Júpites (km)
Período (horas)
R3 / T2 (km3/h2)
IO
422.000
42,5

EUROPA
671.000
85,2

GANÍMEDES
1.070.000
171,8

CALISTO
1.880.000
400,6



Actividad 4.6. Mercurio se encuentra a una distancia de 0,387 UA del Sol. Busca los datos que necesites para calcular:
a)      ¿Cuántos días tiene un año mercuriano?
b)      La velocidad orbital de Mercurio y de la Tierra.

Actividad 4.7. Las ISS órbita a 400km de altura de la superficie terrestre. Comparándola con la Luna, ¿cuántas horas tardará en dar la vuelta a la Tierra? Cada día pierde 150 metros de altura. ¿Qué variación supone esto en el período, aumentará o disminuirá?

Actividad 3. Erastótones determina el radio de la Tierra.

Eratóstenes de Cirene (Cirene, 276 a.C. – Alejandría, 194 a.C) fue un matemáticos, astrónomo y geógrafo griego.  En el año 236 a.C. Ptolomeo III para que se hiciera cargo de la Biblioteca de Alejandría, puesto  que ocupó hasta el fin de sus días.
El principal motivo de su celebridad es sin duda la determinación del tamaño de la Tierra. Por referencias obtenidas de un papiro de su biblioteca, sabía que en Siena (hoy Asúan, en Egipto) el día del solsticio de verano los objetos no proyectaban sombra alguna y la luz alumbraba el fondo de los pozos. Eratóstenes, suponiendo que Siena y Alejandría tenían la misma longitud (realmente distan 3º) y que el Sol se encontraba tan alejado de la Tierra que sus rayos podían suponerse paralelos, midió la sombra en Alejandría el mismo día del solsticio de verano al mediodía, demostrando que el cenit de la ciudad 7º  del de Alejandría. Posteriormente, tomó la distancia estimada por las caravanas que comerciaban entre ambas ciudades. También se afirma que Eratóstenes, para calcular la distancia entre las dos ciudades, se valió de un regimiento de soldados que diera pasos de tamaño uniforme y los contara.Aunque bien pudo obtener el dato en la propia Biblioteca de Alejandría, fijándola en 5.000 estadios, de donde dedujo que la circunferencia de la Tierra era de 250.000 estadios, resultado que posteriormente elevó hasta 252.000 estadios, de modo que a cada grado correspondieran 700 estadios. Admitiendo que Eratóstenes usó el estadio egipcio (300 codos de 52,4 cm), en cuyo caso la circunferencia polar calculada hubiera sido de 39.614,4 km, frente a los 40.008 km considerados en la actualidad, es decir, un error de menos del 1%.



Actividades a relizar en grupos pequeños (dos o tres miembros). Fecha de entrega en el aula el día .....
A3.1 La estrella polar se encuentra a una altura angulas de unos 37º, medidos desde el horizonte norte, cuando la observamos desde Lora. A este dato angular se le conoce como LATITUTD geográfica. Si nos desplazamos 1000km hacia el norte, ¿qué ángulo sobre la superficie de la Tierra nos hemos movido? ¿A qué altura angular se observa la estrella polar desde dicho punto? (Suponer que la Tierra es perfectamente esférica, de radio 6400km).

A3.2. En el día de hoy, el Sol se encuentra a una altura sobre el horizonte sur de 60º a mediodía, en nuestra localidad (cuya latitud es de 37º). ¿Qué distancia nos tenemos que desplazar hacia el Sur para que el Sol se encuentre en el cénit?

Actividad 2. Breve historia de la Astronomía



Actividad obligatoria a realizar antes del día ....
Con la ayuda del anterior video responde al siguiente cuestionario en tu cuaderno:

  1. ¿De qué se ocupa esta ciencia? ¿Qué utilidad tuvo la astronomía en su origen?
  2. ¿Cuándo y quienes crearon los horóscopos?
  3. ¿Qué son lo que los babilonios llamaron las estrellas errantes?
  4. ¿Cómo sabían los egipcios que iba a llegar la época de la crecida del Nilo?
  5. ¿En cuántos días dividieron su calendario astronómico los egipcios?
  6. ¿Los mayas hicieron un calendario basado en el movimiento de qué planeta?
  7. ¿Cuántos días tenía duraba un año para esa civilización precolombina?
  8. ¿Cómo pensaban los hindúes que era el universo conocido?
  9. Describe el modelo propuesto por los griegos para explicar los cielos.
  10. ¿En qué se basó Eratóstenes para deducir que la tierra era redonda y medir su circunferencia?
  11. ¿Quién fue el primer autor de un mapa estelar?
  12.  ¿Cómo explica Ptolomeo los movimientos en forma de lazos de algunos planetas?
  13. ¿Cómo se llamaba el clérigo polaco que en el siglo XVI propuso que los planetas giraban en torno al sol? ¿Por qué lo sugirió?
  14. ¿Qué tres leyes propuso el alemán Kepler, en el siglo XVII?
  15.  ¿Kepler se baso en las observaciones hecha por quién?
  16.  ¿Qué observó Galileo con su telescopio en el siglo XVII?
  17.  ¿Qué descubrió Huyguens?
  18.  ¿Qué lleva el nombre del astrónomo Cassini?
  19.  La luz fue descompuesta en los siete colores del arco iris mediante un prisma por ……… , quien también añadió espejos a los telescopios. Pero su gran contribución fue la explicación de la……..
  20.  Herschell en el siglo descubrió el planeta ………………….., y el creador del primer catálogo de objetos estelares, además de proponer que nuestra galaxia tenía forma de ………..
  21.  ¿Qué dos aportaciones técnicas fundamentales para la astronomía tuvieron lugar en el siglo XIX?
  22. ¿Qué observo Hubble con su gran telescopio del monte Wilson, en California?
  23. Los radiotelescopios analizan el universo con ondas no visibles, y aportan pruebas sobre la teoría del ………………………. o gran explosión

Actividad 1. Geocentrismo y heliocentrismo

Discutir si la tierra era o no el centro del universo ha ocupado durante siglos al ser humano.
Observa, escucha y contesta en tu cuaderno:
¿Qué significan los conceptos heliocentrismo y geocentrismo?





Introducción. Belleza infinita

Empezemos apreciando la BELLEZA infinita de un INFINITO Universo.



                  


EXPRESA los pensamientos o sentimientos que te han surgido al ver los videos anteriores.