ECOLOGÍA
ECOLOGÍA
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TEMARIO CONFORME AL PROSPECTO DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
SEMANA 1
ECOLOGÍA, UNIVERSO, SISTEMA SOLAR Y TIERRA
ECOLOGÍA
1. DEFINICIÓN.
Es la especialidad científica centrada en el estudio y análisis del vínculo que surge entre los seres vivos y el entorno que los rodea, entendido como la combinación de los factores abióticos (factores ambientales) y los factores bióticos (biocenosis) en determinado medio (biotopo).
Ecología, proviene de dos voces griegas:
oikos = casa
logos = estudio o conocimiento.
2. DIVISIÓN DE LA ECOLOGÍA
A . AUTOECOLOGÍA
Se refiere al estudio del individuo y sus relación con el ambiente.
B. DEMECOLOGÍA
Se refiere al estudio de la población y su relación con el ambiente.
C. SINECOLOGÍA
Se refiere al estudio de la comunidad y su relación con el ambiente.
3. NIVELES DE ESTUDIO DE LA ECOLOGÍA
La ecología puede ser estudiada en varios niveles o escalas:
Individuo
Población
Comunidad
Ecosistema
Bioma
Biosfera
Ecósfera
EL UNIVERSO
1. DEFINICIÓN.
Es toda la naturaleza que nos rodea conformada por millones de galaxias. Es el conjunto de cosas físicas relevantes que existen en ella, la cual está representada por la materia, la radiación, el espacio y el tiempo en proceso de expansión y cuya estructura está organizada, es activa y continúa en evolución.
* Christian Doppler fue un físico austríaco del siglo pasado, famoso por su estudio de como cambian las propiedades del sonido cuando el objeto que lo emite está en movimiento.
2. TEORÍA E HIPÓTESIS SOBRE EL ORIGEN DEL UNIVERSO
A. Teoría de la Gran Explosión. En 1948 el físico ruso George Gamow modificó la teoría de Georges Lemaitre (1931) del núcleo primordial. El Universo se creó en una explosión gigantesca y que los diversos elementos que hoy se observan se produjeron durante los primeros minutos después de la Gran Explosión o Big Bang, cuando la temperatura extremadamente alta y la densidad del Universo fusionaron partículas subatómicas en los elementos químicos. Al expandirse, el helio y el hidrógeno se enfriaron y se condensaron en estrellas y en galaxias. Esto explica la expansión del Universo y la base física de la ley de Hubble.
B. Hipótesis del Universo Oscilante. Los autores son A. Sandage y A. Friedmann. El Universo tendría un comportamiento "pulsante"; es decir, se condensa y estalla en forma cíclica e indefinida. Según esta teoría actualmente estaríamos en la fase de expansión.
Sin embargo, las mediciones que Allan R. Sandage realizó en los años 1960 con su telescopio de 200 pulgadas muestran que el ritmo de expansión actual es menor que el de hace 1.000 millones de años.
C. Hipótesis del Universo Estacionario. En 1948, los astrónomos británicos Hermann Bondi, Thomas Gold y Fred Hoyle presentaron un modelo completamente distinto de Universo, conocido como la hipótesis del Universo estacionario. Consideraban insatisfactoria, desde el punto de vista filosófico, la idea de un repentino comienzo del Universo.
Según esta hipótesis el Universo no tiene principio ni fin, permanece constante creándose continuamente materia a medida que las galaxias se alejan, por lo tanto se originarían nuevas galaxias que reemplazan a las que se alejan.
3. ESTRUCTURA DEL UNIVERSO
A. SUPERCÚMULOS. Los supercúmulos son grandes agrupaciones de cúmulos de galaxias, y se encuentran entre las estructuras más grandes del Universo. La existencia de supercúmulos indica que las galaxias en nuestro Universo no están uniformemente distribuidas; la mayoría de ellas se agrupa en grupos y cúmulos, cada grupo conteniendo hasta 50 galaxias y cada cúmulo varios miles de galaxias.
B. GALAXIAS. Son macrosistemas formados por cientos o miles de millones de estrellas, sistemas, planetas, cúmulos de estrellas, hidrógeno atómico (H), hidrógeno molecular, (H2), moléculas complejas compuestas de hidrógeno, nitrógeno, carbono y silicio entre otros elementos, y rayos cósmicos.
b.1. Movimientos:
Rotación: en torno a su centro
Traslación: respecto a la galaxia con mayor masa
Expansión o recesión: alejamiento respecto a las demás galaxias. Confirmado por el Efecto Doppler.
b.2. Clases: según Edwin Powell Hubble: Por su morfología:
Galaxias Elípticas (Antiguas – 17%). Contienen una gran población de estrellas viejas, normalmente poco gas y polvo, presentan cierta oscuridad debido a las estrellas rojas.
Las galaxias elípticas tienen gran variedad de tamaños, desde gigantes a enanas. Ejemplos: Leo I, Leo II, Fórnax.
Galaxias Espirales (Jóvenes – 80%). Son discos achatados que contienen no solo algunas estrellas viejas sino también una gran población de estrellas jóvenes, bastante gas y polvo, y nubes moleculares que son el lugar de nacimiento de las estrellas. Pueden ser:
Espiral normal. Se representan con la letra S, con un núcleo brillante, del cual sobresalen brazos en forma de espiral. Pudiendo ser dichos brazos muy cerrados o muy abiertos. Los brazos contienen una gran cantidad de gas y polvo que con el tiempo se convierte en nuevas estrellas.
Podemos citar: Andrómeda, Triángulo entre otras.
Espiral barrada. Presentan un núcleo casi en forma rectangular, de cuyos bordes sobresalen extremidades.
Entre ellas tenemos: El Cúmulo de Hércules, Markarían - 348, la Vía Láctea y otros.
Galaxias irregulares (En formación – 3%). Una galaxia irregular es una galaxia que no encaja en ninguna clasificación de galaxias de la secuencia de Hubble. Son galaxias sin forma espiral, lenticular ni elíptica. Algunas galaxias irregulares son pequeñas galaxias espirales distorsionadas por la gravedad de un vecino mayor.
Galaxias lenticulares. Son con forma de disco, (al igual que las galaxias espirales) que han consumido o perdido gran parte o toda su materia interestelar (como las galaxias elípticas), y por tanto carecen de brazos espirales, aunque a veces existe cierta cantidad de materia interestelar, sobre todo polvo. Ejemplo: NGC 3115 o Galaxia de Spindle.
LA VÍA LACTEA. Se denomina Vía Láctea por su apariencia lechosa y posee 4 brazos (que se están subdividiendo): Orión, Perseo, Sagitario y Centauro. Nuestra galaxia pertenece a una agrupación de unas 30 galaxias que los astrónomos denominan el Grupo Local que ocupan un área de unos 4 millones de años luz de diámetro.
C. CÚMULO DE ESTRELLAS.
Grupo de estrellas relacionadas que se mantienen juntas por gravedad. Los cúmulos de estrellas se clasifican en dos grupos principales, basados en su apariencia y su naturaleza física:
-Cúmulos abiertos: son pequeños y no poseen forma definida, están formados por unos pocos cientos de estrellas relativamente jóvenes. Los dos cúmulos abiertos más conocidos son las Pléyades y las Hiadas.
-Cúmulos globulares: son grandes, esféricos o casi esféricos, contienen por lo menos unas mil veces más que los cúmulos abiertos, y normalmente son estrellas muy viejas, están diseminados en un halo en torno a nuestra galaxia. Los dos cúmulos globulares más brillantes son Omega Centauri y 47 Tucanae,
D. LAS ESTRELLAS.
Son astros incandescentes con luz propia, compuestos de H, He y polvo cósmico, agrupándose por el campo gravitacional; varían según la edad, luminosidad, dimensión, etc. Tienen 02 fuerzas contrarias que las mantienen estables: Gravedad y Energía de radiación térmica.
* Sirio es la más brillante
* Alfa Centauro (4,37 años luz) es la más cercana al Sol
d.1. Movimientos
Rotación: en torno a su centro
Traslación: en torno a la galaxia al cuál pertenece, determinando dos posiciones:
d.2. Clasificación:
I. SEGÚN LA CLASE ESPECTRAL: (COLOR Y TEMPERATURA)
II. SEGÚN SU LUMINOSIDAD: (TAMAÑO Y BRILLO)
E. NOVA (‘estrella nueva’). Es una estrella enana que aumenta enormemente su brillo de forma súbita y después palidece lentamente, pero puede continuar existiendo durante cierto tiempo. Las novas son estrellas en un periodo tardío de evolución.
F SUPERNOVA. Exhibe el mismo tipo de comportamiento, pero la explosión destruye o altera de forma profunda a la estrella supergigante dejando restos de supernova. Las supernovas son mucho más raras que las novas, que se observan con bastante frecuencia en las fotografías del cielo.
Así pues, la supernova más reciente, que apareció en el hemisferio sur el 24 de febrero de 1987, surgió en una galaxia satélite, la Gran Nube de Magallanes.
G. LOS CONGLOMERADOS
1. PULSARES. (Anthony Hewish y Joselyn Bell – 1967). Son «estrellas de neutrones en rotación» resultado de la explosión de una super nova que emiten señales pulsantes de energía y radiación o de ondas radioeléctricas con rapidez. Ejemplo: Pulsar en la Nebulosa "El Cangrejo".
2. QUASARES. (Maarten Schmidt – 1963). Son poderosas fuentes de radiación visible mediante el telescopio que se alejan de nosotros a velocidades cercanas al de la luz. Parecen estrellas gigantes que tiene mayor luminosidad.
3. AGUJEROS NEGROS (John Wheeler – 1969). Es el resultado de la contracción de una estrella, es una región del espacio, desde el cuál nada puede salir debido a las fuerzas gravitatorias que son muy intensas. Ni la luz es suficientemente veloz para escapar, por lo tanto esta zona no emite radiación y parece negra.
* Clasificación teórica
Según su origen, teóricamente pueden existir al menos tres clases de agujeros negros:
- Agujeros negros primordiales, creados temprano en la historia del Universo. Sus masas pueden ser variadas y ninguno ha sido observado.
- Agujeros negros súpermasivos, con masas de varios millones de masas solares. Son el corazón de mucha galaxias. Estos se forman en el mismo proceso que da origen a las componentes esféricas de las galaxias.
- Agujeros negros de masa solar, se forman cuando una estrella de masa 2,5 mayor que la masa del Sol se convierte en supernova y explota. Su núcleo se concentra en un volumen muy pequeño que cada vez se va reduciendo más.
H. LAS CONSTELACIONES. Son el conjunto de estrellas que al ser unido por una línea imaginaria dan la forma de un animal, objeto, etc. Las constelaciones no son permanentes, pues con el tiempo, las estrellas que la conforman se desplazan y originan su deformación.
Se calcula en total unas 88 Constelaciones que se agrupan de la siguiente forma:
H.1. Constelaciones Boreales (28). Se observan desde el hemisferio norte o boreal. Ejm. Osa Mayor, Osa Menor (contiene la estrella polar), Dragón, Hércules, Cochero, Corona, Águila, Delfín, Boyero, etc.
H.2. Constelaciones Australes (48). Se observan desde el hemisferio sur o austral. Ejm. Cruz del Sur, Can Mayor, Can Menor, Argos, Hidra (más grande), Centauro, Navío, etc.
H.3. Constelaciones Ecuatoriales (Zodiacales - 12). Se observa desde la zona tropical y se encuentra a lo largo de la trayectoria elíptica descrita por el Sol denominada "Círculo de los animales". Pasan sobre la zona tórrida. Ejm. Capricornio, Piscis, Tauro, Cáncer, Escorpio, etc.
H. LAS NEBULOSAS. Una nebulosa es una nube de gas formada undamentalmente por hidrógeno, el elemento químico más abundante del Universo. También tiene casi un 10% de helio y cantidades muy pequeñas de otras sustancias.
Existen varios tipos:
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