cienciesnaturals.com

Crèdit variable tipificat: Descobrim l'Univers

Examen 1

1.- Lectura i qüestions:
Los modelos teóricos basados en los gases existentes en la atmósfera sugieren que el interior de Júpiter, formado por hidrógeno líquido, se encuentra recubierto por tres capas delgadas de nubes: una capa inferior de hielo de agua o gotitas de agua líquida, una capa intermedia de hidrosulfuro de amonio (un compuesto de amoníaco y sulfuro de hidrógeno, de olor bastante repugnante) y una capa superior formada por partículas de hielo de amoníaco. Mientras las nubes superiores son muy frías (aproximadamente unos -150ºC), existen zonas en la parte baja de la atmósfera que pueden alcanzar los 27ºC. Las mediciones sobre la energía calorífica de Júpiter indican que este planeta irradia el doble de calor del que recibe del lejano Sol.
La composición de Júpiter -al igual que la de Saturno- presenta interesantes similitudes con el Sol. La proporción de sus elementos predominantes -unas nueve partes de hidrógeno por una de helio- es casi la misma que la del Sol. A diferencia de éste, cuya energía procede de la fusión nuclear del hidrógeno en helio, la energía radiante de estos gigantes gaseosos puede considerarse un residuo del colapso gravitatorio que tuvo lugar durante las primeras etapas de su formación. Los cálculos nos indican que Júpiter irradiaba una energía 10 millones de veces superior a la actual en la época de su nacimiento, hace 4.600 millones de años. Entonces era lo suficientemente brillante como para iluminar el espacio igual que un sol en miniatura. Los científicos opinan que si Júpiter o Saturno hubieran tenido una masa 10 veces superior, su contracción hubiera sido lo bastante fuerte para desencadenar y mantener la fusión nuclear en sus núcleos. En lugar de un sol, tendríamos tres y las condiciones que permitieron la aparición de la vida en la Tierra podían no haberse dado.
Europa, el segundo satélite (de Júpiter) en tamaño después de Ío, también está parcialmente sometido a los mismos esfuerzos gravitatorios, si bien con un resultado diferente. La fotografías de Europa enviadas por la "Voyager" revelaron una superficie surcada por un extenso entramado de líneas que, para algunos de los científicos del programa, parecía un huevo roto. La densidad de Europa es un 10 por ciento menor que la de nuestro satélite. Ello indica la presencia de un interior rocoso, pero su superficie es muy reflectante, compuesta básicamente de agua helada. De ahí que los científicos sugirieran la posibilidad de que la infinidad de líneas de Europa fueran roturas en la superficie del hielo. También consideraron la posible existencia de un océano de agua líquida bajo la corteza helada del satélite.
Para explicar la presencia de agua líquida en el vacío helado del espacio a unos 800 millones de kilómetros del Sol, Steven W. Squyres y Ray T. Reynolds, del Ames Research Center de la NASA, propusieron una teoría fascinante: las fuerzas de marea que hacen cambiar continuamente a Ío actúan también sobre Europa, pero menos intensamente, debido a su mayor distancia de Júpiter. De ahí se deduce que la ligera deformación que experimenta esta luna a lo largo de cada órbita puede calentar su interior lo suficiente para conservar en estado líquido la mayor parte del agua. Según este punto de vista, Europa dispone de un vasto océano recubierto por una capa de hielo de varios kilómetros de espesor. Los científicos del Ames se han preguntado también si este océano podría albergar formas primitivas de vida, a pesar del tremendo frío que reina en Europa.
Las imágenes de la nave Voyager presentaron una visión más clásica de Ganimedes y Calisto. Estos mundos rodeados de hielo estan intensamente craterizados y su densidad es inferior a la de los satélites interiores. Calisto es la luna de Júpiter con más cráteres, y su superficie recuerda la de Mercurio o la de nuestra luna. La gran abundancia de cráteres indica que Calisto ha estado geológicamente inactivo desde su formación. Sin embargo, las fotografias de la Voyager revelaron en Calisto la existencia de una clase de actividad superficial similar al movimiento del hielo. Algunos grandes cráteres de impacto muestran unos bordes erosionados, mientras sus fondos son mucho menos profundos de lo que cabría esperar. Esta falta de relieve vertical sugiere que la corteza de Calisto es blanda, lo que posibilita el hundimiento de algunas zonas de las antiguas cuencas y su integración en el relieve suave del satélite. La superficie de Ganimedes es topográficamente más variada que la de Calisto. El mayor de los satélites de Júpiter -su diámetro es algo superior al de Mercurio- tiene, como Calisto, densidad baja, corteza helada y superficie con cráteres. Sin embargo, algunas zonas de su superficie, al igual que en Europa, están cruzadas por estructuras lineales que parecen canales.
("El Sistema solar" de Kendrick Frazier i l'equip editorial de Time-Life Books, Editorial Planeta S.A., 1986)

Qüestions: -digues si són veritables (V) o falses (F) les frases següents- [16 · 0,25 = 4 punts]

1.- La densitat d'Europa és deu vegades la de la Lluna.
2.- Europa està més a prop de Júpiter que Ió.
3.- Actualment se suposa que ha Ió hi ha un immens oceà d'aigua líquida.
4.- Cal·listo és el satèl·lit més gran de Júpiter.
5.- Júpiter irradia el doble de l'energia calorífica que rep del Sol.
6.- La capa més alta de l'atmosfera jupiteriana està formada per gotetes d'aigua sòlida.
7.- Un 10% de Saturn està format per heli.
8.- L'energia de Júpiter procedeix de la fusió de l'hidrogen en heli.
9.- Saturn es va formar per col·lapse gravitatori.
10.- El satèl·lit més crateritzat de Júpiter és Cal·listo.
11.- A l'atmosfera jupiteriana hi ha hidrosulfur d'amoni.
12.- El relleu de Ganimedes és més accidentat que el de Cal·listo.
13.- Saturn es va formar fa quatre coma sis per deu elevat a deu anys.
14.- A Júpiter hi ha hidrogen líquid.
15.- En el nucli de Saturn hi ha aigua líquida.
16.- La fusió nuclear és un procés del nucli de Júpiter.
Aclariment impotant: les preguntes correctes valen 0,25 punts i les errònies descompten 0,20.

2.- Escriu en notació científica les xifres següents: [5 · 0,2 = 1 punt]

• 0,0000020067 =
• 119.266,005 =
• 15.070.976,85 =
• -0,00109 =
• -10.956,01 =

3.- Quin interès creus que pot tenir per a la ciència la recerca d'aigua líquida en els diferents astres del Sistema solar? [1 punt]

4.- Quina diferència hi ha entre els estels i els planetes quan s'observa durant mig any el firmament sense cap instrument òptic? [1 punt]

5.- Taula de dades dels satèl·lits de Neptú:

Nom	distància	diàmetre	descubridor	any
Tritó	355.000	3.500	W. Lassell	1846
Nereida	5.509.000	400	G. Kuiper	1949
Naiad	48.000	60	Nau "Voyager"	1989
Thalassa	50.000	80	Nau "Voyager"	1989
Despina	53.000	140	Nau "Voyager"	1989
Galatea	62.000	160	Nau "Voyager"	1989
Larisa	74.000	200	Nau "Voyager"	1989
Proteo	118.000	420	Nau "Voyager"	1989

(del llibre: "Los enigmas del Cosmos" de Vicente Aupí - Planeta Divulgación, 2001)

5.1.- Confecciona un diagrama de barres que ens representi la distància de cada satèl·lit al planeta Neptú. [1,5 punts]

5.2.- Confecciona un diagrama de punts que ens relacioni la distància de cada satèl·lit al planeta Neptú (eix horitzontal o d'abscisses) amb el diàmetre del satèl·lit. [1,5 punts]

Correcció

Anar a l'examen número 2

Tornar al programa del crèdit Descobrim l'Univers

Anar als enllaços d'astronomia

Tornar a la pàgina principal

Podeu contactar amb nosaltres a: editor@cienciesnaturals.com

© 2000 Xavier Varela