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L’origen de l’univers

Actualment es creu que el cosmos es va originar fa aproximadament 13.700 milions d’anys i que s’ha anat expandint fins a assolir la grandària i forma actuals.

Segons aquesta teoria, coneguda com el Big Bang o Gran Explosió, al començament, tota la matèria estava concentrada en un punt a temperatura molt elevada.

La matèria estava constituïda per partícules elementals amb una gran quantitat d’energia (electrons, protons, neutrins, etc.). Aquest punt de dimensió nul·la i densitat infinita va explotar i es va iniciar l’expansió de la matèria.

L’expansió de l’univers

El descobriment de l’expansió de l’univers el va fer Edwin Hubble pels voltants de 1920.

Hubble va dedicar força temps a elaborar un catàleg amb les galàxies existents,

El resultat d’aquesta feina va ser la constatació sorprenent que totes les galàxies s’estaven allunyant de nosaltres.

Aquesta constatació va significar el començament de les teories basades en una gran explosió inicial. Extrapolant l’observació en el temps, es pot concloure que, si les galàxies s’estan separant, i tirem marxa enrere en el temps  les galàxies  s’estarien apropant fins al punt de dimensió nul·la i densitat infinita que va explotar donant lloc a Big Bang

La mesura de la velocitat de reparació de les galàxies permet deduir, aproximadament, l’edat de l’univers.. Actualment creiem que és de 13.700 anys.

Formación de las galaxias

Todas las galaxias se formaron casi al mismo tiempo, poco después del Big Bang. El material expulsado por el Big Bang se enfrió y convirtió en grandes cantidades de hidrógeno y trazas de otros elementos, este material se comenzó a condensar en cúmulos por interacción gravitacional formándose discos en los cuales sobrevino la formación de estrellas..

La Vía Lactea

Hace unos 5.000 millones de años, nuestra Vía Láctea cayó bajo el influjo gravitatorio de otra galaxia. Como resultado de las interacciones entre ambas, el centro de nuestra galaxia comenzó a arrojar surtidores de gas al espacio. Al mismo tiempo, los efectos de la gravitación provocaron la formación de una “nube oscura” en un brazo espiral: dentro se amontonaron gas, hielo y polvo sideral hasta formar nubes de moléculas que a menudo se colapsaron por su propia fuerza gravitatoria. Así surgieron miles de nuevas estrellas, que tiñeron de luz roja esta región del universo. A partir de una de ellas se desarrolló nuestro Sol.

La Via Lactea Es una gran galaxia espiral tiene aproximadamente 100.000 años luz de extensión y contiene alrededor de 100.000  o quizá 200.000 millones de estrellas. El vecino mas cercano del Sistema Solar en la Via Lactea es el sistema triple de estrellas Alfa y Proxima Centauro , que estan a una distancia de 4,3 años luz de nuestro Sol.

Que son els estels?

Eis estels son cossos celestes gasosos de grans dimensions a l’interior dels quals es produeixen reaccions nuclears que provoquen l’emissió  d’una gran quantitat d’energia a l’espai exterior.

Els estels tenen un nucli on es produeixen les reaccions nuclears. Per exemple, quatre àtoms d’hidrogen es converteixen en un àtom d’heli i en la reacció s’allibera una quantitat d’energia. Aquestes reaccions nuclears son la causa de l’emissió estel-lar de llum i de calor.

 La materia de una joven estrella empezó a arder hace apenas 4.600 millones de años: nuestro Sol brillaba por primera vez. Una nube de gas y polvo que antes giraba a su alrededor se condensó hasta convertirse en un disco giratorio. Primero se fundieron dentro diminutas partículas de polvo, y luego, como consecuencia de otras fusiones -casi siempre resultado de violentas colisiones-, se crearon cuerpos cuyo diámetro llegaba a medir varios centenares de kilómetros. Estos "planetésimos" constituyeron la materia prima de la que se formaron los planetas. Poco a poco se fue aclarando el panorama de los fragmentos que volaban a toda velocidad alrededor del Sol, hasta que al final sólo quedaron los nueve planetas -con sus más de 1OO lunas en total- y los asteroides de nuestro sistema solar.

Un choque provoca la formación de un satélite

Unos 70 millones de años después del nacimiento del Sol, un "embrión" de la Tierra comenzó a formarse a partir de un grupo de "planetésimos", que continuaron acumulándose por agregación hasta convertirse en un planeta. Su tamaño era entonces menor del que llegaría a alcanzar posteriormente. Hace 4.500 millones de años, un cuerpo celeste del tamaño de Marte chocó contra esta "prototierra", arrancando grandes pedazos de su manto. La energía así liberada provocó la evaporación de estos trozos, así como de otros fragmentos procedentes del astro que impacto contra ella. El gas resultante se fue acumulando hasta formar una nube que rodeó la Tierra. Pero muy pronto toda esta materia dispersa se condensó en un único cuerpo ígneo: la Luna. Al principio rodeaba la Tierra sólo a unos 20.000 kilómetros de distancia, pero se fue alejando progresivamente de ella. Actualmente se encuentra como término medio a unos 384.400 kilómetros.

Balsas de piedra sobre brasas volcánicas

Debido al potente impacto que dio origen a la Luna, nuestro planeta se volvió a derretir casi hasta el núcleo. Cuando la superficie terrestre se hubo enfriado de nuevo, la masa fundida se fue endureciendo y formó una costra rocosa permanente. Desgajados por ríos de fuego e impactos de asteroides, fragmentos sueltos de esta corteza flotaban al principio como balsas sobre las brasas hirvientes, sumergiéndose una y otra vez. Con la lava brotaban también gases volcánicos principalmente vapor de agua, dióxido de carbono y nitrógeno-, que creaban una fina atmósfera en torno al planeta. La corteza de la Luna también era frágil todavía, pero en nuestro satélite no pudo desarrollarse una atmósfera: su fuerza gravitatoria no era tan grande como para ser capaz de retener una envoltura de gas.

Un océano cae del cielo

La superficie del planeta Tierra se enfrió hasta alcanzar una temperatura menor de 100° Celsius (equivalente a 100° centígrados). El vapor expulsado por los volcanes se fue depositando en forma de agua sobre el suelo terrestre, almacenándose en depresiones del terreno. También contribuyeron a la formación de mares numerosos cometas con un alto porcentaje de hielo que se precipitaban sobre la Tierra. Finalmente, acabó formándose un océano: el mar primigenio. A partir de ese momento, se puso en marcha el ciclo hidrológico. Las precipitaciones, los vientos y los cambios de temperatura fueron erosionando las formaciones rocosas, que ya se habían afianzado. Los fragmentos desmenuzados fueron transportados lejos y depositados por el viento y el agua. De ahí surgieron, a su vez, nuevas formaciones rocosas; y, por fin, también los continentes.

Los pilares de la vida (hidratos de carbono -azúcar-, aminoácidos y bases de ácido nucleico) surgieron a partir de sustancias orgánicas e inorgánicas simples en pequeñas cavidades de sulfuro de hierro que se encontraban dentro de las paredes de los black-smokers, fumarolas situadas en el fondo del mar. De estos pilares surgieron las proteínas (albúmina) y el ácido ribonucleico (ARN): una cadena de moléculas que diseña la estructura de nuevas proteínas (ambos en la figura 1). Junto al ARN se forma el ADN, una molécula más estable que determina la estructura del ARN y, con ello, la formación ordenada de proteínas (2). Después, los lípidos -materias grasas que comenzaron aquí su desarrollo- conformaron una membrana . celular doble (3). Finalmente, se formó otra envoltura protectora: la pared celular (4). Así se completó el proceso celular y la vida terrestre pudo comenzar.

Creación en el fondo del mar

No se sabe con exactitud ni cómo ni cuándo surgió la vida en la Tierra, aunque parece que hace por lo menos 3.500 millones de años. La transformación de la materia muerta en viva partió probablemente de los black smokers (fumarolas negras), estructuras en forma de chimenea que hoy se encuentran todavía en los fondos oceánicos. Por ellas penetra el agua caliente procedente del suelo volcánico, que contiene compuestos de metales con azufre. Debido al súbito enfriamiento, cuando salen, estos sulfuros se precipitan y se condensan cerca de las fumarolas. El sulfuro de hierro es un buen catalizador para la formación de combinaciones orgánicas de estructura compleja a partir de sustancias químicas simples. Bajo la protección de las paredes de los black smokers, estas combinaciones evolucionaron hasta convertirse en cadenas complejas de moléculas, que en algún momento pudieron copiarse a sí mismas desarrollando envolturas protectoras: la membrana celular y la pared celular. Así surgió la primera célula, origen de cualquier tipo de vida sobre la Tierra.

Las bacterias abren paso a la vida superior

Hace más de 2.500 millones de años, la vida sobre la Tierra dio un paso decisivo: hasta ese momento, los organismos unicelulares absorbían su energía vital de una variedad de procesos químicos independientes de la luz (como continúa . sucediendo hoy). Pero a partir de entonces desarrollaron, además, la fotosíntesis, por la que podían formar azúcar a partir de dióxido de carbono y de agua con ayuda de la energía procedente de la luz, como harían posteriomente las plantas. Las cianobacterias que facilitan la fotosíntesis fueron construyendo poco a poco en aguas poco profundas los llamados "estromatolitos", formados principalmente por colonias de cianobacterias y sedimentos calcáreos. Como producto residual de la fotosíntesis se generaba oxígeno. Durante largo tiempo, el oxígeno se combinaba de forma inmediata con el hierro disuelto en el agua, así como con los hidrosulfuros. Hasta que ascendió en forma de gas desde el océano a la atmósfera, que carecía de oxígeno. Este proceso dio vía libre para que evolucionara en tierra la vida superior que conocemos hoy.

Se desarrolla la vida animal

Tras el meteorico comienzo que experimentaron las bacterias, el proceso de la vida avanzó muy lentamente a lo largo de miles de millones de años. Pero de repente -al menos desde una pespectiva geológica-, empezó a desarrollarse con mucha rapidez. En especial a principios del cámbrico, cuando apareció una gran variedad de animales bastante desarrollados en términos relativos, sobre todo los de concha dura. Este periodo, en que la vida animal floreció en todos los sentidos, es denominado "explosión cámbrica" por la mayoría de los científicos. Además de algunos animales extraños, que no pueden incluirse entre la fauna moderna, los mares se poblaron de representantes de cualquiera de las especies que se pueden encontraren la actualidad.

La Tierra/ una bola de nieve

El clima terrestre nunca se ha mantenido constante. A lo largo de la historia de la Tierra, unas veces ha sido más cálido que ahora y otras realmente gélido. En uno de los periodos más duros, que comenzó hace unos 750 millones de años y duró en total 170 millones de años, todo el planeta se congeló varias veces, exceptuando pequeñas extensiones de agua cerca del Ecuador. En esa etapa se movía por el universo como una resplandeciente bola de nieve. Pero los volcanes, como puntos incandescentes, se abrieron paso con su fuego a través de capas de hielo de kilómetros de espesor y escupieron cenizas y gases hacia la atmósfera. Así se fue incrementando progresivamente su contenido de dióxido de carbono. Como consecuencia de este "efecto invernadero", e! hielo se derritió completamente en pocos siglos. Así, hace 580 millones de años, la Tierra se convirtió -quizá de forma provisional-en un planeta caliente.