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República Bolivariana De Venezuela Ministerio Del Poder Popular Para la Educación Universitaria Universidad Nacional Marítima Del Caribe Extensión UMC-COL

NAVEGACIÓN ASTRONÓMICA Unidad I Astronomía Náutica Alumnos: BRACHO, Víctor C.I. 25.189.853 Trimestre IV Sección A

Cabimas, 27 de Mayo de 2015 ESQUEMA

UNIDAD I ASTRONOMÍA NÁUTICA

INTRODUCCIÓN 1. EL UNIVERSO 2. UNIDADES DE DISTANCIA 3. LA VÍA LÁCTEA 4. EL SOL 5. EL SISTEMA SOLAR 6. LA LUNA 7. PLANETAS MENORES 8. ASTEROIDES 9. METEOROROS 10. METEORITOS 11. COMETAS CONCLUSIÓN

INTRODUCCIÓN

La navegación marítima es una disciplina técnica que tiene por objeto la planificación, la dirección y el control de la derrota con el fin de que la navegación se realice de forma segura y eficaz. Para ello, resulta esencial: • la disposición de cartografía náutica con la representación sobre un plano de la porción de la superficie terrestre donde se efectúa la navegación; • la determinación precisa de las coordenadas geográficas, latitud y longitud, que proporcionan la situación del buque, tanto para evitar peligros como para detectar y corregir desviaciones respecto de la derrota planificada. Precisamente, atendiendo a las técnicas empleadas para determinar la situación, la navegación marítima se divide en distintas ramas, una de las cuales es la navegación astronómica. En ésta, la situación se determina a partir de la observación de la altura de los astros sobre el horizonte (con ayuda del sextante), cuyas efemérides son conocidas (se encuentran en el Almanaque Náutico), precisado el instante de la observación (con un cronómetro marino). El cálculo requiere la resolución del triángulo de posición, construido sobre la esfera celeste, en las posiciones del polo, el astro y el zenit (representante del observador en la esfera celeste), utilizando la trigonometría esférica. Durante astrónomos,

cientos

geógrafos,

de

años,

generaciones

enteras

matemáticos y fabricantes

de

de

navegantes,

instrumentos han

desarrollado el arte y la ciencia de la navegación astronómica y las han llevado a su nivel actual.

UNIDAD I ASTRONOMÍA NÁUTICA

“La navegación es una ciencia y un arte: la ciencia que permite determinar en todo instante la posición de un barco, en cualquier parte del océano en que se encuentre y el arte de conducirlo de un punto a otro de la superficie, con seguridad y exactitud.” La ciencia de la navegación se divide en cuatro técnicas principales: 1)

La navegación a la estima, que se deriva de la expresión deduced

reckoning, y estima la posición aproximada de un navío solamente desde su rumbo y velocidad. 2)

Guiado, que implica tripular la embarcación mediante referencias

frecuentes a señales geográficas y ayudas de navegación y por el uso de sondas; 3)

Navegación astronómica, es una rama de la astronomía aplicada que

emplea la observación de los cuerpos celestes (el Sol, la Luna, los planetas o las estrellas) para determinar la posición geográfica sobre la superficie terrestre. 4)

Navegación electrónica, el sistema más importante y avanzado de

navegación en la actualidad, que usa radio y equipo electrónico. 1. EL UNIVERSO El Universo es todo, sin excepciones. Materia, energía, espacio y tiempo, todo lo que existe forma parte del Universo. El Universo contiene galaxias, cúmulos de galaxias y estructuras de mayor tamaño llamadas supercúmulos, además de materia intergaláctica.

2. UNIDADES DE DISTANCIA El sistema náutico de medidas tiene como propósito servir de guía para la navegación marítima, aérea y exploración polar, se usa también en las leyes y tratados internacionales acerca de aguas territoriales, en gran parte debido a su conveniencia al trabajar con mapas cartográficos, coordenadas geográficas y latitudes. A pesar de tener sus propias unidades de medida, el sistema náutico

también toma prestadas unidades del sistema imperial como la yarda y la legua. Para medir o indicar las distancias, se utilizan por lo general la milla náutica, el cable náutico y la yarda. La milla náutica es la medida lineal de un minuto de arco de círculo máximo de la superficie terrestre y equivale aproximadamente a 1.852 metros. El Ecuador y los Meridianos son círculos máximos. 

Unidad de longitud. Es el valor de un minuto de arco de meridiano. Equivale



a 1.852 metros. La milla equivale a 2.000 yardas. El cable náutico equivale a la décima parte de la milla náutica o sea l85,2



metros. La Yarda equivale a 0,914 metros.

BRAZA En una unidad de longitud y equivale a 1,83 metros PIE Es una unidad de longitud y equivale a 0,305 metros. El pie se divide 12 pulgadas. Su equivalencia en brazas es: 6 pies = I braza 3. LA VÍA LÁCTEA La Vía Láctea es nuestra galaxia. Según las observaciones, posee una masa de 1012 masas solares y es de tipo espiral barrada. Con un diámetro medio de unos 100 000 años luz se calcula que contiene unos 200 000 millones de estrellas, entre las cuales se encuentra el Sol. La distancia desde el Sol al centro de la galaxia es de alrededor de 27 700 años luz (8.5 kpc) A simple vista, se observa como una estela blanquecina de forma elíptica, que se puede distinguir en las noches despejadas. Lo que no se aprecian son sus brazos espirales, en uno de los cuales, el llamado brazo de Orión, está situado nuestro sistema solar, y por tanto la Tierra. El núcleo central de la galaxia presenta un espesor uniforme en todos sus puntos, salvo en el centro, donde existe un gran abultamiento con un grosor máximo de 16.000 años luz, siendo el grosor medio de unos 6000 años luz. Todas las estrellas y la materia interestelar que contiene la Vía Láctea, tanto en el núcleo central como en los brazos, están situadas dentro de un disco de

100 000 años luz de diámetro, que gira sobre su eje a una velocidad lineal superior a los 216 km/s.32 4. EL SOL El Sol (del latín sol, solis, a su vez de la raíz protoindoeuropea sauel-)4 es una estrella del tipo espectral G2 que se encuentra en el centro del Sistema Solar y constituye la mayor fuente de radiación electromagnética de este sistema planetario. La

Tierra

y

otros

cuerpos

(incluidos

otros planetas, asteroides,

meteoroides, cometas y polvo) orbitan alrededor del Sol. Por sí solo, representa alrededor del 99,86 % de la masa del Sistema Solar. La distancia media del Sol a la Tierra es de aproximadamente 149 600 000 kilómetros y su luz recorre esta distancia en 8 minutos y 19 segundos. La energía del Sol, en forma de luz solar, sustenta a casi todas las formas de vida en la Tierra a través de la fotosíntesis, y determina el clima de la Tierra y la meteorología. Es la estrella del sistema planetario en el que se encuentra la Tierra; por lo tanto, es el astro con mayor brillo aparente. Su visibilidad en el cielo local determina, respectivamente, el día y la noche en diferentes regiones de diferentes planetas. En la Tierra, la energía radiada por el Sol es aprovechada por los seres fotosintéticos, que constituyen la base de la cadena trófica, siendo así la principal fuente de energía de la vida. También aporta la energía que mantiene en funcionamiento los procesos climáticos. El Sol es una estrella que se encuentra en la fase denominada secuencia principal, con un tipo espectral G2, que se formó entre 4567,9 y 4570,1 millones de años y permanecerá en la secuencia principal aproximadamente 5000 millones de años más. El Sol, junto con todos los cuerpos celestes que orbitan a su alrededor, incluida la Tierra, forman el Sistema Solar. A pesar de ser una estrella mediana, es la única cuya forma se puede apreciar a simple vista, con un diámetro angular de 32′ 35″ de arco en el perihelio y 31′ 31″ en el afelio, lo que da un diámetro medio de 32′ 03″.

La combinación de tamaños y distancias del Sol y la Luna son tales que se ven, aproximadamente, con el mismo tamaño aparente en el cielo. Esto permite una amplia gama de eclipses solares distintos (totales, anulares o parciales). 5. EL SISTEMA SOLAR El Sistema Solar es el sistema planetario en el que se encuentran la Tierra y otros

objetos astronómicos que giran directa o indirectamente en

una órbita alrededor de una única estrella conocida como el Sol.1 La estrella concentra el 99,75 % de la masa del Sistema Solar y la mayor parte de la masa restante se concentra en ocho planetas cuyas órbitas son prácticamente circulares y transitan dentro de un disco casi llano llamado plano eclíptico. Los cuatro más cercanos, considerablemente más pequeños Mercurio, Venus, Tierra y Marte, también conocidos como los planetas terrestres, están compuestos principalmente por roca y metal. Mientras que los cuatro más alejados, denominados gigantes gaseosos o "planetas jovianos", más masivos que los terrestres, están compuesto de hielo y gases. Los dos más grandes, Júpiter y Saturno, están compuestos principalmente de helio e hidrógeno. Urano y Neptuno, denominados los gigantes helados, están formados mayoritariamente por agua congelada, amoniaco y metano El Sol es el único cuerpo celeste que emite luz propia, la cual es producida por la combustión de hidrógeno y su transformación en helio por la fusión nuclear. El sistema solar se formó hace unos 4600 millones de años a partir del colapso de una nube

molecular.

El

material

residual

originó

un disco

circumestelar

protoplanetario en el que ocurrieron los procesos físicos que llevaron a la formación de los planetas. El Sistema solar se ubica en la actualidad en la Nube Interestelar Local que se halla en la Burbuja Local del Brazo de Orión, de la galaxia espiral Vía Láctea, a unos 28 000 años luz del centro de esta. El Sistema Solar es también el hogar de varias regiones compuestas por objetos pequeños. El Cinturón de asteroides, ubicado entre Marte y Júpiter, es

similar a los planetas terrestres ya que está constituido principalmente por roca y metal, en este se encuentra el planeta enano Ceres. Más allá de la órbita de Neptuno están el Cinturón de Kuiper, el Disco disperso y la Nube de Oort, que incluyen objetos transneptúnicos formados por agua, amoníaco principalmente.

En

este

lugar

existen

cuatro

y metano planetas

enanos Haumea, Makemake, Eris y Plutón, el cual fue considerado el noveno planeta del sistema solar hasta 2006. Este tipo de cuerpos celestes ubicados más allá de la órbita de Neptuno son también llamados plutoides, los cuales junto a Ceres, poseen el suficiente tamaño para que se hayan redondeado por efectos de su gravedad, pero que se diferencian principalmente de los planetas porque no han vaciado su órbita de cuerpos vecinos. Adicionalmente a los miles de objetos pequeños de estas dos zonas, algunas docenas de los cuales son candidatos a planetas enanos, existen otros grupos como cometas, centauros y polvo cósmico que viajan libremente entre regiones. Seis planetas y tres planetas enanos poseen satélites naturales. El viento solar, un flujo de plasma del Sol, crea una burbuja de viento estelar en el medio interestelar conocido como heliosfera, la que se extiende hasta el borde del disco disperso. La Nube de Oort, de la cual se cree es la fuente de los cometas de período largo, es el límite del sistema solar y su borde está ubicado a un año luz desde el Sol. 6. LA LUNA La Luna es el único satélite natural de la Tierra. Con un diámetro ecuatorial de 3474 km1es el quinto satélite más grande del Sistema Solar, mientras que en cuanto al tamaño proporcional respecto de su planeta es el satélite más grande: un cuarto del diámetro de la Tierra y 1/81 de su masa. Después de Ío, es además el segundo satélite más denso. Se encuentra en relación síncrona con la Tierra, siempre mostrando la misma cara hacia el planeta. El hemisferio visible está marcado con oscuros mares lunares de origen volcánico entre las brillantes montañas antiguas y los destacados astroblemas. A pesar de ser en apariencia el objeto más brillante en el cielo después del Sol, su superficie es en realidad muy

oscura, con una reflexión similar a la del carbón. Su prominencia en el cielo y su ciclo regular de fases han hecho de la Luna un objeto con importante influencia cultural desde la antigüedad tanto en el lenguaje, como en el calendario, el arte o la mitología. La influencia gravitatoria de la Luna produce las mareas y el aumento de la duración del día. La distancia orbital de la Luna, cerca de treinta veces el diámetro de la Tierra, hace que se vea en el cielo con el mismo tamaño que el Sol y permite que la Luna cubra exactamente al Sol en los eclipses solares totales. 7. PLANETAS MENORES Planeta menor o planetoide es una clasificación, actualmente en desuso, que

hasta

2006

englobaba

siendo satélites ni cometas,

los

cuerpos

resultaban

ser

del Sistema más

Solar

que,

pequeños

no que

los planetas «tradicionales» pero más grandes que los meteoroides, comúnmente definidos con un tamaño máximo de 10 metros. Esta distinción se realizaba basándose en la apariencia visual al efectuarse su descubrimiento; los cometas debían mostrar una coma, y eran listados en sus propios catálogos. En contraste, los planetas menores aparecen como estrellas y reciben una denominación provisional anual en el orden de su descubrimiento y una designación (número consecutivo)

y

nombre

si

su

existencia

está

bien

establecida

con

una órbita determinada. Tras la reunión de la Unión Astronómica Internacional (IAU) de 2006 se redefinieron las categorías de objetos celestes en tres tipos: planeta, planeta enano y cuerpo menor del Sistema Solar, por lo que el término "planeta menor" perdió su vigencia, pudiéndose utilizar ahora de forma oficiosa como equivalente de cuerpo menor del Sistema Solar, es decir, para designar de forma genérica a todos aquellos cuerpos que, sin ser satélites, no han alcanzado un tamaño suficiente como para adoptar una forma esencialmente esférica, atributo identificativo de los planetas, tanto de los «tradicionales» o «mayores» como de los «enanos». A pesar de que la categoría planeta menor ya no es oficial, sí ha mantenido ese nombre el catálogo de planetas menores de la UAI. Al no haberse

creado un catálogo propio para la reciente categoría de planeta enano, la UAI ha seguido asignando un número en el catálogo de planetas menores a esta nueva categoría de cuerpos celestes,6 motivo que, unido a la tradición, provoca que algunos autores sigan empleando el término planeta menor para referirse a los «planetas enanos», aunque estrictamente no lo sean. Es relativamente común utilizar indistintamente las denominaciones «asteroide», planetoide y planeta menor, si bien en ambientes científicos el término asteroide se suele reservar para los objetos ubicados en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter, mientras que los objetos situados en el cinturón de

Kuiper o,

en

general,

más

allá

de

la

órbita

de Neptuno suelen

denominarse objetos transneptunianos. 8. ASTEROIDES Un asteroide es un cuerpo rocoso, carbonáceo o metálico más pequeño que un planeta y mayor que un meteoroide, que orbita alrededor del Sol en una órbita interior a la de Neptuno. Vistos desde la Tierra, los asteroides tienen aspecto de estrellas, de ahí su nombre,1que les fue dado por William Herschel poco después de que los primeros fueran descubiertos. Hasta el 24 de marzo de 2006 a los asteroides también se los llamaba planetoides o planetas menores, pero esta definición ha caído en desuso. En aquellas zonas de la órbita de una estrella en las que, por diversos motivos, no se ha producido la agrupación de la materia inicial en un único cuerpo dominante o planeta, aparecen los discos de asteroides: objetos rocosos de muy diversos tamaños que orbitan en grandes cantidades en torno a la estrella, chocando eventualmente entre sí. Cuando las rocas tienen diámetros inferiores a 50m se denominan meteoroides. A consecuencia de las colisiones, algunos asteroides pueden variar sus órbitas, adoptando trayectorias muy excéntricas que periódicamente les acercan la estrella. 9. METEOROS

Es la estela de materia incandescente que deja detrás de sí un meteoroide al atravesar la atmósfera. El término meteoro proviene del griego meteoron, que significa "fenómeno en el cielo". Se emplea para describir el destello luminoso que acompaña la caída de materia del sistema solar sobre la atmósfera terrestre. Dicho destello se produce por la incandescencia temporal que sufre el meteoroide a causa de la presión de choque (el aire atmosférico se comprime al chocar con el cuerpo y, al aumentar la presión, aumenta la temperatura, que se transfiere al meteoroide), no de la fricción. Esto ocurre generalmente a alturas entre 80 y 110 kilómetros (50 a 68 millas) sobre la superficie de la Tierra. 10. METEORITOS Un meteorito es

un meteoroide que

alcanza

la

superficie

de

un planeta debido a que no se desintegra por completo en la atmósfera. La luminosidad dejada al desintegrarse se denomina meteoro. Este término se emplea también en la palabra meteoroide con la que nos referimos a la propia partícula sin ninguna relación con el fenómeno que produce cuando entra en la atmósfera de la Tierra. Un meteoroide es materia que gira alrededor del Sol o cualquier objeto del espacio interplanetario que es demasiado pequeño para ser considerado como un asteroide o un cometa. Las partículas que son más pequeñas todavía reciben el nombre de micrometeoroides o granos de polvo estelar, lo que incluye cualquier materia interestelar que pudiera entrar en el sistema solar. Un meteorito es un meteoroide que alcanza la superficie de la Tierra sin que se haya vaporizado completamente. Generalmente, un meteorito en la superficie de cualquier cuerpo celeste es un objeto que ha venido desde otra parte del espacio. Los meteoritos también se han encontrado en la Luna y Marte. Los meteoritos cuya caída se produce delante de testigos o que se logran recuperar instantes después de ser observados durante su tránsito en la atmósfera son llamados 'caídas'. El resto de los meteoritos se conocen como hallazgos. A la fecha (mediados de 2006), existen aproximadamente 1050 caídas

atestiguadas que produjeron especímenes en las diversas colecciones del mundo. En contraste, existen más de 31.000 hallazgos de meteoritos bien documentados. Los meteoritos se nombran siempre como el lugar en donde fueron encontrados, generalmente una ciudad próxima o alguna característica geográfica. En los casos donde muchos meteoritos son encontrados en un mismo lugar, el nombre puede ser seguido por un número o una letra (ejemplo: Allan Hills 84001 o Dimmitt (b)). 11. COMETAS Los cometas son cuerpos celestes constituidos por hielo, polvo y rocas que orbitan alrededor del Sol siguiendo diferentes trayectorias elípticas, parabólicas o hiperbólicas. Los cometas, junto con los asteroides, planetas y satélites, forman parte del Sistema Solar. La mayoría de estos cuerpos celestes describen órbitas elípticas de gran excentricidad, lo que produce su acercamiento al Sol con un período considerable. A diferencia de los asteroides, los cometas son cuerpos sólidos compuestos de materiales que se subliman en las cercanías del Sol. A gran distancia (a partir de 5-10 UA) desarrollan una atmósfera que envuelve al núcleo, llamada coma o cabellera. Esta coma está formada por gas y polvo. A medida que el cometa se acerca al Sol, el viento solar azota la coma y se genera la cola característica. La cola está formada por polvo y el gas de la coma ionizado.

CONCLUSIÓN

Desde la más remota antigüedad, los navegantes han recurrido a la observación de los astros visibles para orientarse y conocer su posición.

Muchos de los avances en el estudio del movimiento de los astros han sido consecuencia de las propias necesidades que la navegación planteaba. Los conocimientos que han sido requeridos para ello son un tesoro que debería conservarse. Todo marino ha debido conocer los rudimentos de la mecánica celeste Además, la navegación astronómica representa la verdadera capacidad del pensamiento y de la creatividad científica de la era preelectrònica. Finalmente, aunque no por último, la navegación astronómica puede resultar una alternativa muy apreciada cuando el receptor GPS comienza a fallar.