Caracas, 27 de Septiembre de 1999
La Tierra Como Sistema
Sistema se refiere a un conjunto de elementos relacionados entre sí. Los sistemas sean biológicos, sociales o terrestres se caracterizan por actuar en un ámbito determinado, mediante una estructura u organización establecida a través de un conjunto dinámico de interacción que da origen a etapas sucesivas de evolución. El Planeta Tierra como modelo de sistema se puede ubicar en el Sistema Solar; posee una estructura organizada en 4 geósferas y mantiene interacciones gravitatorias y radiantes con los demás cuerpos del sistema.
Cada una de las geosferas (litosfera, atmósfera, hidrosfera y biosfera) conforman un subsistema dentro del planeta y se encuentran relacionadas unas con otras, lo que le da al planeta una característica de planeta dinámico.
Como ejemplo de algunos sistemas tenemos: el sistema digestivo, sistema solar, sistema métrico decimal, sistema social, sistema terrestre.
Entre las características de los sistemas tenemos:
Relaciones à Entre los componentes de un sistema existen relaciones estructurales y funcionales, éstas no son anárquicas, son relaciones ordenadas.
Globalidad à Estas interacciones determinan el comportamiento del sistema como una globalidad.
Ámbito à Cada sistema existe en un cierto espacio, este entorno del sistema es lo que se conoce como el ámbito.
Equilibrio à Los sistemas tienen la tendencia a mantener una cierta estabilidad o equilibrio entre sus componentes, pues ellos poseen una cierta capacidad para adaptarse a las perturbaciones.
Evolución à Todo sistema pasa por etapas sucesivas de estabilidad y equilibrio.
Aún cuando los sistemas tengan una naturaleza y particularidades que lo diferencien de los demás, también supone que esta forma de ver y estudiar los conjuntos interactivos en equilibrio, denominado enfoque de sistema ha permitido, el establecimiento de principios leyes y modelos que pueden ser aplicados a los sistemas para obtener algunas generalizaciones y hacer predicciones.
Para favorecer el estudio de los sistemas con esta "herramienta teórica", existen un conjunto de signos que representan convencionalmente las relaciones de intercambio interacción y equilibrio, propias de los sistemas, de forma tal que simplificando el sistema sea posible su representación y estudio, esta representación simplificada no es otra cosa que un modelo.
Un modelo puede ser una maqueta, un esquema, un gráfico. O hasta un conjunto de ecuaciones matemáticas.
Una de las características propia de los sistemas es que en ellos se producen interacciones entre sus componentes, esto quiere decir que entre la tierra y su ámbito también se producen interacciones que pueden ser gravitatorias, electromagnéticas y nucleares. Las cuales se manifiestan de una manera particular.
La Tierra y su Ámbito
El Sistema Solar
Nuestro planeta tiene una dinámica muy particular que hace que se considere como un todo. Sus componentes las geósferas, están organizadas; entre ellas se producen interacciones que definen relaciones de intercambio de materia y energía, estas relaciones se mantienen en equilibrio pero evolucionan en el tiempo. Todas estas características hacen que nuestro planeta pueda definirse como un sistema.
Durante mucho tiempo se creyó que la Tierra era el centro del Universo con el sol, los planetas y todas las estrellas girando a su alrededor describiendo órbitas concéntricas alrededor de la Tierra.- Modelo geocéntrico -
Muchos fenómenos observados hasta entonces, pudieron ser explicados con este modelo. En la medida en que el hombre observó con mayor precisión la bóveda celeste, este modelo fue contrapuesto con los datos obtenidos y surgió El Modelo heliocéntrico. Copérnico, Kepler y Galilei partiendo de sus observaciones llegaron a afirmar que la Tierra y los planetas se movían alrededor del sol.
El modelo heliocéntrico condujo a la humanidad a tener una imagen más clara del sistema solar; con el sol ocupando la parte central del sistema y la Tierra, junto a los demás planetas, satélites, asteroides, cometas, meteoritos, polvo y gas girando a su alrededor en órbitas concéntricas ligeramente elípticas cuyas trayectorias fueron determinadas por Isaac Newton (1727) quien a su vez demostró en que forma las leyes de la gravedad determinan el movimiento de los planetas.
Este modelo no fue aceptado ya que la simple observación del movimiento "aparente" del sol sugiere lo contrario. Al contemplar la bóveda celeste en una noche despejada observamos puntos de luz. Estos puntos luminosos son las estrellas y sus agrupaciones galaxias- nebulosas- constelaciones, nos dicen que el sistema solar no está solo en el espacio.
Como estudiamos, un sistema puede formar parte de otro mayor, el Sistema Solar forma parte de un conjunto mucho más extenso; el Universo, al cual estamos indisolublemente ligados.
Origen y Evolución del Universo
El enigma del origen del Universo ha llevado al hombre a elaborar teorías que expliquen su formación. En la actualidad se acepta la teoría de la gran explosión, o teoría del Big-Bang defendida por Stephen Hawking (1975). De acuerdo a ésta en un principio toda la masa del Universo estaba concentrada en un cuerpo muy denso, una enorme bola de fuego, que por algún desequilibrio interno estalló y la materia y la energía se extendieron en todas las direcciones. A medida que el material se enfriaba, se formo una nube de gas hidrógeno, originando las galaxias.
A partir de las observaciones sistemáticas de diferentes observatorios astronómicos y a través del análisis de la luz con el espectroscopio, que permite conocer si el cuerpo luminoso se acerca o se aleja de nosotros, efecto conocido como efecto Doppler, se ha comprobado al analizar la luz emitida por la galaxia, que sólo las más distantes se están alejando de nuestro planeta. De esto se deduce que el Universo se está expandiendo a una velocidad muy rápida y esto se ha conocido como la "La Teoría de la Expansión del Universo" formulada por Edwin Hubble. (1920)
Teorías acerca del Origen del Sistema Solar
Tenemos la teoría desarrollada por Immanuel Kant (1755) y Simón de Laplace (1796) que propusieron la hipótesis nebular que sostiene que el Sol y los planetas se condensaran de una nube grande y grumosa. De la condensación de la masa nebulosa se originó primero un Sol de extensa atmósfera que por enfriamiento se concentró en una esfera gaseosa; a lo largo del ecuador de esta esfera fueron dibujándose anillos cada vez más pequeños que por condensación formaron unos cuerpos separados, los planetas. Con los años esta hipótesis a sufrido refinamientos y modificaciones, pero sin cambiar de ideas.
En 1900 Chamberlain y Moulton propusieron la hipótesis planetesimal, que sostiene que los planetas se formaron de material que fue arrancado del Sol cuando otra estrella paso muy cerca de él. En 1919 Jeans y Jeffreys sugirieron que un encuentro muy cercano con una estrella produjo una gigantesca marea en la superficie solar y el material arrancado se rompió en secciones cada una de las cuales se convirtió en un planeta llegando a ser líquido y después sólido al enfriarse, esta teoría es conocida como hipótesis de las mareas.
Uno de los misterios más emocionantes para el hombre es el del origen del Sistema Solar. Se han formulado muchas ideas con relación a este origen y se estima que hace 4.600 millones de años en uno de los brazos de la galaxia se inició la formación de este sistema. Recordemos que en una de las galaxias (vía láctea) del Universo, se encuentra ubicado nuestro Sistema Solar, esta galaxia tiene forma de disco aplanado con gas, polvo y estrellas. La vía láctea esta ubicada en el ecuador de la bóveda celeste como una banda luminosa, en forma de espiral, formada por miles de millones de estrellas dispuestas en racimos y es la parte visible de nuestra galaxia desde la Tierra.
Las distancias que separan a los astros son tan gigantescas que no podemos concebirlas empleando nuestras medidas corrientes. Por esta razón los astrónomos usan una medida especial el AÑO-LUZ y el PARSEC para medir las distancias del Universo.
El AÑO-LUZ es la distancia que recorre la luz en un año. La luz viaja a una velocidad de 300.000 Km/s. Multiplicando esta cifra por número de segundos que tiene un año tendremos aproximadamente 9,4 billones de Km de distancia que equivale a un AÑO-LUZ. El PARSEC es igual a 3,26 AÑO-LUZ. (30,86x1012 Km)
Todas las teorías sobre el origen del Sistema Solar indican la formación del Sol y los planetas a partir de una nube de gas y polvo cuya velocidad de rotación aumentaba a medida que se contraía.
Existe una teoría conocida como teoría de la nube de polvo, hoy en día muy aceptada que puede explicar la estructura, distribución, composición y movimiento de los planetas.
Todas las teorías sugieren que los planetas se formaron a partir de una estructura común, discoidal, llamada nebulosa solar. El Sol se habría formado en el interior de un disco de gas y polvo en rotación, la parte principal de la nebulosa se condensó en la región central y formó el Sol. En la periferia del disco se habrían formado los planetas. Aquellos más cercanos al Sol, habrían perdido la mayor parte de su envoltura gaseosa, especialmente hidrógeno y helio, conservando núcleos rocosos fundidos.
La nube de polvo pudo haber generado el cinturón de asteroides.
En el comienzo de su existencia los planetas estaban en estado gaseoso, de modo que ellos a su vez pudieron segregar anillos de los que se formaron satélites.