Ciencia planetaria
Las ciencias de la Tierra y del espacio (ESS) investigan los procesos que operan en la Tierra y también abordan su lugar en el sistema solar y la galaxia. Por tanto, las ESS abarcan fenómenos que van desde lo inimaginablemente grande hasta lo invisiblemente pequeño.
La Tierra está formada por un conjunto de sistemas -atmósfera, hidrosfera, geosfera y biosfera- que están intrincadamente interconectados. Estos sistemas tienen diferentes fuentes de energía, y la materia circula dentro y entre ellos de múltiples maneras y en varias escalas de tiempo. Los pequeños cambios en una parte de un sistema pueden tener consecuencias grandes y repentinas en partes de otros sistemas, o pueden no tener ningún efecto. Por lo tanto, para comprender los diferentes procesos que hacen que la Tierra cambie con el tiempo (en cierto sentido, cómo “funciona”) es necesario conocer el
Dado que la organización de los contenidos de las ciencias de la tierra es compleja, por su amplio alcance y su naturaleza interdisciplinaria, los esfuerzos realizados en el pasado para promover la alfabetización en ciencias de la tierra han presentado estos contenidos de muy diversas maneras. En este capítulo, comenzamos con las escalas espaciales más grandes del universo y avanzamos hacia escalas cada vez más pequeñas y un enfoque más antropocéntrico. Así, la primera idea central, ESS1: El lugar de la Tierra en el universo, describe el universo como un todo y aborda su gran escala tanto en el espacio como en el tiempo. Esta idea incluye la estructura general, la composición y la historia del universo, las fuerzas y los procesos por los que funciona el sistema solar y la historia planetaria de la Tierra.
Formación de planetas
Desde que los primeros seres humanos miraron al cielo e imaginaron las estrellas como hogueras lejanas, la humanidad se ha preguntado si estamos solos en el Universo. Los antiguos griegos argumentaban en contra de que nuestro planeta natal fuera la única cuna de la vida, pero carecían de la tecnología necesaria para demostrar sus creencias. A finales del siglo XX, los descubrimientos casi simultáneos de los posibles restos de vida bacteriana en un meteorito marciano, y de los primeros planetas que orbitan alrededor de otras estrellas, llevaron la cuestión de la existencia de vida más allá de la Tierra a la vanguardia del esfuerzo científico. En el siglo XXI, el nuevo campo de la astrobiología aprovecha la capacidad tecnológica y científica necesaria para abordar seriamente esta antigua y fundamental cuestión.
La astrobiología es el estudio de la vida en el universo. La búsqueda de vida más allá de la Tierra requiere una comprensión de la vida y de la naturaleza de los entornos que la sustentan, así como de las interacciones y procesos planetarios, del sistema planetario y estelares. Para lograr esta comprensión, la astrobiología combina los conocimientos y técnicas de muchos campos, como la astronomía, la biología, la química, la geología, la ciencia atmosférica, la oceanografía y la ingeniería aeronáutica. Los astrobiólogos pueden trabajar solos en determinadas cuestiones científicas, pero a menudo los astrobiólogos de diferentes disciplinas científicas trabajan juntos para examinar cuestiones complejas que ningún campo puede responder por sí solo. Estas preguntas abarcan temas como:
Geología planetaria
La historia del origen de nuestra luna no tiene sentido. La mayoría de los científicos creen que la luna se formó en los primeros días de nuestro sistema solar. Eso sería hace unos 4.500 millones de años. Algunos científicos sospechan que en esa época un objeto rocoso del tamaño de Marte -lo que llaman un protoplaneta- chocó con la joven Tierra. Esta colisión habría lanzado escombros de ambos mundos a la órbita. Algunos de los escombros se habrían pegado, creando nuestra luna.
Los astrónomos llaman a ese protoplaneta Theia. Llamado así por la diosa griega de la vista, nadie sabe si esta gran roca llegó a existir, porque si lo hizo, habría muerto en esa violenta colisión con la Tierra.
Muchos científicos creen que la Tierra primitiva y un protoplaneta más pequeño llamado Theia podrían haber colisionado hace mucho tiempo. Eso habría arrojado al espacio los restos de ambos. En esta simulación, las partículas rojas escaparon del sistema, las amarillas formaron la luna y las azules cayeron en la Tierra.R. Canup/SWRI
Y aquí está el motivo por el que algunos astrónomos han llegado a dudar de que Theia fuera real: si chocó con la Tierra y ayudó a formar la Luna, ésta debería parecer un híbrido de la Tierra y Theia. Sin embargo, los estudios de las rocas lunares muestran que la composición química de la Tierra y su luna son exactamente iguales. Así que la historia del impacto entre planetas parece tener algunos agujeros.
Sistema solar
A través de una lección basada en las 5E, los estudiantes de los grados 5 a 8 investigan las fases de la luna. La lección incluye los Estándares Científicos de la Próxima Generación, una lista de materiales, información de fondo, evaluaciones previas y posteriores, una clave de respuestas y enlaces a actividades relacionadas.
En esta actividad de laboratorio, los alumnos exploran la diferencia entre calor y temperatura, y exploran la velocidad de transferencia de calor de una sustancia a otra, ya que depende de la densidad de las sustancias investigadas. La actividad puede realizarse en un laboratorio de ciencias o en una cocina.
Esta es una actividad sobre el tamaño y la escala del sistema Sol-Tierra. Los alumnos harán un viaje imaginario al Sol comparando las imágenes del Sol y la Tierra en diferentes puntos de altitud sobre la Tierra.
Esta página web presenta un breve ensayo sobre las alineaciones solares del equinoccio de la pirámide de Kulkulkán en Chichén Itzá. Puede ser utilizado por los educadores como información de base o como tarea de lectura para los alumnos.
Se trata de una actividad sobre los conceptos erróneos relacionados con las estaciones. Los alumnos responderán a las preguntas de una encuesta que evalúa específicamente los conceptos erróneos más comunes en relación con las estaciones, y también se anima a los alumnos a dar las mismas preguntas de la encuesta a sus amigos y familiares.