Conceptos de los estudiantes y preguntas
Ideas comunes de los estudiantes
La expansión del Universo se debe a la expansión del espacio.
Puente para el aprendizaje: El espacio no se expande como una tela o algo que pueda estirarse (idea errónea introducida por la mayoría de los modelos). Del mismo modo, el Universo no se expande "hacia" nada, dado que no existe espacio "fuera" de él. En su lugar, la escala que se utiliza para definir el espacio cambia. Por esta razón, puede ser útil hablar de que el espacio-tiempo del Universo se expande en lugar de decir que el espacio se expande.
En este video del JPL sobre la Expansión del Universo, se dibujan una serie de ondas sobre una banda elástica. Observa que hay puntos en cada extremo de las ondas dibujadas. Imagina que hay un término que define la distancia entre esos dos puntos. A medida que la banda se estira, el término sigue siendo el mismo, pero su escala ha cambiado.
Preguntas comunes de los estudiantes
¿Cómo puedes saber que un observador en otra galaxia también observaría todas las demás galaxias que se alejan de él? No puedes ir a esas galaxias y hacer mediciones desde sus ubicaciones, así que ¿cómo puedes estar seguro de que esto es lo que vería un observador en otra galaxia?
Nuestras observaciones de los desplazamientos al rojo de la luz de las galaxias nos permiten desarrollar un modelo de cómo se expande el Universo. Utilizando este modelo, podemos hacer predicciones sobre cómo observarán la expansión otros lugares del Universo. Nuestras observaciones nos dicen que el Universo se expande de manera uniforme. A medida que el espacio se expande, las galaxias parecen alejarse unas de otras. No importa dónde te encuentres en el Universo, observarás galaxias alejándose de ti, con galaxias cercanas alejándose más lentamente (ya que hay menos espacio-tiempo expandiéndose entre ellas) que galaxias lejanas (que tienen una mayor cantidad de espacio-tiempo entre ellas). Entonces, los observadores de todas las galaxias harán las mismas observaciones respecto al movimiento de las galaxias y la expansión del Universo.
¿Cómo podemos saber que el Universo no tiene centro?
Dado que todos los lugares observan la expansión alejándose de ellos, ningún lugar puede ser el punto central de la expansión y, por tanto, el Universo no tiene centro.
¿Qué causa la expansión del Universo?
Nadie sabe por qué se expande el Universo, pero la teoría de la relatividad general apoya matemáticamente el rol de la gravedad y su relación con el espacio-tiempo, prediciendo el resultado que estamos viendo. https://www.universetoday.com/116229/whats-causing-the-universe-to-expand/
How do we know the shape of an asteroid? Are asteroids spherical?
Almost all asteroids have irregular shapes. Their masses are so low that gravitational forces have not been able to pull them into spherical shapes like the planets.
Only a very small fraction of known asteroids have been studied in enough detail to determine their shapes. One way to determine an asteroid’s shape is by mapping its surface with radar. Another way is to use two or more telescopes to observe the asteroid simultaneously, a technique called interferometry. Some space probes have flown to asteroids and imaged them. Finally, a rough idea of an asteroid shape may be possible to determine from analyzing light curves of its rotation. But all of these techniques can be used to study only the largest asteroids. Since shapes for most asteroids are unknown, a sphere is used as a general model for determining the volume of an asteroid. The derived sizes are not actual measurements but estimates, since they are computed with some assumed values.
Why does the probability of impact for a newly-discovered asteroid often increase with additional observations before decreasing?
The initial set of possible orbits have a large range of positions due to uncertainties. As additional observations are made, some of the possible orbits are eliminated (many of which do not pose a risk of Earth impact). But if the small set of possible orbits that are potential Earth impactors are not ruled out, the probability of impact will increase.
For more information about this idea, check our Phil Plait’s blog post on this topic.
How do scientists make an estimate of the total number of asteroids when all of them have not yet been discovered?
The estimate is based on a fragmentation model. Think about this: If you struck a rock with a hammer, it would break into pieces. Some of the pieces would be larger, but the number of smaller pieces would be greater by a certain predictable amount. We have found with a high degree of certainty all of the larger asteroids. Knowing this number, we can apply our model to predict the total number of smaller sizes of asteroids that are likely to exist.
If we found an asteroid on a collision course with Earth, what could we do about it?
There isn’t a single answer to this question, because many variables must be taken into account: the time until impact, the orbit and speed of the asteroid, and the size and composition of the asteroid. Most techniques fall into two categories:
- Altering the asteroid's orbit ( an idea proven feasible by the DART mission), or
- Fragmenting the asteroid into many small pieces that would not cause significant damage if they impacted Earth
It is critically important that asteroids are detected as early as possible, because there is no way to deflect or destroy an asteroid that’s detected hours before impact. No known weapon system could intercept the asteroid because of the velocity at which it travels–an average of 12 miles per second.
More information may be found at the NASA Planetary Defense Coordination Office.