Durante el desarrollo
de este tema estudiarás
algunas características
de los componentes del
Sistema Solar y describirás
su organización y su
movimiento.
También reconocerás la
importancia del telescopio
para el conocimiento del
Sistema Solar.
Los componentes del Sistema Solar
tienen diferentes características.
Imágenes de Mercurio, Venus, Tierra
(la Luna), Marte, Júpiter, Saturno,
Urano y Neptuno.
Descripción del Sistema Solar
Los componentes del Sistema Solar
El Sistema Solar está formado por diversos
componentes, entre los que se encuentran
el Sol, ocho planetas, numerosos satélites y
aproximadamente 100 mil asteroides.
Desde la antigüedad, la humanidad se
interesó por los cuerpos más brillantes y
destacados del cielo. La curiosidad surgió al
notar que algunas luces parecían estar casi fijas
y que otras, al moverse, pasaban una y otra
vez por el mismo punto, repitiendo su recorrido
en determinados periodos. Al prestar atención
a dichos fenómenos se hicieron múltiples
preguntas, y al reflexionar pudieron elaborar,
con el paso del tiempo, diversas explicaciones.
Es probable que alguna vez tú también
hayas tenido dudas; por ejemplo, ¿alguna
vez te has preguntado cómo está compuesto
el Sistema Solar, qué forma tienen sus
componentes, cuál de ellos es el más grande,
cuál es el más cercano y cuál el más alejado
del Sol? A continuación te invitamos a conocer
las respuestas que la ciencia ha dado a estas
preguntas.
En la antigüedad se hicieron observaciones del cielo. Imagen
de la Esfera Ecuatorial, en el observatorio de Tycho Brahe,
publicada en Le Grand Atlas Blaviane de Cosmografia, por el
cartógrafo holandés Johan Blaeu.
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El Sol
El Sol es una estrella, el cuerpo
de mayor tamaño del Sistema
Solar. Se ubica en el centro de
éste, tiene un radio de
696 000 km y se mueve girando
sobre su eje de rotación. Casi
toda la materia del Sistema Solar
se encuentra en el Sol; la que
resta, que es menos del uno por
ciento, corresponde a los demás
componentes.
El Sol emite luz propia.
Al comparar su brillantez y
tamaño con los de las demás
estrellas en el cielo, aparenta ser
más grande y tener más brillo
debido a su cercanía con la Tierra.
Se ha calculado que en su
superficie la temperatura es
de aproximadamente 6 000 ºC,
y en su parte central de
15 000 000 °C.
El Sol es la estrella del Sistema Solar más cercana
a la Tierra.
Alrededor del Sol
se ubican cuerpos
como los planetas,
planetas enanos
o planetoides,
satélites naturales,
asteroides, cometas
y polvo, entre otros.
Planetas, satélites, asteroides y
otros cuerpos giran alrededor
del Sol.
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Los ocho planetas
La palabra planeta es de origen griego y significa
“vagabundo” o “errante”. Son ocho los planetas
que forman parte del Sistema Solar; reflejan la
luz del Sol, tienen forma semejante a una esfera
y su tamaño es más pequeño que el del Sol.
En la región interior de nuestro sistema
planetario se encuentran: Mercurio, Venus,
Tierra y Marte, que son planetas rocosos.
En la zona exterior del Sistema Solar se
ubican los planetas Júpiter, Saturno, Urano y
Neptuno. Son cuerpos gaseosos, con anillos
y, debido a su tamaño se les
considera planetas gigantes; por
ejemplo, el diámetro de Júpiter
es aproximadamente 12 veces
más grande que el de nuestro
planeta, y el de Saturno es casi
diez veces mayor.
Al rotar la Tierra se producen
el día y la noche.
Los principales movimientos de los ocho
planetas son dos, que se conocen como rotación
y traslación. Al rotar, giran sobre sí mismos
alrededor de un eje imaginario denominado eje
de rotación, y debido a ese movimiento tienen
día y noche. Los más pequeños giran de manera
más lenta que los cuatro más grandes.
Al trasladarse siguen trayectorias elípticas
alrededor del Sol. Cada recorrido de su órbita
determina un año del planeta, que tiene una
duración distinta en cada caso.
Encuentra su distancia
Investiga, registra y compara.
Observa la imagen del Sistema Solar de esta
página. Como te podrás dar cuenta, los planetas
se encuentran ubicados a diferentes distancias
respecto del Sol. Respondan en equipo: ¿cuál
es la distancia de cada uno respecto al Sol? Para
hacerlo, investiguen en diversas fuentes, registren
los datos en su cuaderno y luego compárenlos
con los de sus compañeros de grupo.
Alrededor del Sol giran diversos
cuerpos que describen trayectorias
en forma de elipse.
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Las distancias entre los planetas y el Sol
Investiga, analiza y reflexiona.
Materiales:
• Cinta métrica
• 5 m de hilo de cáñamo
• 2 pliegos de cartulina
• Cinta adhesiva
• Marcadores de colores
Trabajen en equipo.
Elaboren un modelo a escala de las distancias
entre el Sol y los planetas del Sistema Solar. Luego,
cada equipo lo explicará a los demás integrantes
del grupo. Les sugerimos usar una escala de
1 cm por cada 10 millones de km, de modo que las
distancias respecto del Sol sean las siguientes:
• Mercurio: 6 cm
• Venus: 11 cm
• Tierra: 15 cm
• Marte: 23 cm
• Júpiter: 78 cm
• Saturno: 143 cm
• Urano: 288 cm
• Neptuno: 450 cm
Con una cartulina hagan nueve letreros con el
nombre de los ocho planetas y el del Sol, sin tomar
en cuenta ninguna escala, hagan nueve círculos
para representarlos.
Iluminen el círculo del Sol de amarillo y
anaranjado; el de Mercurio, de gris; el de Venus, de
amarillo; el de la Tierra, de colores azul, verde
y café; el de Marte, de rojo; el de Júpiter, con
franjas de color anaranjado, café y rojo; el de
Saturno, de café y amarillo; el de Urano, de azul
verdoso, y el de Neptuno, de azul claro.
Coloquen el hilo de cáñamo en el suelo, ya sea
en el salón de clases o en el patio de la escuela.
Fijen el hilo y en uno de los extremos peguen el
letrero y el círculo del Sol. Tomen en cuenta las
distancias y, a partir del Sol, peguen en el hilo los
letreros y el círculo correspondiente para señalar la
ubicación de cada uno de los planetas.
En este modelo podrán observar y hacer un
análisis de las distancias entre el Sol y los planetas
y entre los planetas entre sí, compárenlas y
reflexionen acerca de ellas, pero tomen en cuenta
que, generalmente, los planetas no están alineados
en el Sistema Solar y que sus órbitas alrededor
del Sol son independientes una de otra. Anoten
sus reflexiones en sus cuadernos. Recuerden
buscar el significado de las palabras que no hayan
entendido.
Coloquen el hilo de cáñamo
en el suelo y peguen los
letreros y círculos.
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Los satélites y los asteroides
Además de los planetas y el Sol,
en el Sistema Solar hay otros
cuerpos que son visibles en el
cielo y que son conocidos como
satélites y asteroides.
Asteroides. Alrededor del Sol
se mueve en órbitas elípticas un
grupo de cuerpos metálicos y
rocosos que forma el cinturón de
asteroides. Son muy pequeños
y de forma irregular, por lo que
no se les considera planetas. La
palabra asteroide se empleó por
primera vez en el siglo xix, es de
origen griego y significa “similar
a una estrella”.
Cinturón de asteroides.
Se ha calculado que en el
Sistema Solar existen cien mil
asteroides y la mayor parte de
ellos se encuentran ubicados
en una especie de cinturón
situado entre Júpiter y Marte.
Algunos tienen órbitas más
alejadas del planeta Saturno,
otros se acercan mucho al
Sol y, en ocasiones, cruzan la
órbita de la Tierra.
Los asteroides son grandes rocas
sobrantes de la formación del
Sistema Solar.
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Imagen del asteroide llamado 951 Gaspra.
Los asteroides también se
conocen como cuerpos menores.
Los hay de distintos tamaños, por
ejemplo, el que se llama Pallas
tiene un diámetro de 522 km, y el
asteroide Davida mide 336 km.
En el Sistema Solar hay otros cuerpos más pequeños
llamados meteoroides, algunos de ellos provenientes de
asteroides. Al desplazarse, pasan cerca de los planetas y pueden
atraerlos. En el caso de la Tierra, al entrar en su atmósfera se
calientan y algunos trozos se convierten en vapor, generan luz y
reciben el nombre de meteoros. Cuando el meteoro no se quema
totalmente, el residuo llega hasta la superficie terrestre y choca
en ella; entonces recibe el nombre de meteorito.
Un dato interesante
En 1991 la nave espacial Galileo llegó por primera vez hasta el asteroide llamado
951 Gaspra. A partir de esa fecha, las naves espaciales que han viajado a través
del cinturón de asteroides han recabado diversa información; por ejemplo, ahora
se sabe que estos cuerpos son rocosos, metálicos y se encuentran separados por
enormes distancias.
Hoba es el meteorito más grande conocido
en la Tierra, se encuentra en la República
de Namibia, al sudoeste de África.
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Satélites. Los satélites
son objetos que se
mueven alrededor de otro
cuerpo en el espacio. Se
clasifican en satélites
naturales y satélites
artificiales.
Los satélites naturales
se ubican alrededor de los
planetas; por ejemplo, la
Luna es el satélite natural
de la Tierra. Tienen
movimientos de rotación
y de traslación. Al girar, lo
hacen alrededor de un eje
de rotación imaginario.
Al trasladarse describen
trayectorias con forma de
elipse.
Montaje de imágenes con algunos
satélites naturales de Saturno, obtenidas
por el Voyager 1. Los planetas gigantes, Júpiter
y Saturno, tienen sistemas
de satélites naturales que se
consideran modelos en pequeño
del Sistema Solar.
Los satélites naturales no
emiten luz propia; aunque la Luna
parece hacerlo, sólo refleja la
que recibe del Sol. Su tamaño es
diverso, pero generalmente son
más pequeños comparados con el
del astro que orbitan. Tienen forma
esférica o irregular.
En la actualidad se conocen
128 satélites naturales en
el Sistema Solar, pero, excepto la
Luna, no son observables a simple
vista.
La Luna, satélite natural de la Tierra. ________________________
Los satélites artificiales
fueron construidos y puestos en
órbita por los seres humanos.
Presentan diferentes formas y
tamaños. Se pueden ubicar y
mover, desplazándose alrededor
de diversos cuerpos como los
planetas, estrellas, satélites
naturales y asteroides.
Este tipo de satélites
pueden o no estar tripulados.
Son instrumentos que fueron
creados principalmente con el
propósito de obtener información
y transmitirla para diversas
actividades, como la exploración
de la Tierra, la investigación del
Sistema Solar, la radiodifusión y
la radionavegación.
Sputnik I, satélite ruso.
El 4 de octubre de 1957 la
Unión Soviética, actualmente
llamada Federación Rusa, lanzó
al espacio el primer satélite,
el Sputnik I. Hasta hoy se han
creado y puesto en órbita más
de cinco mil satélites artificiales.
Desde esa fecha, la tecnología
satelital se ha desarrollado a tal
punto que los satélites actuales,
que giran alrededor de la Tierra,
tienen la capacidad de
distinguir entre un camión y
una motocicleta desde miles de
kilómetros de distancia.
Nave espacial Kliper.
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Compañeros inseparables
Investiga, analiza y comunica.
Organicen equipos para investigar en diferentes fuentes de
información como internet y libros de la biblioteca escolar
acerca de los satélites naturales descubiertos hasta ahora en
los planetas del Sistema Solar. Con la información recabada
completen la siguiente tabla de datos y analícenla.
Consulten la tabla para responder las siguientes
preguntas:
a) ¿Qué planeta tiene más satélites?
b) ¿Qué planeta no tiene satélites?
c) ¿Cuál es el que tiene uno solo?
d) ¿Cuántos satélites tiene Marte?
Para finalizar esta actividad, por equipos, dibujen el
cinturón de asteroides y los planetas con sus satélites, y
elaboren un periódico mural para comunicar a la comunidad
escolar lo que aprendieron de este tema.
Saturno y dos de sus lunas, Tethys (arriba) y Dione.
Tomada desde el Voyager 1.
Júpiter y una de sus lunas.
Imagen tomada por la sonda Galileo.
Io, luna de Júpiter.
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La ciencia y sus vínculos
En el pasado los pueblos elaboraron relatos
con respecto al Sol y la Luna, en los que estos
cuerpos celestes personificaban a los dioses
que, según sus creencias, habían participado
en la creación del mundo. Estas narraciones
que aluden de forma general al nacimiento
del Universo son conocidas actualmente
como mitos. Por ejemplo, una versión de
la historia mesoamericana del Quinto Sol,
elaborada entre los siglos iii y viii, dice así:
[…] antes de que hubiese día en el
mundo […] se juntaron los dioses en
aquel lugar que se llama Teotihuacan […]
y dijeron: […] “¿Quién tendrá cargo de
alumbrar al mundo?” […] Tecuciztécatl dijo:
“Yo tomo cargo de alumbrar el mundo”.
Luego dijeron: “¿Quién será otro?”
Los dioses habláronle a Nanahuatzin. Y él
[…] obedeció.
Todos los dioses se pusieron en rededor
de la hoguera. Luego hablaron los dioses:
“¡Ea pues, Tecuciztécatl, entra en el fuego!”
[…] pero sintió el calor del fuego y hubo
miedo.
“¡Ea pues, Nanahuatzin, prueba tú!” […]
y echóse en el fuego.
Después que ambos se hubieron arrojado
al fuego, Nanahuatzin […] y Tecuciztécatl
[…] salieron hechos Sol y Luna. Primero
salió el Sol y tras él salió la Luna.
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Lo que vemos en el cielo
La observación del cielo se inició en la Antigüedad
y también fue objeto de estudio durante la Edad Media,
es decir, del siglo v hasta el xv. En la actualidad se
siguen realizando múltiples investigaciones acerca
de él. Tú también puedes hacerlo al desarrollar la
siguiente actividad.
Observación del cielo
en el siglo xiii.
Observación del cielo nocturno
Observa, analiza e identifica.
¿Han visto los planetas en el cielo?
¿Pueden identificar algunos de ellos?
¿Qué detalles de la Luna se pueden
observar a simple vista? Organícense en
equipo e investíguenlo.
Para hacerlo necesitan tomar en
cuenta que una característica que nos
permite diferenciar una estrella de un
planeta en el cielo es su luz: todas las
estrellas, excepto el Sol, se encuentran
distantes de la Tierra, su luz llega desde
muy lejos, es más débil y parpadea.
Los planetas se encuentran más
cercanos a la Tierra; la luz que éstos
reflejan del Sol no centellea, es decir, su
intensidad no cambia constantemente.
A continuación se les presentan dos
opciones para llevar a cabo esta
actividad, ya sea que vivan dentro de
una ciudad o fuera de ella.
Primera opción. Si viven fuera
de la ciudad, procuren efectuar sus
observaciones en un lugar poco
iluminado por las luces de su localidad
y cuando haya Luna nueva. Durante el
desarrollo, anoten en sus cuadernos
el resultado de lo que observen.
Si hay Luna nueva, el cuerpo celeste
más brillante después del Sol es Venus,
el llamado lucero de la mañana o
lucero de la tarde; al atardecer puede
observarse cerca del horizonte, en el
oeste del cielo, o al amanecer, en el
sureste.
Un astro de brillo especial, de color
rojo, es Marte. Lo pueden ver durante
la noche. Cuando este planeta se
encuentra más cerca de la Tierra es,
después de Venus, el cuerpo con más
brillo en el cielo nocturno. Si Marte está
alejado de nuestro planeta va a parecer
una estrella con poco brillo.
Mercurio es más difícil de observar,
porque sólo aparece en el horizonte,
al amanecer o anochecer, con un brillo
rojizo y muy cerca del Sol.
Segunda opción. Si viven en la ciudad,
una noche, cuando haya Luna llena,
obsérvenla. ¿Qué detalles de la superficie
de la Luna pueden ver? ¿Qué es lo que no
pueden observar a simple vista de ella?
Ya sea que hayan realizado la actividad
en la ciudad o fuera de ella, comparen el
resultado de sus observaciones con las
imágenes de esta página. ¿Son iguales
o diferentes de lo que observaron?
Expliquen sus respuestas.
Para tener conocimientos más
detallados acerca de los cuerpos que
observaron necesitan instrumentos.
Investiguen acerca de ellos y respondan:
¿qué instrumentos se podrían usar para
observar con detalle los cuerpos celestes?
Complementen su investigación, observen
videos y animaciones de internet con el
propósito de identificar las características
de los componentes del Sistema Solar.
Como parte final de esta actividad,
de manera individual haz un resumen
acerca de lo que aprendiste de este
tema. Comparte tus reflexiones con tus
compañeros.
Marte visto a través
de un telescopio.
Venus visto a
través de un
telescopio.
Mercurio visto
a través de un
telescopio.
Júpiter visto
a través de
un telescopio.
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Un dato interesante
A principios de la Edad del Bronce fue construido
un centro ceremonial religioso que, aunque no
se tiene certeza, se piensa que pudo haber sido
utilizado para la observación astronómica y para
rendir culto al Sol.
Este lugar se llama Stonehenge y se encuentra
en Inglaterra. Es una construcción de piedras
organizadas en forma circular. La orientación
y ubicación de las piedras tienen relación con
los movimientos de la Luna y con las estaciones
del año. Su parte central está constituida de
piedras azules que pesan aproximadamente cinco
toneladas, las que fueron trasladadas desde las
montañas del sur de Gales hasta este centro de
observación astronómica. Las investigaciones
señalan que para la construcción, las piedras
fueron arrastradas por grupos de 600 hombres,
a lo largo de 240 km. ¡Imagínate qué trabajo de
colaboración en equipo!
Las piedras de Stonehenge. Centro astronómico
construido entre el 2200 y 1600 a.C.
La importancia de la invención del telescopio
para el conocimiento del Sistema Solar
Durante mucho tiempo no fue posible entender el
Sistema Solar tal y como lo acabas de estudiar en este
bloque. A finales del siglo xvi, los seres humanos se
explicaban el cosmos de una manera diferente; por
ejemplo, pensaban que Júpiter y Mercurio giraban
alrededor de la Tierra y también creían que la Luna era
un cuerpo celeste que tenía la superficie lisa. ¿Qué
supones que hizo que la gente cambiara esta forma de
pensar? Escribe tu reflexión en el cuaderno.
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Los instrumentos para la observación
del cielo
La humanidad ha usado diferentes métodos
e instrumentos para observar el cielo; por
ejemplo, algunas culturas hicieron sus
observaciones desde construcciones que hoy
conocemos como observatorios, como el Círculo
de Goseck en Alemania, que fue construido
aproximadamente en el 5000 a.C., y El Caracol
en Chichén Itzá, que fue construido entre los
años 886 y 968 d.C.
El Caracol. Chichén-Itzá, Yucatán.
Desde la antigüedad hasta el siglo xv
los instrumentos para observar el cielo
no variaron mucho y los conocimientos
acerca de los cuerpos celestes tampoco: se
aceptó el sistema geocéntrico de Ptolomeo
que ubicaba a la Tierra como un cuerpo
fijo en el centro del Universo, ya que el
resultado de las observaciones del cielo
indicaban que el Sol era el que se movía
alrededor de la Tierra.
El sistema geocéntrico
de Ptolomeo.
Gracias a tales observaciones los griegos,
al igual que otros pueblos como los babilonios
y los mayas, crearon modelos para explicar
los movimientos de los cuerpos celestes; por
ejemplo, en el año 450 a.C. clasificaron a los
astros en estrellas y planetas.
Nicolás Copérnico (1473-1543).
Galileo Galilei (1564-1642).
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Galileo Galilei mostrando
su telescopio al duque de Venecia,
Italia, en agosto de 1609.
La forma de estudiar los cuerpos celestes y
los instrumentos para hacerlo, se transformaron
en Europa de manera drástica a principios del
siglo xvii. En aquel tiempo vivió en Génova, Italia,
Galileo Galilei, un astrónomo y matemático que
comenzó a explorar la Luna con un instrumento
sencillo, como relata el escritor y divulgador de la
ciencia Paul Strathern:
Galileo miró por su telescopio […] En lugar de un disco
semicircular y radiante vio un cuerpo esférico grande y
misterioso, dividido en dos por una sombra
[…] un examen más detenido de la superficie reveló
cráteres redondos inconfundibles, cordilleras y lo
que parecían ser mares. […] no tardó en ser capaz de
predecir los eclipses de las lunas de Júpiter. Ésta habría
de constituir la más poderosa evidencia obtenida […]
a favor del sistema copernicano.
Telescopios de Galileo Galilei.
Galileo descubrió que
la Luna era como la Tierra,
con montañas, valles y
cráteres; no era un cuerpo
liso como se creyó durante
cientos de años. Ello
significaba que la Tierra era
sólo un cuerpo celeste más.
Al dirigir su telescopio
hacia Júpiter, pudo observar
cuatro de sus satélites
naturales, con órbitas en
el mismo plano.
Sus descubrimientos
cambiaron la forma de
explicar el cosmos.
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Telescopio
Hubble.
Del siglo xvii a la fecha,
los telescopios, instrumentos
que permiten observar
objetos lejanos, siguieron
perfeccionándose con los
avances tecnológicos y
científicos. En la actualidad
son más precisos y complejos
y algunos han sido puestos
en órbita alrededor de la
Tierra, como el Hubble (1990),
el Chandra (1999) y el Spitzer
(2003).
Otros más funcionan desde
la superficie terrestre, como
es el caso del Gran Telescopio
Milimétrico en Puebla.
Lanzamiento del
telescopio espacial
Spitzer.
Telescopio
Chandra.
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Antes y después de Galileo
Investiga, reflexiona y
comunica.
Una manera de ordenar los
acontecimientos y entender
de manera sencilla lo sucedido
a lo largo de la historia es por
medio de una línea del tiempo.
Organicen equipos para llevar a
cabo la siguiente actividad.
Materiales:
• Una cartulina
• Pegamento
• Marcadores de colores
• Un lápiz
• Tijeras
Comenten en equipo el contenido
del apartado “Los instrumentos
para la observación del cielo”,
piensen en los sucesos que en él
se narran. Luego, elaboren una
línea del tiempo para ordenar los
acontecimientos.
Investiguen en diferentes
fuentes de información acerca
de los telescopios que se usan
en la actualidad para hacer
investigaciones acerca del Sistema
Solar, como es el caso del Hubble
y el Gran Telescopio Milimétrico.
Después, en equipo,
reflexionen en torno a la lectura
y respondan: ¿qué sucedió en el
siglo xvii que hizo que la gente
cambiara su forma de pensar
respecto de los cuerpos que
observaban en el cielo? ¿Qué
cambios de la imagen de la Luna
pudo observar Galileo?
Cada equipo pasará al frente
del grupo para explicar su línea
del tiempo y las respuestas a
las preguntas. Para finalizar esta
actividad, peguen sus trabajos en
el periódico mural de la escuela.
Obra que muestra cuatro etapas en la formación del Sistema Solar,
en la parte superior el joven Sol acaba de encenderse entre una
nube de gas y polvo. Luego, algunos materiales de la nube de gas
formaron un disco. Más adelante los gases y el polvo se unieron y
formaron los primeros cuerpos sólidos que, posteriormente, darían
lugar a los planetas. Se cree que el Sistema Solar se formó hace
unos 4500 millones de años.
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