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Origen y desarrollo del Universo Si miras hacia el cielo, en una noche suficientemente clara, quizás puedas ver algo como lo que aparece en la siguiente fotografía.

Igual que tú, hace mucho tiempo, otros vieron lo mismo, en muchos esta visión despertó su imaginación y creyeron distinguir un animal. Esa agrupación de estrellas se llama Osa Mayor. Otros les asignaron influencia sobre nosotros y pensaron que la disposición de los astros el día de nuestro nacimiento influiría en el resto de nuestra vida: ese fue el origen de la Astrología. El científico debe comprobar sus afirmaciones por lo que, al no poderse verificar sus predicciones, la Astrología perdió su valor científico: este estudio científico de los astros, de sus características y la predicción de sus movimientos se denomina Astronomía. Las predicciones de la Astronomía sí que han podido ser confirmadas: por ejemplo es posible predecir un eclipse (como el que aparece en la fotografía), o predecir cuando un cometa conocido aparecerá por las proximidades de la Tierra; y todo ello sin recurrir a personajes ni fuerzas extrañas y misteriosas.

La Astrofísica estudia las leyes de la Física aplicada a los objetos del Universo y al propio Universo. Gracias a ella podemos saberlos mecanismos que hacen que las estrellas proporcionen luz y calor, la composición de galaxias y nebulosas, el comportamiento de los llamados "agujeros negros", o cómo será el futuro del Universo. En la imagen puedes ver un agujero negro devorando una estrella próxima. Otra área que está gozando de un espectacular desarrollo es la Astrobiología que trata de estudiar las condiciones y posibilidades de vida en regiones y lugares del universo exteriores a la Tierra. Combina las áreas de astrofísica, Biología y Geología. Entre sus lineas de estudio está el estudio de vida en condiciones extremas en la Tierra a fin de comparar con condiciones en otros planetas, como es el caso de las bacterias que viven en las aguas de Río Tinto (Huelva), o la presencia de agua, indispensable para la vida, en Marte. En la imagen se pueden ver bacterias en el meteorito ALH 84001, proveniente de Marte.

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El Big Bang ¿Cómo pensamos que empezó todo? La teoría más aceptada en la actualidad sobre el comienzo del universo es la llamada del Big Bang o Gran Explosión. Se piensa que el espacio y el tiempo estaban concentrados en un único punto y comenzó a expandirse. De acuerdo con las observaciones de que disponemos hoy en día, este acontecimiento debió suceder hace aproximadamente unos 13,7 mil millones de años. En estos primeros momentos la "materia–energía" se encontraba muy concentrada en ese complejo "espacio–tiempo" que se había creado. Además estaba repartida de forma homogénea, es decir, no se distinguían partes. A partir de aquí, junto a la expansión del espacio - tiempo, comenzaron a formarse las partículas que constituyen la materia, y a agregarse hasta formar estructuras mayores como estrellas y galaxias.

¿Por qué decimos espacio - tiempo y no espacio y tiempo?

Otras culturas trataron de explicar mediante mitos el origen del universo. Clica en los siguientes mitos para ver como explican ese origen: mito chino de la creación y mito australiano de la creación.

¿Sabías que todo el hidrógeno procede de la Gran Explosión?

¿Cómo pensamos que terminará el universo? Parece que el final dependerá de la masa que tenga nuestro universo. Se contemplan tres posibilidades: Si la masa es suficiente, el final esperado del universo se conoce como Big Crunch o Gran implosión: la masa detendrá por la fuerza de la gravedad la expansión del universo y comenzará a contraerse sobre sí mismo. Si la masa no fuera suficiente para detener la expansión, el universo seguiría expandiéndose indefinidamente. La última posibilidad es que la masa tenga un valor crítico donde la expansión se detenga pero no sea suficiente para hacerlo contraerse. Para entender mejor el fenómeno del Big Bang observa el siguiente vídeo (te recomiendo que dejes que se cargue, pulsando en pausa, antes de reproducirlo):

A propósito del fin del Universo quizás hayas oído hablar de la Entropía. Es un concepto físico que dice básicamente que el universo tiende a ser cada vez más desordenado. Esto se conoce como segunda ley de la termodinámica. Esta idea también serviría para establecer la dirección en la

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que el tiempo va pasando, la llamada flecha del tiempo: "el tiempo va en la dirección en la que la entropía aumenta". Aunque es una idea compleja, para ver si la has entendido, ¿podrías en primer lugar poner un ejemplo de la vida cotidiana donde se ponga de manifiesto la segunda ley de la termodinámica? y, en segundo lugar, ¿podrías comentar como la expansión del universo se relaciona con el aumento de la entropía?

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Galaxias y estrellas Se piensa que las primeras galaxias o protogalaxias se empezaron a formar entre 600 y 1.000 millones de años después del Big Bang. Su origen procede de la atracción gravitatoria entre las partículas formadas. En el Universo hay centenares de miles de millones de galaxias. Cada galaxia puede estar formada por centenares de miles de millones de estrellas y otros astros. En el centro de las galaxias es donde se concentran más estrellas. Cada cuerpo de una galaxia se mueve a causa de la atracción de los otros. En general hay, además, un movimiento más amplio que hace que todo junto gire alrededor del centro. A partir de las protogalaxias, las galaxias evolucionan hacia tres configuraciones distintas: elípticas, espirales e irregulares.

Protogalaxia

Galaxia elíptica

Galaxia espiral

Galaxia irregular

¿Podrías decir de qué tipo es la Galaxia conocida como Vía Láctea?

En las galaxias encontramos regiones entre las estrellas, constituidas por gases (principalmente hidrógeno y helio) y polvo: se denominan nebulosas. Tienen una importancia cosmológica grande porque son los lugares donde nacen las estrellas por fenómenos de condensación y agregación de la materia, aunque en otras ocasiones se tratan de los restos de una estrella que ha muerto. En la imagen de la derecha puedes observar la nebulosa Trífida, descubierta en 1750. A la izquierda tienes a la nebulosa del Águila.

Una estrella es una acumulación de materia, principalmente hidrógeno, también puede haber helio en menor cantidad. La masa se comprime por las fuerzas de gravedad hasta que la presión es tan alta que comienzan a producirse reacciones nucleares de fusión. Este es el origen de la energía que producen las estrellas.

Contrariamente a lo que se pensó en las primeras teorías sobre las estrellas, estas no son bolas de fuego que han permanecido igual durante toda la eternidad. Las estrellas nacen, evolucionan cambiando su apariencia y hasta su composición y mueren. Todas comienzan a partir de una nube de gas que se condensa, pasan por una fase principal donde queman el hidrógeno; continúan quemando helio u otros elementos mas pesados y, mueren según su masa convirtiéndose en enana blanca, estrella de neutrones o agujero negro. Para ampliar conocimientos y saber un poco más sobre las fases de evolución de una estrella clica aquí para ver una presentación.

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¿SABIAS QUE se ha conseguido medir por vez primera las dimensiones de un agujero negro? Este agujero supermasivo que se encuentra en una la galaxia espiral llamada NGC 1365 ha sido medido con el telescopio Chandra tiene unas dimensiones de siete veces la distancia entre el Sol y la Tierra.

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El sistema solar: el Sol Parece que el sistema solar se formó hace unos 4500 millones de años. Una teoría sencilla es la propuesta por Laplace en 1797: una inmensa nube de gas y polvo se contrajo a causa de la fuerza de la gravedad y comenzó a girar, probablemente, a gran velocidad.

La mayor parte de la materia se acumuló en el centro. La presión era tan elevada que los átomos comenzaron a unirse, liberando energía y formando una estrella.

El sistema solar es un sistema planetario, es decir formado por una estrella que es el Sol y un conjunto de planetas. Alrededor de la mayoría de los planetas giran cuerpos de la misma naturaleza llamados satélites. También se encuentran en el sistema solar cuerpos menores llamados asteroides. Estos giran alrededor del Sol y se concentran en los llamados cinturones de asteroides, entre las órbitas de Marte y Júpiter y más allá de la órbita de Saturno. También encontramos objetos llamados cometas: se trata de cuerpos celestes formados por hielo y rocas que siguen órbitas muy excéntricas.

Lee el siguiente texto: " "En tiempos antiguos, las personas veían a los cometas con asombro, algunos los veían como presagio de mala suerte, como “terribles bolas de fuego” que traían la destrucción. Otras, los veían como señales de buena suerte. Por ejemplo, cuando César Augusto se convirtió en emperador de Roma, apareció un cometa en el cielo: la gente pensó que esta era una señal de que su etapa como emperador estaría bendecida por los dioses. No fue hasta 1577 que Tycho Brahe demostró que los cometas procedían del espacio, mucho más allá de la órbita de la Luna, al tener que calcular la llegada de un cometa para el rey Rodolfo II".

¿Qué te sugiere el citado texto, en particular con lo que hemos visto en la unidad primera?

¿Sabes qué es una órbita y qué mide su excentricidad?

Nuestro Sol es una estrella que se encuentra en la llamada secuencia principal. Tiene una estructura en forma de capas, sucediendo en cada una de ellas distintos procesos físicos. En la imagen aparecen las distintas capas: destacamos: - el núcleo, donde se produce la fusión nuclear; - la fotosfera que es la capa desde donde se irradia luz y calor; - la cromosfera formada por los gases y caracterizada por fuertes

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campos magnéticos, en ella se producen las protuberancias solares que son enormes explosiones y - la corona que es la capa que se ve en un eclipse.

Para observar el Sol, se ha enviado al espacio la Misión SOHO (Solar and Heliospheric Observatory), que consiste en un satélite (en la imagen) capaz de analizar la luz que emite el sol mediante técnicas diferentes. Gracias esta sonda podemos saber entre otras cosas: - que el Sol es atravesado por enormes ondas sonoras que se producen en explosiones en su superficie. - que el Sol está formado por diferentes capas de gas (como si fuera una cebolla) y que las capas giran a diferentes velocidades. - mejorar nuestro conocimiento sobre las manchas solares, que son zonas que se encuentran a menor temperatura que las zonas que la rodean. - algo más sobre porqué se forman las protuberancias o proyecciones al espacio de materia solar.

En la fotografía inferior puedes ver tres instantáneas tomadas en diferentes momentos que nos permiten comprobar como la actividad del Sol varía con el tiempo: ¿será esta una explicación de las variaciones climáticas que ha sufrido la Tierra a lo largo de su historia?

Si deseas ver las mejores imágenes del SOHO clica aquí.

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El sistema solar: los planetas Acompañan al Sol, formando parte del sistema solar 8 planetas. En función a su distancia al Sol serian: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Por sus características podemos dividir los planetas en dos grupos: los planetas rocosos o interiores (Mercurio, Venus, Tierra, Marte) y planetas jovianos o exteriores (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno). Los planetas interiores son relativamente pequeños, están formados por compuestos sólidos, poseen atmósferas finas, y no tienen en general anillos ni muchos satélites; por contra, los planetas exteriores tienen atmósferas muy gruesas, están fomados por un núcleo de roca rodeado por elementos y compuestos químicos de poco peso como el metano o el amoniaco (en la Tierra esos elementos serían gases, pero debido a la temperatura y presión en esos planetas son sólidos o líquidos), algunos poseen anillos y en general tienen numerosos satélites.

Mercurio

Venus

Tierra

Marte

Júpiter

Saturno

Urano

Neptuno

El principito, publicado en 1943, es el relato corto más conocido del escritor y aviador francés Antoine de Saint-Exupéry.El principito vive en un pequeño planeta, el asteroide B612, en el que hay tres volcanes (dos de ellos activos y uno no) y una rosa. Pasa sus días cuidando de su planeta, y quitando los árboles baobab que constantemente intentan echar raíces allí. De permitirles crecer, los árboles partirían su planeta en pedazos. Puede parecer un libro infantil por la forma en la que está escrito y por la historia en un principio simple, pero en realidad el libro es una metáfora en el que se tratan temas tan profundos como el sentido de la vida, la amistad y el amor. Te dejamos con un fragmento.

Sobre el planeta del Principito hubo siempre flores simples que ni ocupaban lugar, ni molestaban a nadie. Aparecían y desaparecían. Pero un día apareció una briznilla que no se parecía a las otras, el tiempo y el cuidado que se tomó antes de hacer su primera aparición despertó en el Principito una expectación enorme. Era conmovedoramente bella, la cuidaba, regaba y abrigaba en las noches frías. Un día el Principito marchó de viaje a otros planetas, en uno de ellos, tras haber pasado por multitud de dificultades encontró un camino que le condujo hasta un jardín de rosas idénticas a la suya. En ese momento descubrió que su rosa no era única en el universo, sino una rosa más, una rosa ordinaria. Entonces cayó en la cuenta de que con una rosa ordinaria y tres pequeños volcanes (uno quizá extinguido para siempre), no se podía considerar un gran príncipe. Y, tendido en la hierba, lloró. Al rato, se dio cuenta de que esas rosas no eran iguales a la suya y les dijo: -No son nada, ni en nada se parecen a mi rosa. Son muy bellas, pero están vacías y nadie daría la vida por ustedes. Cualquiera que las vea podrá creer indudablemente que mi rosa es igual que cualquiera de ustedes. Pero ella se sabe más importante que todas, porque yo la he regado, porque ha sido a ella a la que abrigué con el fanal, porque yo le maté los gusanos (salvo dos o tres que se hicieron mariposas ) y es a ella a la que yo he oído quejarse, alabarse y algunas veces hasta callarse. Porque es mi rosa, en fin. Sé que en algún lugar del mundo, existe una rosa única, distinta de todas las demás rosas, una cuya delicadeza, candor e inocencia, harán despertar de su letargo a mi alma y mi corazón. Esa rosa, existe… rodeada de amapolas multicolores, filtrando todo lo bello a través de sus ojos aperlados, cristalinos y absolutamente hermosos… Tú, (nombre del novio) has hallado tu rosa, la tienes a tu lado, cuídala, porque es TU ROSA Si alguien ama a una flor de la que sólo existe más que un ejemplar entre los millones y millones de estrellas, es bastante para que sea feliz cuando mira a las estrellas

Si quieres conocer algunas enseñanzas de este libro...

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Veamos algunos aspectos únicos de cada planeta: Mercurio es el planeta más cercano al Sol, da la vuelta al Sol en menos de tres meses. Pero gira lentamente sobre su eje, una vez cada 58 días y medio. La superficie de Mercurio es semejante a la de la Luna, y tiene un núcleo metálico, parcialmente líquido. Venus posee una densa atmósfera que provoca un efecto invernadero que eleva la temperatura hasta los 480 ºC. Gira sobre su eje muy lentamente y en sentido contrario al de los otros planetas. La Tierra es nuestro planeta y el único habitado. Siete de cada diez partes de la superficie terrestre están cubiertas de agua y posee una atmósfera que atmósfera, que dispersa la luz y absorbe calor regulando la temperatura. Marte tiene una atmósfera muy fina, formada principalmente por dióxido de carbono. El tono rojizo de su superficie se debe a la oxidación de sus materiales. Júpiter es el planeta más grande del Sistema Solar, tiene 16 satélites y una composición semejante a la del Sol. Saturno es el único planeta con anillos visibles desde la Tierra, sólo él tiene una densidad menor que el agua y su atmósfera es de hidrógeno, con un poco de helio y metano. Urano está inclinado de manera que el ecuador hace casi ángulo recto con la órbita que describe en su movimiento de traslación. Su atmósfera está formada por hidrógeno, metano y otros hidrocarburos. El metano absorbe la luz roja, por eso refleja los tonos azules y verdes que le dan su color. Neptuno es el planeta más exterior. En él soplan los vientos de forma más fuerte que en cualquier otro planeta del Sistema Solar. Tiene ocho lunas y un sistema muy tenue de anillos.

¿Qué pasó con Plutón?

¿SABÍAS QUE fuera de nuestro sistema solar también hay planetas. ¿Quién sabe si en alguno de ellos habrá otras formas de vida?

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Explorando el sistema solar ¿Quiénes se dedicaron a explorar el sistema solar? Desde hace mucho tiempo numerosos científicos se han dedicado a explorar el Universo: algunos mediante la observación, otros utilizando otras herramientas como el cálculo matemático. Podemos destacar a algunos de ellos por su relevancia. Fíjate como varía la concepción del Universo en el grabado de 1888 y en la radiación de fondo tomada por satélite de infrarrojos. Repasando la historia, a principios del siglo XVI, Copérnico puso de manifiesto que la Tierra no era el centro del universo; Tycho Brahe observó el cielo catalogando hasta 770 estrellas; Lippershey descubrió el telescopio que utilizado por Galileo, hacia 1609, permitió el descubrimiento de las lunas de Júpiter, los cráteres de la Luna y las manchas del Sol. Kepler demostró que la trayectoria de los planetas alrededor del Sol era elíptica y Newton descubrió la causa que hacía que esos planetas girasen de una forma determinada: la gravedad.

En el siglo XX, Edwin Hubble pone de manifiesto que el universo se expande, Penzias y Wilson encuentran restos del Big Bang en y una astronauta J. Bell identifica el primer pulsar. Más recientemente, la investigación se ha hecho tan compleja que requiere grandes inversiones como el lanzamiento de los telescopios Hubble, COBE, SOHO, etc.

Copernico

Newton

Hubble

Bell

¿Qué ventajas y utilidades piensas que puede tener el enviar un telescopio al espacio con respecto a uno que esté en Tierra?

Los primeros ... El primer satélite lanzado fue el Sputnik I en 1957, el primer ser vivo en el espacio fue la perrita Laika a bordo del Sputnik II. El primer ser humano en el espacio fue Y. Gagarin a bordo del Vostok I, en 1961. Cinco años después, en 1966, la sonda Luna 9 se posa sobre la luna y nos muestra las primeras imágenes panorámicas de estas. Los primeros en pisar la Luna fueron Amstrong y Aldrin en 1969 a bordo del Apollo 11. A partir de entonces, se han repetido las expediciones a nuestro satelite y se han enviado misiones a otros planetas: en 1971 el Mars III orbita alrededor de Marte y lo fotografía; en 1973 el Pioneer toma las primeras imágenes de Júpiter; la Mariner X fotografía Mercurio y la Venera IX Venus.

A planetas exteriores se han enviado dos sondas Voyager: la I y la II. En la siguiente galería de imágenes puedes ver algunas de estas naves.

Pioneer

Mariner

Apollo 11

Voyager

¿Conoces los mensajes que el hombre ha mandado al espacio exterior en las naves Voyager y Pioneer? Obsérvalos en las siguientes fotografías. ¿Sabes qué contienen?

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¿Qué piensas que el ser humano quiere manifestar al enviar estos mensajes al espacio?

Hacia el infinito y más allá... ¿Qué encontraremos en nuestras exploraciones del Universo?, ¿Qué nos permitirán las nuevas tecnologías qué el hombre descubra?, ¿Será posible viajar en el tiempo? Si quieres conocer algunas de las perspectivas de futuro, asómate a los siguientes enlaces: - Nuevos planetas - Viajes en el espacio y tiempo - Vida en otros planetas - Colonización de otros planetas

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Actividades Si quieres comprobar tu nivel de conocimientos sobre este tema puedes haz clic siguiente enlace.

Es posible que hayas oído hablar del proyecto SETI. SETI es el acrónimo Search for ExtraTerrestrial Intelligence o, en castellano, Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre. Existen numerosos proyectos SETI, que tratan de encontrar vida extraterrestre inteligente. Un método para conocer la existencia de vida extraterrestre es el análisis de señales electromagnéticas (ondas de radio o de televisión). Cuando se ve que esas señales tienen una forma que presenta regularidades, que parezca difícil asociar al azar, se investigan más a fondo. Para analizar esas señales se utilizan los radiotelescopios, como el que ves en la imagen ubicado en Arecibo. ¿Crees que se ha encontrado o que se encontrará alguna señal de ese tipo?

¿Qué leer? Si eres amante de la Ciencia Ficción, pero te gusta un buen soporte científico a los argumentos, te aconsejamos como lectura la novela Contact (Contacto en castellano). Escrita por el astrónomo Carl Sagan (en la foto) y ganadora de un premio Pulitzer, se publicó en 1985. Fue adaptada al cine por en 1997 por el director R. Zemeckis y cuenta como protagonista a Jodie Foster. Si quieres conocer el argumento del libro antes de decidir, lee el siguiente enlace.

Lee el siguiente texto, completando los huecos. Para ello, ayúdate de los enlaces contenidos en el Punto 3: "El sistema solar". La superficie de Mercurio es semejante a la de la al de los otros planetas. La

. Venus gira sobre su eje muy lentamente y en sentido es el mayor de los planetas rocosos. En las condiciones

actuales, Marte es estéril ya que recibe del Sol demasiados rayos

. Júpiter tiene un tenue sistema

de anillos y 16 . es el segundo planeta más grande del Sistema solar y el único con anillos visibles desde la Tierra. Urano está inclinado de manera que el ecuador hace casi ángulo recto, 98 º, con la trayectoria de la . Los vientos más fuertes de cualquier planeta del Sistema Solar son los de .

¿Quizás te hayas preguntado cuantas estrellas hay en el Universo? Según las últimas estimaciones esa cifra podría ser del orden de 70.000.000.000.000.000.000.000 estrellas. Aunque ese número es muy grande, aún podría ser mayor, ya que sólo podemos estudiar una pequeña parte del Universo. Podrías, buscando en la red, decir cuál es la más cercana y la más lejana de nuestra Tierra.

Te ofrecemos diferentes imágenes de objetos. Se trata de que los identifiques y completes los huecos con sus nombres.

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Si quieres realizar más actividades entra en la siguiente página

"Pendiente del enlace de ATENEX"

Una mirada hacia atrás. Aquí tienes dos textos, uno de 1882 y otro actual sobre los canales de Marte. Compara ambos textos y reflexiona sobre sus diferencias.

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Resumen Hace entre 13000 y 15000 millones de años todo lo que conocemos hoy en el Universo estaba junto. En un instante conocido como "tiempo cero", el espacio y el tiempo comenzaron en una gran explosión o Big Bang y, desde entonces, no han dejado de expandirse.

Tres minutos después del Big Bang se habían formado los núcleos de los átomos que formarían los ladrillos de la materia tal y como hoy la conocemos: entonces todos los átomos eran de hidrógeno y helio. Unos 300.000 años después del Big Bang los electrones se unieron a los núcleos para formar átomos; la materia se separó de la radiación y el universo se volvió transparente: es lo más lejano en el tiempo que podremos ver jamás con nuestros telescopios.

La acumulación de materia en determinadas regiones como consecuencia de la gravedad dio origen, hace 600 millones de años, a las primeras protogalaxias y galaxias. Hace unos 12000 millones de años, colapsó una protogalaxia para originar la Vía Láctea. Es una galaxia con forma espiral donde vivimos los seres humanos.

En uno de los brazos de la galaxia, llamado brazo de Orión, se encuentra el Sol junto con ocho planetas y una multitud de cuerpos más pequeños como satélites, planetoides y asteroides. Forman el sistema solar que se originó quizás hace unos 4500 millones de años.

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De entre todos los planetas que forman el sistema solar, sólo conocemos vida inteligente en La Tierra. Es la cuna de la humanidad. Hoy los científicos tratan de conocer cómo es ese Universo que comenzó hace tanto tiempo, como son las estructuras que en él se han formado y si existen otros seres como nosotros en alguno de sus confines.

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