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Dimensiones del cósmicas
Unidad Astronómica (U.A.): Distancia promedio Tierra - Sol =
~ 150*106 Km. Es de utilidad a escala del Sistema Solar
Año Luz (A:L.): Distancia que recorre la Luz en 1 año a ~
300.000 Km/seg. (= 9.5*1012 Km = 6.3*106 U.A.) Es de utilidad
a escala del Universo.
Punto de vista normal: Sistema de 3 dimensiones: Largo,
Ancho y Profundidad.
Punto de vista del Universo: Sistema de 4 dimensiones:
Largo, Ancho, Profundidad y Tiempo.
El universo que observamos desde la Tierra es aquel que se
revela a través de la radiación electromagnética que nos llega.
Debido a que esta radiación viaja a una velocidad finita
(velocidad de la Luz), cuando observamos el universo estamos
viendo hacia el pasado.
Organización:
Unidad Básica: Estrella (Reactor Elemental. Sintetiza elementos
químicos y emite una gran cantidad de energía).
Galaxia: Acumulación de estrellas (~ 108 - 1012 estrellas)
Universo Isla: Acumulación de galaxias.
Universo: Acumulación de Universos Isla.
Distancias estelares y/o
cósmicas






Tierra – Luna 1.28 Seg./Luz
Diámetro del Sistema Solar ≈ 11 horas/Luz
Sol-Alpha Centaury (estrella mas cercana) ≈ 4
Años/Luz
Diámetro de la Galaxia 100,000 Años/Luz
Galaxia mas cercana (Andrómeda) ≈
2*106Años/Luz
Universo observable en cualquier dirección ≈
12*109 Años/Luz
¿El universo?
Sistema Estelar (Solar)
(1 Estrella + 9 Planetas + n[Satélites, Asteroides, Cometas)
Sistema Tierra (1 Planeta + 1 Satélite)
Estrella mas cercana ~4 A.L.
Galaxia mas cercana
~ 2x106 A.L.
Galaxia Via Lactea (~ 1012 - 1018 Estrellas)
~ 70.000 A. L.
"UNIVERSO ISLA" (Cúmulo de Galaxias)
?
?
?
¿UNIVERSO?
?
~ 5.000 A.L.
Nuestro sistema solar dentro de la galaxia Vía Láctea “Milky Way”
Origen del Sistema
Solar, la Tierra y la Luna


Las Nebulosas son nubes interestelares de gas y polvo
cósmico, son el lugar de nacimiento de las estrellas
Las estrellas son los lugares en el universo donde se
fabrican los elementos mas pesados que el H y He.
DR21 in constellation Cygnus (infrared image)
NASA/JPL-Caltech
Nebulosa de Orión
Formación del Sistema
Solar

Origen del sistema solar a
partir de una nebulosa
1. Nube de gas y polvo
rotando lentamente
2. Contracción
gravitacional, presión
alta=temperatura alta
pv=nrt
3. La contracción
gravitacional provoca un
aumento en la velocidad
de rotación
3. Los anillos de material
se condensan para
formar los planetas
Formación del Sistema solar:
Una nebulosa de rotación lenta inicia su
contracción, condensación, y a aumentar su
velocidad angular.
1. Nube de gas y polvo
rotando lentamente
2. Contracción
gravitacional, presión
alta=temperatura alta
pv=nrt
Partículas de gas y polvo
chocan y acrecionan en
planetesimales
3. La contracción
gravitacional provoca un
aumento en la velocidad
de rotación
colisiones y
acreciones en
planetas
terrestres y
jovianos
4. Los anillos de material
se condensan para
formar los planetas
Claves observables sobre el origen de
nuestro planeta
• 1. Los planetas internos del sistema solar son mas densos y
mas pequeños
• 2 Los planetas externos son mas grandes y menos densos
• 3. Los satélites de los planetas externos, están
constituidos mayormente de hielo
• 4. Las superficies con cráteres existen en todo nuestro
sistema solar
• 5. Saturno tiene una densidad tan baja, que no puede
ser sólido en ninguna parte del planeta
Formación de la tierra por acreción
La inicial nebulosa solar consistía de polvo cósmico y hielo,
con los materiales menos volátiles condensando cerca del
sol y los materiales menos volátiles condensando en las
partes externas del sistema solar
Etapa 1. Acreción de partículas de dimensiones de centímetros
Etapa 2. Colisión física a escalas de kilómetros
Etapa 3. Acreción gravitacional a escalas de 10 a 100 kilómetros
Etapa 4. Fusión del protoplaneta debido al calor generado por la acreción
Nuestro Sistema Solar
NGC 7331
NASA/JPL-Caltech/STScI
¿Nuestra galaxia gemela?
Sol (nuestro sol)
SOHO/Extreme Ultraviolet Imaging Telescope (EIT) consortium
El sistema solar
El sistema solar
•
•
•
Se condenso de una nebulosa solar
hace aproximadamente 5500
millones de años
Contiene Sol, planetas, asteroides,
cometas y polvo.
Dos principales tipos de planetas
1. Terrestres
2. Jovianos
Planetas Terrestres
Son pequeños y rocosos
Compuestos por Oxigeno, Silicio, Aluminio, Calcio, Hierro,
Magnesio
1.
2.
3.
4.
Mercurio
Venus
Tierra
Marte
Planetas Terrestres: Mercurio,
Venus, Tierra y Marte



Rocosos (silicatos) parte
externa (corteza y manto)
Fe-Ni metálico en las partes
internas (núcleos).
Los silicatos están
compuestos por (SiO2)
óxidos de otros metales.
Silicatos comunes:
• Olivino: (Mg,Fe)SiO4
• Piroxeno:
(Mg,Ca,Fe)2Si2O6
• feldespato (e.g.,
(Na,K)AlSi3O8)
• Mica (e.g., biotita
K(Mg,Fe)3AlSi3O10(OH)).
Mercurio
Davies, M. E., S. E. Dwornik, D. E. Gault, and
R. G. Strom, Atlas of Mercury, NASA SP-423
(1978).
Venus
Planeta tierra
Marte
NASA and the Hubble Heritage Team
Planetas Jovianos
Son grandes y gaseosos
Compuestos mayormente por H y He
1.
2.
3.
4.
De
Júpiter
Saturno
Urano
Neptuno
esta lista se excluye a Plutón “Pluto” debido a que ya
no es considerado planeta
Jupiter y Io
NASA/JPL/University of Arizona
Saturno
NASA/JPL/GSFC/Ames
L a primera
foto a color de
la superficie de
Titan’
Enero 14, 2005
Hielo de agua e
hidrocarburos
ESA/NASA/Univ. of Arizona
Urano
Kenneth Seidelmann, U.S. Naval Observatory, and NASA
Neptuno
Alan Stern (Southwest Research Institute), Marc Buie (Lowell Observatory), NASA and ESA
La tierra desde la luna
Datos de la Luna
1. Gran masa con respecto a la tierra
2. Gran momento angular del sistema
tierra-luna
3. La luna esta empobrecida en elementos
volátiles y hierro
4. La tierra y la luna tienen cocientes
isotópicos de oxigeno similares
5. La luna alguna ves estuvo
completamente fundida (océano de
magma)
Hipótesis sobre el origen de la luna
1. Captura de una orbita heliocéntrica
orbita independiente
2. Co-acreción
3. Fisión de la tierra con rotación muy
rápida
4. Expulsión por Colisión
5. Captura no integrativa
El Programa Apolo
Resolver el origen de
la luna fue el
objetivo científico
Se tuvieron como
resultado grandes
avances
tecnológicos
Hipótesis de la expulsión colisional
Explicación
1. La tierra fue impactada por un objeto de
las dimensiones de Marte
2. El manto rocoso del objeto y la Tierra
fueron vaporizados parcialmente y
fueron expulsados hacia una orbita
alrededor de la tierra
3. Polvo y vapor coalecen para formar la
luna
0 segundos
Sandia National Laboratories
403 segundos
Sandia National Laboratories
804 segundos
Sandia National Laboratories
1204 segundos
Sandia National Laboratories
1600 segundos
Sandia National Laboratories
2003 segundos
Sandia National Laboratories
Meteoritos
Fragmentos de cuerpos formados
tempranamente llamados planetesimales
3 principales tipos de meteoritos
1. Condritos material del sistema solar inicial
2. Rocosos
3. Ferrosos
Todos tienen la misma edad – del sistema
solar inicial 4500 millones de años
Meteoritos Condritos
Allende
Condrules
Meteorito Ferroso – Canyon Diablo
Textura Widmanstätten de aleaciones de
Fe-Ni
Resumen




El Universo tiene aprox. 14 mil años.
El Sistema solar consiste de 9 planetas,
4 terrestres y 5 Jovianos, que orbitan
alrededor del sol (orbita heliocéntrica).
El sol y los plantas se formaron por
acreción de partículas y gases hace 4500
millones de años.
La luna se formo por colisión con la
Tierra de un objeto del tamaño de Marte
(hipótesis de eyección colisional)
Resumen


Muchos procesos naturales, tales como el
origen de la tierra y la luna, no pueden ser
observados directamente y deben ser
inferidos de observaciones indirectas,
mediciones y cálculos.
Ejemplo: El origen y la historia temprana
de la tierra son inferidos a partir del
análisis de meteoritos, de la luna y de
otros planetas.