Download Planetología y Exobiología Charla Inaugural de Introducción a la

Planetología y Exobiología
Clase Inaugural
Mag. Andrea Sánchez
Departamento de Astronomía
Facultad de Ciencias
Ideas antiguas sobre el Universo
Constelaciones
Sistemas
dentro de
Sistemas
El espectro electromagnético
De las estrellas recibimos radiación en forma de ondas
electromagnéticas, y sólo una fracción de esa radiación
corresponde a la luz visible.
• El parámetro que distingue los diferentes tipos de radiación
es la longitud de onda (inverso de la frecuencia).
• Las frecuencias mayores (menor longitud de onda)
corresponden a rayos gama, rayos X y ultravioleta.
• En el otro extremo del espectro tenemos las ondas de radio y
el infrarrojo.
• Entre los dos extremos está la radiación visible.
• En la siguiente figura se muestra un esquema del espectro
electromagnético y las escalas de las diferentes longitudes de
ondas (por ejemplo la longitud de onda del UV corresponde
al tamaño de una bacteria)
Las ventanas atmosféricas
La atmósfera terrestre
filtra parte de la radiación.
Solamente deja pasar luz
visible y ondas de radio.
Estas regiones se denominan
ventanas atmosféricas
(si bien
no son ventanas físicas reales en la
atmósfera)
Aparecen pintadas
de blanco sobre la franja
azul del esquema.
El Sol en diferentes longitudes de
onda.
a) visible
b) ultravioleta
c) rayos X
d) ondas de
radio
Herramientas astronómicas
(aprovechando las ventanas atmosféricas)
Telescopios opticos: hay de dos tipos
con espejos: se denominan reflectores
con lentes: se denominan refractores.
Camino óptico de la luz en un telescopio a) reflector b) refractor
Telescopios reflectores
Telescopio reflector de 5 metros de diámetro en Monte Palomar (USA)
Telescopios refractores
Telescopio refractor de 1 metro de diámetro
Observatorio de Yerkes.
Nota: comparar el tamaño del telescopio con el de
una persona (abajo a la izquierda)
Radiotelescopios
Como la atmósfera terrestre no filtra las ondas de radio, los
radiotelescopios son buenas herramientas para observar desde la
Tierra.
Very Large Array (VLA): complejo de 27 antenas que abarcan
un área de 30 km en Nuevo México.
Espectroscopía
¿de que están hechas las estrellas?
Una lamparita genera un espectro contínuo (a)
Si interponemos hidrógeno a menor temperatura obtenemos
líneas de absorción características de ese elemento (b)
La vista lateral de la nube de gas genera un espectro de líneas
(también características de cada elemento) (c)
Un ejemplo: el Sodio (Na)
El espectro del Sol:
Identificando las líneas podemos saber que elemento las generó.
La estructura a gran escala del
Universo
Imagen tomada con la cámara
para espacio profundo del
telescopio espacial Hubble.
Cada objeto de esta pequeña región
del cielo es una galaxia.
Las galaxias contienen cientos de
miles de millones de estrellas.
Nuestra galaxia: la Vía Láctea
Nuestra galaxia contiene 100 000 millones de estrellas y un diámetro
aproximado de 100 000 años luz (la luz tarda 100 000 años en viajar de
un extremo al otro)
Esquema de la Vía Lactea vista de perfil: se puede apreciar el núcleo
y el disco. El Sol se encuentra en uno de los brazos a 30000 años luz
del núcleo.
Un buen ejemplo:
nuestra vecina Andrómeda
Galaxias de frente y perfil
a) la galaxia NGC 6744 está orientada de manera de verse de frente.
b) a NGC 891 la vemos de perfil.
Ambas galaxias tienen una estructura análoga a la Vía Láctea.
¿Cómo se formó el Sol?
A partir de una nube de gas y polvo (nebulosa primitiva) que al
girar se fue aplanando hasta tener forma de disco. En el centro se
formó el Sol y como subproducto los planetas.
El origen del Sistema Solar
La constelación de Orión (donde se encuentran las 3 Marías)
En ella se encuentra una nebulosa de emisión que en una imagen
ampliada (d) muestra estrellas jóvenes rodeadas de discos donde
podrían formarse planetas.
a) y b) la nebulosa solar se contrae
y aplana hasta formar un disco en
rotación.
c) los granos de polvo forman
estructuras que chocan entre si y
permanecen juntas, aumentando de
tamaño y formando objetos llamados
planetesimales.
e) los planetesimales continúan
chocando y creciendo de tamaño.
f) luego de cientos de millones de años
se forman los planetas en órbitas
circulares .
El Sistema Solar en el espacio
Las órbitas de los planetas son cuasi circulares y cuasi circulares,
con la excepción de Plutón que tiene una órbita elíptica e inclinada.
Tamaños relativos del Sol y los planetas
Se aprecian claramente dos tipos de planetas:
1) terretres: del tamaño similar a la Tierra (también tienen similar
composición, densidad, pocos o ningún satélite)
2) jovianos: planetas gigantes gaseosos, de baja densidad, con anillos
y numerosos satélites
Propiedades generales del
Sistema Solar
• El Sol concentra el 99% de la masa total
del sistema.
• Posee, sin embargo, sólo el 2% del
momento angular
• Las órbitas planetarias están próximas al
plano de simetría del sistema
• Las órbitas son cuasi circulares y en
sentido directo.
Venus
Masa: 0.81 masas terrestres
Radio: 0.95 radios terrestres
Temperatura superficial media: 482 C
Presión atmosférica: 92 atm
Composición atmosférica: CO2 (96%)
N2 ( 3% )
Imagen de Venus desde
la Mariner 10 (5/2/1974)
La composición atmosférica
genera un efecto invernadero que
eleva enormemente la temperatura del
planeta.
Primer imagen en color de la
superficie de Venus, tomada por
la sonda Venera 13 (1/3/1982)
Marte
3 imagenes de Marte tomadas
por el telescopio espacial Hubble
durante la oposición.
Masa: 0.107 masas terrestres
Radio: 0.53 radios terrestres
Rango de temperatura superficial. -140 C (min), +20 C (max), -63 C (m)
Presón atmosférica: 0.007 atm.
Constituyentes: CO2 (95.32 %), N2(2.7 %), Ar (1.2%), O2 (0.13%),
CO (0.07 %), H2O (0.03%)
¿Agua en Marte?
Las imagenes de la superficie
marciana muestran evidencias
que en el pasado del planeta
circuló agua líquida, que luego
no pudo ser retenida.
Meteorito ALH 84001
Meteorito proveniente de Marte, encontrado
en la Antártida, en Alan Hills ( 1984).
Antiguedad: 4.5 mil millones de años.
Glóbulos de
mineral carbonatado,
donde se hallaron
presuntos fósiles.
Imagen de microscopio electrónico
de alta resolución con estructuras
tubulares (morfología bacteriana)
Los grandes descubrimientos sólo
advienen a las mentes preparadas
Louis Pasteur (1822 – 1895)