PLANETAS. Sistema Solar, Formación, Planetas, Satélites y Cuerpos menores

Transcripción

1 PLANETAS Sistema Solar, Formación, Planetas, Satélites y Cuerpos menores

2 Lunas de Marte NASA-MGS Fobos y Deimos, las dos pequeñas lunas de Marte, son asteroides capturados, como lo demuestran sus formas irregulares. Las paredes del crater Stickney de 10km de diámetro, casi la mitad del tamaño de Fobos. Las rocas mas grandes tienen unos 50m de tamaño. Estas lunitas son potencialmente importantes para colonizar el planeta. FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

3 Phobos FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

4 4

5 Misión a Marte

6 Misión a Marte La misión dura 972 días, con 455 días en Marte. Se puede hacer cada 26 meses. Día 1 Día 714 T M Día 259 Día 972

7 Misión a Marte Ventajas de astronautas vs misión robótica decisiones in situ exploración análisis del suelo excavaciones profundas instrumental más versátil

8 Misión a Marte Problemas para una misión tripulada a Marte tormentas solares, altos niveles de radiación nociva baja gravedad por largo tiempo durante el viaje alta gravedad para el descenso y ascenso demora de hasta 45 minutos en comunicaciones sin posibilidades de abortar la misión y retornar decidir la tripulación adecuada (pilotos, ingenieros, médicos, geólogos, biólogos,...)

9 Planetas Terrestres Tienen superficie sólida (rocosa). Es posible habitarlos, aunque fragilmente. Tienen gravedad baja, atmósferas delgadas, y perdieron los elementos livianos (H y He). Tienen actividad volcánica y sísmica, tectónica de placas. Poseen densidades medias altas, con núcleos ígneos de metales pesados (Fe, Ni). Se formaron por la condensación de los elementos pesados en la nebulosa interior. Sufrieron gran bombardeo cuando se formó el Sistema Solar, y tambien durante algunos episodios mas tardíos. Pueden tener campos magnéticos. FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

10 Júpiter

11 Júpiter Planetas jovianos comparados con el tamaño de la Tierra. Las densidades son muy bajas, lo que implica que son mayormente gaseosos, hechos de gases livianos como el H y el He. No sabemos si tienen superficies sólidas o un core rocoso como los planetas terrestres.

12 Júpiter Fotos tomadas durante un período de rotación del planeta, que dura unas 10 hs FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

13 Júpiter La estructura interna es muy distinta a la de los planetas terrestres. En el interior se forma H metálico debido a las grandes presiones y temperaturas. Si la masa de Júpiter hubiera sido mas grande, sería una estrella (enana marrón).?

14 Júpiter Atmósfera de Jupiter Gran mancha roja Descubierta por Galileo en el siglo XVII Vientos de >1000 km/h

15 Júpiter Simulación de cómo se verían las nubes de Júpiter Circulación atmosferica FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

16 Júpiter Rotación diferencial de la atmósfera joviana FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

17 Jupiter Auroras de Jupiter fotografiadas por el telescopio espacial. Estas se producen cuando electrones que viajan a gran velocidad por el campo magnético chocan con la atmósfera. Se ven los efectos de las corrientes eléctricas generadas por las lunas mas interiores (Io, Ganímede y Europa) que fluyen a lo largo del campo magnético y chocan con la atmósfera como puntos de luz. FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

18 Anillos de Júpiter Anillo principal FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

19 Anillos de Júpiter Los anillos de Júpiter son oscuros y difíciles de detectar porque se formaron cuando una luna rocosa fue destrozada por las fuerzas de marea del planeta. R < 2-3 Rp

20 Anillos de seda (gossamer) débiles y extendidos Anillos de Júpiter

21 Lunas de Jupiter El foco está cambiando al estudio y exploración de las lunas del Sistema Solar.

22 Satélites Galileanos

23 Satélite Diám. Densidad Superf. Io 3640 km 3.5 g/cm3 Silicatos y sulfuro Europa 3130 km 3.0 g/cm3 Hielo Ganímed e 5280 km 1.9 g/cm3 Hielo Callisto 4840 km 1.8 g/cm3 Hielo Más lejos, menos denso

24 Satélites Características superficiales de los satélites galileanos

25 Io Nube amarilla de sodio alrededor de Io. La nube es producida por vulcanismo frecuente. El gas expulsado por los volcanes se pierde de Io, no forma una atmósfera, sino que forma un anillo gaseoso alrededor del planeta. Se ve la luz del Sol difundida por la erupción gaseosa del volcán Prometeo como la mancha amarilla brillante. Actividad volcánica de Io vista durante un eclipse.

26 Io Erupciones volcánicas

27 Europa Región de Conamara en Europa, mostrando una fina capa de hielo resquebrajado. Las zonas blancas y celestes fueron cubiertas por hielo y polvo del impacto que formó el crater Pwyll. El terreno desnudo es de color marrón.

28 Santiago Icebergs flotando sobre un océano 10 km

29 Europa Dos modelos para la estructura interna de Europa. Evidencia de un océano de agua líquido sumergido.

30 Ganímede Es más grande que los planetas Mercurio y Plutón. Está cubierto de hielo de agua. FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

31 Ganímede y Europa Existen algunas similitudes entre Ganímede y Europa. En comparación, la superficie de Europa tiene pocos cráteres, lo que demuestra la juventud de las capas más externas.

32 Callisto Estructura de anillos multiples Valhalla en la luna Callisto. Con un tamaño de 4000 km, es uno de los impactos mas violentos en el Sistema Solar, comparable al diámetro mismo de Callisto (4800 km).

33 Esta especie de terreno escabroso en Callisto no se encuentra en ninguno de los otros satélites. Los cerros de m de altura son helados pero contienen algo de polvo. La ausencia de cráteres indica erosión activa en el satélite. Callisto

34 Los satélites Galileanos Galileo Galilei, 1620 Nave Galileo, 2001 Io Europa Ganímides Callisto tienen hielo en la superficie, y océanos de agua líquida debajo FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

35 Calentamiento tidal de Europa es menor que en Io porque, A. Europa es más pequeña B. Europa está mas lejos de Júpiter C. Europa no está en órbita resonante D. El efecto no es tan importante por la presencia de agua Será que los efectos tidales son los responsables de la apariencia más joven de Europa respecto a Ganímedes? Existen zonas donde los efectos tidales pueden mantener una temperatura adecuada para la vida?

36 Satélites Menores Thebe Los satélites menores de Júpiter son probablemente asteroides capturados. Material desprendido de ellos (rocas y polvo) pasa a formar parte de los anillos. Thebe y Amalthea están tan cerca del planeta que siempre le dan la misma cara. La cara opuesta de Thebe tiene un cráter muy grande llamado Zethus. Amalthea Amaltea Metis

37 Saturno Saturno, el Señor de los Anillos FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

38 Saturno Imagen de Saturno tomada por el Telescopio Espacial mostrando las auroras polares. El campo magnético de Saturno es 0.4 veces el de la Tierra, muy pequeño comparado con el de Júpiter. FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

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40 Anillos Los anillos de Saturno están compuestos de miles de rocas y trozos de hielo (los de Júpiter son solo piedras), que orbitan independientemente pero en forma ordenada alrededor del planeta. Estos anillos tienen km de diámetro, pero son delgados, de <1 km de espesor. La división de Cassini es causada por una resonancia con el satélite Mimas.

41 Formación de los Anillos de Saturno El límite de Roche es 2 o 3 radios del planeta, adentro del cual un cuerpo es estirado tanto por las fuerzas tidales que resulta totalmente desmenuzado. Así se formaron los anillos de los planetas gigantes. FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

42 Saturno Lunas de Saturno: un mini-sistema solar FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

43 Saturno también es el Señor de las Lunas: tiene unos 65 satélites! Encelado, Titán y anillos

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45 1 Mimas 2 Iapetus 3 Enceladus 4 Janus 5 Thetys 6 Hyperion 7 Helene 8 Rhea 9 Pandora 10 Telesto 11 Dione 12 Phoebe 13 Atlas 14 Epimetheus 15 Titan 16 Prometheus 17 Calypso FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

46 Saturno también es el Señor de las Lunas: tiene unos 50 satélites! Titán: un mundo helado mas grande que Mercurio, con una densa atmósfera Mimas, Titán y anillos FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

47 Lunas de Saturno: Titán Titán es la 2a luna más grande del Sistema Solar después de Ganímedes. La atmósfera de Titán es 1.5 veces la de la Tierra. Contiene moléculas orgánicas (metano), una composición similar a la de la atmósfera terrestre antigua, cuando nació la vida. Hay evidencia de nubes de vapor de agua, y del ciclo del metano.

48 Misión Cassini- Explorador Huygens T = 180 C Titán tiene ríos y mares de alcoholes líquidos (etanol, metanol), y rocas de hielo de agua. Superficie de Titán

49 Evolución de la atmósfera de Titán La actual atmósfera de Titán es similar a la de la Tierra primigenia. Titan hoy Tierra hoy

50 Lunas de Saturno

51

52 2da. más grande luna de Saturno. Rhea FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

53 Lunas de Saturno Mimas: responsable por la división de Cassini. Mayormente hielo de agua. Muestra efectos tidales importantes

54 Lunas Menores de Saturno Las lunas menores de Saturno son sólo asteroides capturados.

55 La Tierra y la Luna vistas a través de los anillos de Saturno Foto tomada por la nave Cassini en 2006 desde una distancia de millones de km FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

56 La Tierra y la Luna vistas a través de los anillos de Saturno Foto tomada por la nave Cassini en 2006 desde una distancia de millones de km FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

57 planetas rocosos cuerpos menores Sol planetas gaseosos planetas de hielo FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

58 Urano Urano fué descubierto por Herschel en Urano con sus lunas, vistos desde la Tierra en el IR y desde la Voyager. FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

59 Urano Una peculiaridad de Urano: es el único planeta cuyo eje de rotación es perpendicular al eje de rotación del Sol y a la eclíptica. Además sus polos magnéticos están inclinados 60 grados con respecto al eje de rotación. Estas propiedades se deberían a una colisión gigantesca que sufrió en el pasado.

60 Imagen óptica-infraroja de Urano en falso color tomada por el Telescopio Espacial mostrando tormentas, su sistema de anillos y algunas de sus lunas, incluída Oberón, su luna más grande. Vista de Miranda, la luna más quebrada. Urano

61 Urano FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

62 Neptuno Neptuno fue observado en 1846 basado en cálculos de perturbaciones de la órbita de Urano. Atmósfera de Neptuno con gran mancha oscura fotografiada por la Voyager en 1989, la que ya había desaparecido para 1994.

63 Neptuno tiene los vientos más rápidos del Sistema Solar, alcanzando 2000 km/h. Nubes en la alta atmósfera neptuniana. Neptuno FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

64 Neptuno FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

65 Lunas de Neptuno Umbriel Tritón, de 2700 km, tiene volcanes de hielo FIA Astronomia Nelson Padilla (P. U. Catolica)

66 Mares del Sistema Solar Cuántos mundos tienen agua líquida en el sistema solar? 1. Tierra 2. Europa 3. Callisto 4. Ganymede 5. Enceladus 6. Uranus 7. Neptune 8. Además: Titan tiene mares de hidrocarburos

67 Anillos de los planetas gigantes Mimas

68 Campos magnéticos de los planetas gigantes

69 Estructura interna de los planetas gigantes Tierra

70 Plutón Plutón fue descubierto por accidente por Tombaugh en 1930, pero buscado desde 1896, y con tenacidad por Percival Lowell desde Imagen procesada de Plutón y Caronte tomada con el telescopio espacial Hubble. Plutón es el planeta con el plano de la órbita más inclinado de todos (17.2 grados con respecto a la eclíptica). La órbita de Caronte esta inclinada 118 grados con respecto a la eclíptica. New Horizons FIA Astronomia Nelson Padilla(P. U. Catolica)

71 Plutón La órbita de Plutón es elíptica, intersectando la de Neptuno, pero está inclinada con respecto a la eclíptica y en resonancia. Pueden chocar dos planetas? Es muy improbable, pero no imposible, y ciertamente ocurrió en el pasado. Cuán estable es el Sistema Solar? Las simulaciones indican que es estable en escalas de tiempo largas, pero no sabemos con certeza a muy largo plazo

72 Objetos del Cinturón de Kuiper Descubrimiento de Quaoar (2002) FIA Astronomia Nelson Padilla(P. U. Catolica)

73 Objetos del Cinturón de Kuiper Descubrimiento de Sedna (Mar 2004) FIA Astronomia Nelson Padilla(P. U. Catolica)

74 Cuerpos del Sistema Solar ordenados por tamaños Alan Taylor FIA Astronomia Nelson Padilla(P. U. Catolica)

75 KBOs descubiertos en los ultimos 20 años Alan Taylor FIA Astronomia Nelson Padilla(P. U. Catolica)

76 Migración Migraciones a gran escala en el Sistema Solar: Jupiter migró hacia adentro, empujando todos los planetas interiores. Neptuno migró hacia afuera, empujando a Plutón y los KBOs. Gomes 2003, Hainaut 2007