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De 9 a 12 y finalmente 8 ¿Cuántos planetas hay alrededor del Sol? Dr. Gonzalo Tancredi Depto. Astronomía – Fac. de Ciencias Observatorio Astronómico Los.

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1 De 9 a 12 y finalmente 8 ¿Cuántos planetas hay alrededor del Sol? Dr. Gonzalo Tancredi Depto. Astronomía – Fac. de Ciencias Observatorio Astronómico Los Molinos - MEC

2 Temario Historia del Descubrimiento de los Planetas Historia del Descubrimiento de los Planetas Origen y Evolución del Sistema Solar Origen y Evolución del Sistema Solar La Definición de Planeta adoptada por la UAI La Definición de Planeta adoptada por la UAI

3 Historia del Descubrimiento de los Planetas

4 Los planetas de la Antigüedad (visibles a simple vista) La alineación planetaria de Mayo 2002 Mercurio Venus Marte Júpiter Saturno Visibles solamente al atardecer o amanecer

5 Urano: Primer descubrimiento telescópico 13 Marzo de 1781 Recibió por su descubrimiento una pensión de 200 libras al año y el título de Caballero. Distancia media al Sol: 19 UA William Herschel (Nacido en Alemania pero trabajando en Inglaterra)

6 El descubrimiento de Ceres (1) 1° Enero de 1801 por el monje Giuseppe Piazzi (Palermo, Italia) Distancia media al Sol: 2.8 UA

7 Los convidados de piedra W. Olbers descubre 28-Marzo-1802 a Pallas (2) y 29-Marzo-1807 a Vesta (4) K. Harding descubre 1-Setiembre-1804 a Juno (3) Asteroide Semieje mayor (UA) Magnitud Ceres (1) Pallas (2) Juno (3) Vesta (4) Ceres deja de ser llamado planeta y se le denomina junto al resto de estos objetos como planeta menor o asteroide.

8 El descubrimiento teórico de Neptuno U. Leverrier (Francia) J. Adams (Inglaterra) J. Galle (Alemania) 31/8/ Leverrier predice la posición de Neptuno basado en las perturbaciones sobre Urano. 23/9/ Galle lo descubre a menos de 1° de la posición predicha por Leverrier

9 El descubrimiento C. Tombaugh descubre Plutón el 18 de Febrero, 1930, desde Obs. Lowell (EEUU). El nombre fue sugerido por V. Burney, niña inglesa de 11 años.

10 ¿Fue Primero el planeta o el perro? Primera aparición del perro (un par) en The Chain Gang (5/9/1930) como sabuesos del malo Pete que persiguen a Mickey. Recibe su nombre en 1931 como perro compañero de Mickey.

11 La desilusión inicial Distancia media al Sol 39.4 Distancia media al Sol 39.4 Inclinación del plano orbital alta (17°) y órbita muy alargada (excentricidad 0.25, cruza la órbita de Neptuno) Inclinación del plano orbital alta (17°) y órbita muy alargada (excentricidad 0.25, cruza la órbita de Neptuno) Plutón era mas chico que la Tierra. Plutón era mas chico que la Tierra. Si bien la ubicación de Plutón en el momento del descubrimiento era cercana a la estimada por P. Lowell, su masa era insuficiente para perturbar a Neptuno. Si bien la ubicación de Plutón en el momento del descubrimiento era cercana a la estimada por P. Lowell, su masa era insuficiente para perturbar a Neptuno. Año Masa (M tierra ) 1950s s s0.002 La decreciente Masa de Plutón

12 El sistema Plutón-Caronte Diámetro (km) Masa (kg) Plutón x10 22 Caronte x10 21 Representación de cómo se vería El sistema Plutón-Caronte visto por el Telescopio Espacial Hubble Descubrimiento de abultamiento de Plutón (1978 )

13 Panorama del Sistema Solar a finales de los 80s ¿Quién integra el Sistema Solar? Sol: % de la masa Sol: % de la masa Planetas: 0.14 % (Júpiter 0.1%) Planetas: terrestres gigantes o jovianos Planetas: 0.14 % (Júpiter 0.1%) Planetas: terrestres gigantes o jovianos Satélites de los planetas: regulares irregulares Satélites de los planetas: regulares irregulares Pequeños cuerpos: asteroides cometas Pequeños cuerpos: asteroides cometas Polvo interplanetario Polvo interplanetario Gas interplanetario o viento solar Gas interplanetario o viento solar

14

15 Los tamaños relativos

16 La región transneptuniana 30 Agosto 1992, D. Jewitt (Hawaii) descubre el primer (tercer) objeto Existencia de una región de objetos pequeños y helados mas allá de Neptuno (Edgeworth, Kuiper, Fernández)

17 2003 UB313 (el tiro de gracia) Tamaño superior a Plutón (Diam= 2400 km) pero en órbita muy excéntrica e inclinada Descubierto por M. Brown y col. (2003) Antes Xena ahora Eris (Discordia)

18 Origen y Evolución del Sistema Solar

19 Características Generales Movimiento controlado por gravedad Planetas en órbitas coplanares, cuasi- circulares y en mismo sentido Sol concentra la masa del sistema Júpiter concentra la masa de los planetas

20 ¿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.

21 Regiones de formación planetaria Nebulosa de Orión (cerca de las 3 Marías)

22 Discos protoplanetarios

23 Discos

24 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.

25 La limpieza de remanentes La limpieza de remanentes El bombardeo tardío hace 4 mil millones de años

26 Tres etapas de la formación Planetesimales – objetos de hasta unos ~100 km de diámetro de formas irregulares Planetesimales – objetos de hasta unos ~100 km de diámetro de formas irregulares Embriones planetarios – objetos de algunos cientos de km que conviven en su zona con objetos similares Embriones planetarios – objetos de algunos cientos de km que conviven en su zona con objetos similares Proto-planetas y planetas – lograron limpiar los remanentes de la formación en su zona de influencia gravitacional Proto-planetas y planetas – lograron limpiar los remanentes de la formación en su zona de influencia gravitacional

27 El Sistema Solar hasta el 2006

28 Crónica de una muerte anunciada ¿Que pasó en la UAI?

29 ¿Es Pluto un planeta?

30 Lo previo a Praga El porqué: El porqué: ¿Se descubrió el décimo planeta X? ¿Se descubrió el décimo planeta X? ¿Es Plutón un planeta? ¿Es Plutón un planeta? ¿Son planetas lo que se descubre entorno a otras estrellas? ¿Son planetas lo que se descubre entorno a otras estrellas? Comité cerrado de especialistas discute durante dos años sin llegar a acuerdo. Comité cerrado de especialistas discute durante dos años sin llegar a acuerdo. El Comité Ejecutivo crea una Comisión que elabora una propuesta, la que luego es avalada por el CE y propuesta a la Asamblea. El Comité Ejecutivo crea una Comisión que elabora una propuesta, la que luego es avalada por el CE y propuesta a la Asamblea.

31 La propuesta inicial del Comité Ejecutivo (CE) del 16/8/2006 (por lo menos 12 planetas) Criterio único: Tener masa suficiente para que la fuerza de gravedad supera las rigidez del material y adopte por estar en equilibrio hidrostático una forma cuasi-esférica. Criterio único: Tener masa suficiente para que la fuerza de gravedad supera las rigidez del material y adopte por estar en equilibrio hidrostático una forma cuasi-esférica. Resumen: Que sean redondos Resumen: Que sean redondos Complicada discusión en el caso de sistemas binarios (Plutón-Caronte, Tierra-Luna) Complicada discusión en el caso de sistemas binarios (Plutón-Caronte, Tierra-Luna)

32 El Sistema Solar de los 12 planetas

33 Los nuevos planetas según la propuesta

34 ¿Cuál era el límite inferior? Los satélites helados

35 Enceladus - 513×503×497 km Miranda - 480×468×466 km Proteus - 436×416×402 km Mimas - 415×394×381 km Hyperion - 360×280×225 km El límite para los helados

36 Mimas – Satélite de Saturno (D~400 km)

37 Namea (AU)~ Size (km) Mercury0.394,880 Venus0.7212,100 Earth1.012,700 Mars Ceres Jupiter5.2139,800 Saturn9.6116,500 Uranus19.250,700 Neptune30.049, TY KX XV VS TC QF Orcus AZ Namea (AU)~ Size (km) Pluto Ixion Huya RN SM MS SB GV UX Varuna TX TO OP EL Quaoar QW CD CS Namea (AU)~ Size (km) 2000CN WH FY PR MW CY KW AW WC QX FY UR TC DE XR YW UB RM Sedna La nueva lista de planetas de acuerdo a la propuesta de definición del CE Extractado de webpage de M. Brown

38 From M. Brown webpage according to the EC proposal

39 Grandes objetos del cinturón de asteroides y TNOs

40 La distribución de masas

41 Buscando consensos hacia una propuesta alternativa (17-18/8) Escribo una propuesta alternativa que discuto con Julio Fernández. Escribo una propuesta alternativa que discuto con Julio Fernández. Se introduce un nuevo criterio más exigente: Se introduce un nuevo criterio más exigente: Un planeta debe ser por lejos el mayor objeto de su población local. Un planeta debe ser por lejos el mayor objeto de su población local. Si no cumple esa condición, pero es redondo, se le denomina planetoide. Si no cumple esa condición, pero es redondo, se le denomina planetoide. Junto con los brasileros salimos a juntar firmas en adhesión a nuestra propuesta. Junto con los brasileros salimos a juntar firmas en adhesión a nuestra propuesta. Se adhieren con leves cambios varios europeos y americanos. Se adhieren con leves cambios varios europeos y americanos.

42 Un problema de clasificación Sistema Solar PlanetasCuerpos menores Clásicos Enanos Sistema Solar PlanetasCuerpos menores Planetas Enanos Propuesta del CE Nuestra Propuesta

43 Consecuencias Propuesta del CE Una categoría de planetas con inicialmente 12 objetos y quizás mas de cien planetas en los próximos años. Una categoría de planetas con inicialmente 12 objetos y quizás mas de cien planetas en los próximos años. Plutón es un planeta Plutón es un planeta Nuestra Propuesta 8 planetas 8 planetas Un número creciente de planetas enanos. Un número creciente de planetas enanos. Plutón es un planeta Plutón no es un planeta

44 Los tortuosos pasos hasta la resolución final Se dan una serie de reuniones de discusión en la que la propuesta del EC es rechazada y nuestra propuesta logra amplias mayorías. Se dan una serie de reuniones de discusión en la que la propuesta del EC es rechazada y nuestra propuesta logra amplias mayorías. Nos convocan a redactar la nueva propuesta. Nos convocan a redactar la nueva propuesta. La nueva propuesta logra amplio consenso en reunión no resolutiva. La nueva propuesta logra amplio consenso en reunión no resolutiva. Pero aquí no termina la historia …..

45 La Asamblea General del 24/8 Primera resolución: 3 categorías de objetos de acuerdo a la propuesta acordada. Obtiene la cuasi-unanimidad de los votos. Primera resolución: 3 categorías de objetos de acuerdo a la propuesta acordada. Obtiene la cuasi-unanimidad de los votos. Segunda resolución: Intenta introducir una enmienda con la que se volvía al gran paraguas del concepto planeta – Sale rechazada por ¼ a ¾. Segunda resolución: Intenta introducir una enmienda con la que se volvía al gran paraguas del concepto planeta – Sale rechazada por ¼ a ¾.

46 La Resolución adoptada por la UAI La UAI resuelve que los planetas y otros objetos de nuestro Sistema Solar, con la excepción de los satélites, son definidos en tres distintas categorías de la siguiente manera: (1) Un planeta 1 es un cuerpo celeste que (a) está en órbita alrededor del Sol, (b) tiene una masa suficiente para que su autogravedad supere las fuerzas de rigidez del cuerpo, adquiriendo una forma por equilibrio hidrostático (cuasi- redondo), (c) haya limpiado la vecindad entorno de su órbita. (2) Un planeta enano es un cuerpo celeste que (a) está en órbita alrededor del Sol, (b) tiene una masa suficiente para que su autogravedad supere las fuerzas de rigidez del cuerpo, adquiriendo una forma por equilibrio hidrostático (cuasi-redondo) 2, (c) no haya limpiado la vecindad entorno de su órbita, y (d) no es un satélite. (3) Todo el resto de los objetos 3, excepto los satélites, que orbitan el Sol deberían ser denominados colectivamente como Cuerpos Menores del Sistema Solar". 1 Los 8 planetas son: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. 2 La UAI establecerá un procedimiento para asignar objetos en la categoría de planeta enano u otras categorías. 3 Esta categoría incluye la mayor parte de los asteroides, la mayor parte de los Objetos Trans-Neptunianos (TNOs), cometas, y otros cuerpos pequeños.

47 3 conceptos equivalentes Un planeta es: por lejos el mayor objeto en su vecindad por lejos el mayor objeto en su vecindad es el objeto gravitacionalmente dominante en su zona de influencia es el objeto gravitacionalmente dominante en su zona de influencia ha logrado limpiar de remanentes la vecindad de su órbita ha logrado limpiar de remanentes la vecindad de su órbita ver Stern & Levison (Highlights …, 2002) Basri & Brown (AREPS, 2006,34, 193) Sother (2006, AJ,132:2513)

48 Novedades posteriores Plutón es incorporado en los catálogos de cuerpos menores. Se le asigna el número Plutón es incorporado en los catálogos de cuerpos menores. Se le asigna el número A 2003 UB313 se le asigna el nombre Eris (Discordia) y el número A 2003 UB313 se le asigna el nombre Eris (Discordia) y el número La resolución es adoptada mundialmente, pese al rechazo de un reducido grupo de astrónomos norteamericanos. La resolución es adoptada mundialmente, pese al rechazo de un reducido grupo de astrónomos norteamericanos.

49 ¿Quiénes son los Enanos del Sistema Solar? G. Tancredi, S. Favre

50 Figuras de equilibrio para fluidos incompresibles Chandrasekhar (1987) Esfera sin rotación Elipsoide oblato de Maclaurin en rotación Elipsoide triaxial de Jacobi en rotación

51 Criterios y número de planetas enanos Para objetos rocosos el límite Diámetro > 600 km Para objetos rocosos el límite Diámetro > 600 km Para objetos helados el límite Diámetro > 400 km Para objetos helados el límite Diámetro > 400 km Enano rocoso Enano rocoso 1 Ceres 1 Ceres Enanos helados Enanos helados 39 candidatos 39 candidatos 12 seguros (incluyendo Plutón y Eris) 12 seguros (incluyendo Plutón y Eris) 5 posibles 5 posibles 3 descartados 3 descartados 19 inciertos 19 inciertos

52 Caso I – Medida directa de su forma (3) (136199) Eris, (134340) Pluto, (1) Ceres Caso II – Esfera o elipsoide de MacLaurin con algunas manchas de albedo (8 + 5?) (90377) Sedna, (90482) Orcus, (50000) Quaoar, (55565), 2003AZ84 ?, (15874), (47171) ?, (42301) ?, (38628) Huya, (26375) ?, 2001QF298 ?, (28978) Ixion, (55636) Caso III – Elipoide de Jacobi de densidad aceptable (2) (136108), (20000) Varuna Lista de Planetas Enanos

53 Conclusiones 8 planetas, decenas de planetas enanos y millones de cuerpos menores (asteroides y cometas) 8 planetas, decenas de planetas enanos y millones de cuerpos menores (asteroides y cometas) Menos planetas para recordar pero un Sistema Solar mas rico en categorías de objetos a estudiar. Menos planetas para recordar pero un Sistema Solar mas rico en categorías de objetos a estudiar. Una definición histórica con repercusiones en el ámbito educativo y cultural. Una definición histórica con repercusiones en el ámbito educativo y cultural. Una lección de democracia. Una lección de democracia.

54 El Sistema Solar a partir del 2006

55 Presentación disponible en


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