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INSTITUTO DE ASTRONOMIA UNAM CAMPUS MORELIA. ¿CÓMO SE FORMAN PLANETAS? Paola D'Alessio, Instituto de Astronomía, Unam, Campus Morelia.

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1 INSTITUTO DE ASTRONOMIA UNAM CAMPUS MORELIA

2 ¿CÓMO SE FORMAN PLANETAS? Paola D'Alessio, Instituto de Astronomía, Unam, Campus Morelia

3 Hasta 1995 el único sistema planetario conocido era EL SISTEMA SOLAR

4 La estrella central es EL SOL, tipo G2 V

5 La Tierra : R=6380 km, d=1 AU = 150 millones de km = 8 minutos luz,

6 Planetas rocosos Planetas gaseosos Mercurio Venus La Tierra Marte Jupiter Saturno Urano Neptuno R dens d R dens d

7 Planetas rocosos Planetas gaseosos Mercurio Venus La Tierra Marte Júpiter Saturno Urano Neptuno Planetas internos, pequeños, densos Planetas externos, gigantes, poco densos

8 Plutón: El noveno planeta es muy especial... Es el objeto más grande conocido del cinturón de Kuiper

9 Más allá de Neptuno está el cinturón de Kuiper y la nube de Oort, ambos son fuentes de cometas cuando las órbitas son perturbadas por los planetas gigantes

10 Además está el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter

11 ALGUNAS PROPIEDADES DEL SISTEMA SOLAR: Orbitas casi co-planares y circulares Casi toda la masa del sistema esta en el Sol (98 %) Existe desde hace ~4500 millones de años Planetas rocosos + Planetas gaseosos

12 Para saber cómo se formó el Sistema Solar es importante estudiar estrellas similares en etapas evolutivas anteriores. Es útil saber... DÓNDE ESTA EL SISTEMA SOLAR

13 Esta es una galaxia como la Vía Láctea., con ~1 billón de estrellas. Además, contiene gas y polvo. En los brazos espirales se están formando estrellas en este momento...

14 Nube molecular oscura Las estrellas se forman en nubes moleculares como B68

15 Nube molecular Protoestrella+disco Este fragmento tiene una rotación neta, y por conservación del momento angular, colapsa a un disco. En el centro del disco se forma una protoestrella Un fragmento de la nube molecular con mayor densidad colapsa debido a su gravedad.

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17 VARIEDAD DE DISCOS CIRCUNESTELARES

18 El Telescopio Espacial Hubble (HST)

19 VLA L1551 IRS5: DISCOS BINARIOS (RODRIGUEZ ET AL. 1998)

20 MBM12 3C Observado desde la Tierra con óptica adaptativa (Jayawardhana, Luhman, D'Alessio, Stauffer 2002)

21 Los planetas rocosos se forman en 3 etapas: I.Granos de polvo colisionan entre sí, formando granos mas grandes, piedras y rocas de ~ 1m II.t ~ 1,000 – 10,000 años Estrella Disco Protoplanetario 1 metro

22 Las rocas más masivas atraen gravitacionalmente otras rocas y polvo, formando los planetésimos, de varios km de tamaño t ~ 1 millón de años Parte del gas en el disco va cayendo hacia la estrella central y parte sale en forma de viento. t = 1-10 millones de años varios kms

23 Planetésimos colisionan para formar los planetas rocosos y, probablemente, los núcleos de los planetas gaseosos t ~ millones de años La fricción en el disco tiende a circularizar las órbitas

24 El Sistema Solar, hace unos 4500 millones de años

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26 Al principio los planetas fueron bombardeados por grandes rocas y por planetésimos. Se piensa que debido a una colisión con un objeto de una masa 1/3 de la de la Tierra ….se formó la Luna.

27 La Luna y Fobos, uno de los satélites de Marte, muestran evidencias de las colisiones

28 Eje de rotación de los planetas

29 ¿Cómo se forman los planetas gaseosos? Planetésimos colisionan hasta formar un núcleo de unas 10 veces la masa de la Tierra, en t~3 millones de años. El núcleo atrapa gas del disco protoplanetario en t ~ 1-10 millón de años

30 Simulación numérica del efecto de un planeta masivo en un disco

31 El protoplaneta captura gas y polvo del disco hasta que acaba lo que se encuentra en su zona de influencia gravitacional

32 - b Pictoris muestra evidencias de la presencia de uno o más planetas en su disco: brecha, alabeo t =100 millones de años

33 Otros discos muestran evidencias de perturbaciones, probablemente debidas a planetas

34 EXO-PLANETAS: PLANETAS FUERA DEL SISTEMA SOLAR ~ 100 EXO-PLANETAS (DESDE 1995)... Y SE DESCUBRE ~ 1 CADA MES

35 METODO DE DETECCION SE MIDEN PERTURBACIONES DE LA VELOCIDAD DE LA ESTRELLA, DEBIDAS AL PLANETA SE HAN DETECTADO MUCHOS PLANETAS SIMILARES A JÚPITER

36 NUEVAS PROBLEMAS: Exo-planetas ponen a prueba las teorías (Júpiters calientes, migración de planetas, etc.). NUEVOS RETOS: Búsqueda de Planetas como la Tierra Búsqueda de vida en otros planetas

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