Planetología y Exobiología Clase Inaugural Mag. Andrea Sánchez Departamento de Astronomía Facultad de Ciencias

Ideas antiguas sobre el Universo Constelaciones

Sistemas dentro de

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 d) ondas de radio c) rayos X

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 Masa: 0.107 masas terrestres Radio: 0.53 radios terrestres 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)