El Sistema Solar –Generalidades y

descubrimientos recientes

¿Qué métodos usamos paraestudiar el Sistema Solar?

• Naves espaciales equipadas con sensores remotos.• Observaciones desde la Tierrra• Observaciones desde satélites en órbita• Modelos matemáticos en computadora• Analogías con fenómenos geológicos en la Tierra• Experimentación con materiales extraterrestres (meteoritos, polvo cósmico, rocas lunares)

Nuestro objeto deestudio

El Sol, 9 planetas, decenas de satélites, cientos decometas, miles de asteroides y el medio interplanetario

EscalaInterno

Externo

Distancias al sol, órbita ytamaño

247.7-6.4? - ?5900Plutón164.8-0.6717.2-1.74497Neptuno84.01-0.7214.6-1.23000Urano29.46-0.4495.2-0.71400Saturno11.86-0.4318-1.3778Júpiter1.88-1.050.11-3.9228Marte1.0 - 1.01.00-5.5150 (1UA)Tierra0.62-2430.82-5.2108Venus0.24-590.05-5.458Mercurio

Dist-sol masa-den Trans-rot

Algunas inconsistencias

• Hay varias lunas más grandes que Pluto y dos másgrandes que Mercurio• Hay varias lunas pequeñas que probablemente sonaseroides capturados• Los cometas algunas veces son indistinguibles deasteroides• El cinturón Kuiper, la nube de Oord y objetos como chairon no se ajustan al esquema tradicional• Centauros y objetos trans-Uránicos• Los sistemas Tierra-Luna y Plutón-Chairon son másbien sistemas de planetas dobles

Mercurio

• La atmósfera de Mercurio es tan delgada quecasi no se puede distinguir.• Se ha observado en detalle menos de la mitadde la superficie del planeta.

Radio (2440 km), pequeño campo magnético,temperatura 500°C ó –180°C

Superfice cubierta de cráteres

Venus Venus (6052km) rota en dirección retrógrada (hacia atrás). Cuando más cerca, Venus está a sólo 42 millones de kilómetrosde la Tierra. Venus tiene una atmósfera muy densa de bióxido de carbono.La presión atmosférica en la superficie es 90 veces la de laTierra. Está también rodeado de nubes de H2SO4 Debido a su cercanía del Sol, así como su espesa atmósfera, latemperatura superficial es extremadamente alta, hasta de 475°Celcius. Venus no presenta erosion por agua y alguna por vientos. Sinembargo, presenta mucha actividad volcánica. No tiene campo magnético

Tierra

Tierra (6378 km)

Atmósfera de nitrógeno, oxígeno, <<CO2 y H2O,agua líquida

Actividad volcánica y tectónica, superficeconstantemente renovada

Campo magnético

Un satélite, la Luna (1738 km radio)

Casquetes polares

La Luna

• Diámetro 3876 km, órbita ~385,000 km• Superfice fuertemente marcada por cráteres• Geología dominada por basalto (mares de lava), anortosita en la zonas montañosas y regolito (fragmentos y polvo producido por impactos)• Los cráteres tienen en su mayoría más de 3,000 Ma• Visitada por las misiones Apollo (1968-1974)• Casi no tiene atmósfera• No tiene campo magnético, pero la magnetización fósil en rocas lunares sugiere que tuvo uno en el pasado.

Algunos conceptos malentendidos

• El lado oscuro de la Luna: La mitad de la Luna siempreestá iluminada por el sol. La rotación de la luna hace quesiempre veamos el mismo lado.• La luna se está alejando de la Tierra. La dinámica de larotación de la Luna produce una transferencia neta de energíade la Tierra hacia la Luna: La velocidad de rotación de laTierra disminuye 1.5 milisegundos/siglo y lleva a la luna auna órbita 3.8 cm más alta cada año.• La fuerza de gravedad de la Luna causa las mareas: Lafuerza de gravedad de la Tierra es miles de veces mayor quela de la Luna; es el desbalance entre la fuerza de gravedad yla fuerza centrípeta la que las causa.

Nuevas imágenes de la Luna: MisionesClementine (1994) y Lunar Prospector

(1999)

Descubrimiento de hielo en los polos dela Luna

Espectrometría de neutrones

El costo de colonizar la Luna, bajódramáticamente, pero: ¿de quién es el agua?

Algunas preguntas sin respuesta

• ¿Porqué están los mares concentrados en el ladocercano de la Luna?• ¿Porqué esta el centro de masa de la Lunadesalineado?• Ahora que encontramos agua en la Luna qué vamosa hacer con ella?• Solo 12 hombres han caminado en la Luna ¿quiénserá la primera mujer?

Marte

• Radio 3397 km, órbita ~228,000,000 km• Superfice fuertemente marcada por marcas de erosión (cañones), dunas y volcanismo, también hay cráteres• Geología dominada por rocas y suelos• Visitada por las misiones Mariner (60´s), Viking(70´s) y Mars Pathfinder (1997)• Tiene delgada atmósfera con CO2,• No tiene campo magnético, pero la magnetización fósil en su corteza sugiere que tuvo uno en el pasado. Casquetes polares (~30% de la atmósfera)

Algunos rasgos

• Evidencia de volcanismo:

Algunos volcanes puedes ser relativamente jóvenes (~20 Ma)

Rasgos en Marte

• Casquetes Polares:

• Superfice oxidada-rocosa

Historia geológicaAl igual que la Luna, el volcanismo en Marte es muy

antiguo. Las planicies como “mares” son de la misma edadque los mares de la Luna, raproximadamente 3 to 3.5 milmillones de años. Sin embargo, el vulcanismo tuvo mayor

duración en Marte. Parece también que el estilo devolcanismo cambió en el tiempo. En las altiplanicies como .

paterae y planicies como mares en Marte el vulcanismoterminó hace 3000 millones de años; pero algunos volcanesescudo y cono más pequeños hicieron erupción hace 2000

millones de años. Los volcanes escudo gigantes son aun másjóvenes y se formaron entre 1000 y 2000 millones de años.

The youngest lava flows on Olympus Mons areonly 20 to 200 million years old. These flows arevery small, however, and they probably representthe last gasp of martian volcanism. Thus, the odds

of finding an active volcano on Mars today arevery small but not impossible.

¿Agua en Marte?• Rasgos de erosión:Canales, abanicos desedimentos –Comparación entresuperficie del volcánSanta Helena y crateren Marte

Los rasgos sonrelativamente

jóvenes:

¿Vida en Marte? – ALH-8401

• Hace 4,500 millones de años: La superficie de Marte seenfría. El meteorito se cristaliza de manera similar a las lavasen la superficie de la Tierra.• Hace 3800 a 4000 millones de años - Impacto.

• Hace 1400 a 3000 millones de años, se forman carbonatosen fracturas en el meteorito, indicando presencia de agua.

Más...• Hace 12 a 17 millones de años: Impacto envía el meteoritofuera de Marte. Velocidad de escape ~5.5 km\s• Hace 13,000 años – Impacto en Alen Hills- Antártica.

•1998-2000- Investigaciones reportan evidencia de vida.¿Bacteria- magnetotática?

¿Cómo sabemos es demarte?

Doce meteoritos conocidos de Marte son rocas ígneascon características inusuales (SNC achondritasllamadas Shergotty, Nakhla, Chassigny son losejemplos tipo). La mayoría de los meteoritos de Martetienen 1.3 Ga mucho más jóvenes que los meteoritoscomunes que tienen 4.5 Ga. Tambien tienen más altocontenido de volátiles que los meteoritos ígneos. Laevidencia más conclusiva de que los SNC se originaronen marte viene de los gases atrapados en su interior, sonindistinguibles de los medidos por la sonda Viking enla atmósfera de Marte.

Tectónica de placas en Marte

Evidencia de un campo magnético en Marte:

Las bandas, ¿corresponden aanomalías como las que se

observan en la Tierra?

El efecto de invernadero,comparación entre Marte,

Venus y la Tierra

Tierra –45,+50°C

Venus ~450°C

Marte –165,+20°C

Los Asteroides

• ¿Es el Dead-Star de guerras de las galaxias queexplotó?• Si juntas todos los asteroides no haces un planetala mitad de tamaño de Mercurio.

Asteroides

• En 1801, mientras hacía un mapa del cielo,Guiseppe Piazzi descubrió accidentalemente unpequeño objeto de 1000 kilómetros de diámetro entrelos órbitas de Marte y Júpiter. Piazzi llamó a esteobjeto Ceres. Era el primer asteroide descubierto. En1802, se desubrieron otros dos.

• Hay más de 7500 pequeños objectos identificadosen el sistema solar.

• Los asteroides se numeraron en el orden en quefueron descubiertos. Por ejemplo 1 Ceres, 2 Pallas,etc.

Los Ateroides – ¿impactos con la Tierra ycatástrofes globales?

Júpiter• Jupiter está rodeado por un enorme campo magnético llamadola magnetosfera, que tiene un millón de veces el volumen de lamagnetosfera terrestre. En dicha magnetosfera se encuentranatrapadas partículas cargadas que forman intensos cinturones deradiación. Estos cinturones son similares a los cinturones de VanAllen en la Tierra, pero son millones de veces más intensos.• Jupiter tiene 16 lunas, que constituyen el sistema Joviano, unsistema solar en miniatura. Los cuatro satélites más grandes son Io(que presenta vulcanismo), Europa, Ganímedes y Callisto, loscuales fueron descubiertos por Galileo en 1610 y son conocidoscomo los satélites Galileanos. Las otras pèqueñas lunas tienen susórbitas o entre Jupiter e Io, o fuera de la órbita de Callisto. Éstasúltimas pueden ser asteroides capturados por Jupiter. He aquí losnombres: Metis, Adrastea, Almatea, Teba, Leda, Himalia.

Io y Europa

Saturno• Con una composición de hidrógeno y helio, la atmósferasuperior de Saturno muestra bandas similares a las de Júpiter, pero adiferencia de éste, las bandas individuales y nubes tienen pocavariación en color.• En 1610, Galileo observó la peculiar apariencia de Saturno, perono pudo reconocer la forma real de los facetas a cada lado delplaneta. No fue sino hasta 50 años después que el astrónomoChristian Huygens descubrió que estas formas eran en realidadanillos.• Saturno posee un intenso campo magnético que da lugar a unamagnetosfera como la del la Tierra.• Como Jupiter, Saturno tiene muchas lunas y objetos comoasteroides orbitando a su alrededor. Sus tamaños vande 5150kilómetros a 20 kilómetros en diámetro, aunque puede haber otrosmás pequeños. Nombres de los principales: Titán (con atmóferapropia), Dione, Tetis, Mimas, Enceladus y Rea

Titan

Urano

• El eje de rotación de Urano se encuentra inclinado acerca de 98° , casi perpendicular a su órbita.Consecuentemente, las estaciones y días en Urano sonsumamente raras. Unas veces el polo norte apunta haciael Sol, mientras que otraso lo hace el polo sur.• El Voyager 2 confirmó la presencia de 11 anillos enUrano. El anillo más externo tiene 100 kilometro de ancho.• En los últimos años se han descubierto 5 lunasorbitando Urano, pero sus nombres no han sido aceptadostodavía oficialmente por la Unión AstronómicaInternacional.

Neptuno

• Neptuno es el más externo de los cuatro gigantes gaseosos:Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno.• Debido a su distancia al Sol, la atmósfera de Neptuno está a -225° C.• El color azul-verde del planeta se debe a la presencia de metanoen la atmósfera. Ésta consiste principalmente de hidrógeno, helio ymetano.• Hasta el encuentro del Voyager en 1989, se pensaba que losanillos que rodean Neptuno eran arcos. Ahora sabemos que los anillosrodean completamente al planeta, pero la anchura de cada anillo varíaa lo largo de su longitud.• Las lunas de Neptuno son: Tritón, Naiad, Talasa, Despina,Galatea, Larisa, Proteo y Nereida.

Plutón – Un misterio desde sudescubrimiento en 1930

• El único que no ha sido visitado:

• ¿Es de verdad un planeta? Es máspequeño que 7 lunas del SistemaSolar. ¿Es un objeto trans-neptuniano? ¿O fue una luna deNeptuno? – Se parece mucho aTritón

• Su luna, Cairote (Charon), es 1\3del tamaño de plutón, fuedescubierta en 1978

NemesisProbablemente la historia más sorprendente respecto a objetostrans.Neptuniano es la existencia de un objeto llamado Nemesis.Se postula que es una estrella acompañante del sol, quizá unaenanana café o negra, entre 20,000 y 90,000 UA del sol, con unperíodo de rotación de 30 millones de años.

¿Porqué? Parece haber una ciclicidad en extinciones globales de~30 millones de años. La teoría dice que cuando Nemesis seacerca, perturba el cinturón de Orb y el cinturón Kuiper,enviando objetos, cometas y asteroides al interior del sistemasolar.

Radio telescopios no han podido encontrar evidenica de suexistencia. El concenso es que Nemesis no existe.