Zonas habitables en las galaxias
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ZONAS HABITABLES
en GALAXIAS
Leticia Carigi Instituto de Astronomía
UNAM
![Page 2: Zonas habitables en las galaxias](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022042715/5589c45ed8b42a4b7f8b4655/html5/thumbnails/2.jpg)
El Cosmos: Laboratorio químico Los 6 elementos más
abundantes en el Universo son:
Hidrógeno
Helio
Oxígeno
Carbono
Neón
Nitrógeno
Todos los elementos de la tabla periódica … Campo Ultra Profundo de Hubble.
Galaxias hace 12 Gaños
C H O N
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2010 2011 2012
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Júpiter
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Las Pléyades
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Nebulosa de Orión
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M74
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Gas intergaláctico
Cúmulo de Galaxias de Virgo
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H (71.6 %)
He (27.0 %)
Z¤=1.4%
M8 = 2 x 1030 Kg
Sol
Extremo ultravioleta, 284 A, 2x106 K
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Vía Láctea
25 kpc
8 kpc Sol
Z~ 0.1 Z8
Z~ 3 Z8
1 kpc ~ 3,300 años luz ~ 3.10 × 1016 km
MVL~1011 M8
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IC1101. R ~ 60 RVL. M ~2000 MVL. Z ~ 10 Z8
Ultra débil R ~ 0.001 RVL M ~ 10-5 MVL
Z ~ 3 × 10-4 Z8
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1ro ENERO 0:00 am
GRAN
EXPLOSION
31 DICIEMBRE
12:00 pm
Edad Universo = 13.7 mil
millones de años
= 13.7 Gaños
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Universo temprano (4 minutos hasta 1ras estrellas) formado por:
75 % de Hidrógeno 25 % de Helio 0 % de Metales
1ras estrellas ~300 millones de años
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Las estrellas de m < 9 M� sintetizan Helio, Carbono y Nitrógeno
Estrellas de m > 9 M� sintetizan Helio, Carbono, Oxígeno, Neón,…
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NEBULOSA SOLAR
9.1 Gaños
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1ro ENERO GRAN
EXPLOSION
9 SEPTIEMBRE
SISTEMA
SOLAR
t ~ 9.1 Gaños
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H (71.54 %)
He (27.03 %)
Z¤=1.43%
O (0.73%) C (0.30%) N (0.07) Si (0.08)
Mg (0.06) Ne (0.04)
Fe (0.01%) ….
Extremo ultravioleta, 304 A, 7x104 K
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Rocosos Gaseosos
Enanos
SISTEMA SOLAR
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ZT=99.9%
Fe (33%) O (30%) Si (15%)
Mg (13%)
S (3%) Ni (2%)
Ca (1.5%) Al (1%)
…
CIANOBACTERIAS
PLANETA TIERRA
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1ro ENERO GRAN
EXPLOSION
14 SEPTIEMBRE FORMACION
TIERRA
9 OCTUBRE
CIANOBACTERIAS
t ~ 10.2 Gaños
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Enana roja
0.2 Mʘ
Sol 1 Mʘ
Estrella azul
30 Mʘ
Hiper gigante
azul 200 Mʘ
96 % Mg 85 % Si 30 % Fe
Mg Si Fe
TIPOS DE ESTRELLAS
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Estrellas binarias interactuantes. SNIa
4 % Mg 15 % Si 70 % Fe
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24-29 DICIEMBRE
DINOSAURIOS 9 OCTUBRE
CIANOBACTERIAS
Hace 230-65 millones de años
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1ro ENERO GRAN
EXPLOSION
14 SEPTIEMBRE FORMACION
TIERRA 31
DICIEMBRE
11:54 pm
APARICION HOMBRE
Hace 2 millones de años (Homo Erectus)
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96.2 % compuestos orgánicos:
Oxígeno (65.0%) Carbono (18.5%) Hidrógeno (9.5%) Nitrógeno (3.2%)
3.8 % sales: Calcio (1.4%)
Fósforo (1.0%) Potasio (0.4%) Azufre (0.3%) Sodio (0.2%) Cloro (0.2%)
Magnesio(0.1%) Iodo (0.1%)
Hierro (0.1%)
COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL SER HUMANO
ZSH ~ 90 % ~ 45 Z�
Somos MUY metálicos
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50 % C 70 % N
Enana roja
0.2 Mʘ
Sol 1 Mʘ
Estrella azul
30 Mʘ
Hiper gigante
azul 200 Mʘ
50 % C 98 % O 30 % N 80 % S
100 % P
C H O N S P 2 % O 20 % S
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Hasta el 19 julio del 2011 563 planetas extrasolares
Masas = 2 MT - 31 MJ Super Tierras a Super Jupiters
PLANETAS EXTRASOLARES
MJ = 2×1027 Kg = 320 MT
MT = 6×1024 Kg
57 sistemas planetarios multiple
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8 kpc Sol 25 kpc
Nuestra galaxia. Vía Láctea
1 kpc = 1000 pc
563 Exoplanetas descubiertos
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Sol
Contenido de elementos químicos pesados en los exoplanetas
Z~ 0.1 Z8
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9 kpc
8 kpc Sol
Zona con suficiente elementos químicos geofísicos para formar planetas sólidos
Z~ 0.1 Z8
Z~ 3 Z8
![Page 32: Zonas habitables en las galaxias](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022042715/5589c45ed8b42a4b7f8b4655/html5/thumbnails/32.jpg)
Planetas con hábitat estable: Lejos de Supernovas
SN del Cangrejo
Rayos X: azul; Optico: Rojo-Amarillo; Infrarojo: Púrpura
Planetas con hábitat estable:
Lejos de estrellas cercanas
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Zona habitable de la Vía Láctea
8 kpc
2 kpc
Sol
Lineweaver et al. (2004)
Mayor probabilidad de encontrar 1 planeta habitable alrededor
de una estrella
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4.5 Gaños ~1/3 de la edad del Universo! ¿Se requiere tanto tiempo para crear vida
”inteligente”?
Civilización tecnológicamente comunicativa
Y … ¿CUANTO TIEMPO PARA QUE
SE AUTODESTRUYA?
![Page 35: Zonas habitables en las galaxias](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022042715/5589c45ed8b42a4b7f8b4655/html5/thumbnails/35.jpg)
8 kpc
2 kpc
Sol
ZONA HABITABIBLE con vida inteligente
Estrellas con edades mayores a 4.5 Gaños
10% de todas las estrellas nacidas en la Vía Láctea
![Page 36: Zonas habitables en las galaxias](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022042715/5589c45ed8b42a4b7f8b4655/html5/thumbnails/36.jpg)
Zona habitable de la Vía Láctea
3 kpc
Sol
1.2% de las estrellas de la MW Prantzos (2008) Gowanlock et al. (2011)
0.5 kpc
Mayor probabilidad de encontrar 1 estrella con un planeta habitable
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ESTRELLAS en Sistemas planetarios habitables
• Masa de la estrella menor que ~ 2 M¤
• No evolucionadas
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Zona habitable circunestelar del Sistema Solar
1 UA = 1.5 × 108 km
Agua líquida. Depende de atmósfera planetaria
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MASA entre 1 y 10 MT = Tierras y Supertierras PLANETA HABITABLE
• Retener atmósfera • Atmósfera para T y P estable
Neptuno Tierra Supertierra
• Actividad geológica (regular T)
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Planetas tipo terrestres detectados M < 10 MT
Gl 581e (1.94 MT) Kepler-11 f (2.30 MT)
MT = 0.003 MJ
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GLIESE 581. d=6.3 pc, M*=0.31 M¤, edad = 8 Gaños, Z=0.73 Z¤
Gl 581 d M ~ 7 MT Periodo orbital = 67 días
Zona Habitable
Mas
a de
la e
stre
lla Sol
Distancia a la estrella (UA)
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Pandora es una luna del planeta gaseoso gigante Polifemo, en α Centauri- A (1.34 pc)
LUNAS HABITABLE
CIENCIA FICCION ?
![Page 43: Zonas habitables en las galaxias](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022042715/5589c45ed8b42a4b7f8b4655/html5/thumbnails/43.jpg)
Planeta masivo
LUNAS HABITABLE
Masa luna ~ 1 MT
![Page 44: Zonas habitables en las galaxias](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022042715/5589c45ed8b42a4b7f8b4655/html5/thumbnails/44.jpg)
Europa en Júpiter Radio=0.25 RT Masa = 0.008 MT
Superficie de Europa en colores falsos (sonda Galileo). Corteza de hasta 100 Km de espesor
![Page 45: Zonas habitables en las galaxias](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022042715/5589c45ed8b42a4b7f8b4655/html5/thumbnails/45.jpg)
Encelado
Titan
![Page 46: Zonas habitables en las galaxias](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022042715/5589c45ed8b42a4b7f8b4655/html5/thumbnails/46.jpg)
Buscando mundo HABITADOS
![Page 47: Zonas habitables en las galaxias](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022042715/5589c45ed8b42a4b7f8b4655/html5/thumbnails/47.jpg)
Número N de civilizaciones capaces de comunicarse a través de ondas
electromagnéticas
L fffnfRN cilep ××××××= ∗
Dr. Frank Drake (1960)
Ecuación de Drake
Estimación
![Page 48: Zonas habitables en las galaxias](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022042715/5589c45ed8b42a4b7f8b4655/html5/thumbnails/48.jpg)
N= Número de civilizaciones que podrían comunicarse en nuestra galaxia, la Vía Láctea. – R* = tasa de formación de estrellas capaces de albergar
vida (tipo solar)(estrellas por año). – fp = fracción de estrellas que tienen sistemas planetarios. – ne = número de planetas localizado en la zona habitable. – fl = fracción de planetas donde la vida ha aparecido. – fi = fracción de planetas donde la vida “inteligente” se ha
desarrollado. – fc =fracción de planetas donde la vida “inteligente” ha
desarrollado una tecnología e intenta comunicarse. – L = duración promedio de civilizaciones tecnológicamente
comunicativas emitiendo señales hacia el espacio
L fffnfRN cilep ××××××= ∗
![Page 49: Zonas habitables en las galaxias](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022042715/5589c45ed8b42a4b7f8b4655/html5/thumbnails/49.jpg)
• Evaluando esta ecuación, llegamos a: u N ≈ 10 × 0.5 × 1 × 0.2 × 0.2 × 0.1 × L u N ≈ 1/50 L
• ¿Cuánto años dura una civilización avanzada y comunicativa? o L=100 años implica 2 civilizaciones (pesimistas) o L=10,000 años implica 200 civilizaciones (optimistas)
• ¿Estamos solos?
L fffnfRN cilep ××××××= ∗
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SETI: Search for Extraterrestrial Intelligence (1984)
• Hoy SETI se refiere a la búsqueda de TECNOLOGIAS.
• Las tecnologías que podrían generar señales detectables son: generación de energía, transportación e intercambio de información.
• Estas no necesariamente estarían hechas para que ser detectables remotamente.
• También se incluye la posibilidad de naves(tripuladas o no).
• Mucha mayor probabilidad de encontrar planetas con vida bacteriana.
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