Origen de Los Sistemas Planetarios

8,428
-1

Published on

2ª versión modificada para ser vista en Internet. Aún es falta desarrollar unos tópicos.

Published in: Education, Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
8,428
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
15
Actions
Shares
0
Downloads
2
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide
  • three eons:
    1)A Hadean Eon, which extends from the time of formation of the solar system (T0 = 4567 Ma), to the age of Earth’s oldest rock (4030 Ma Acasta Gneiss);
    2)An Archean Eon, extending from the top of the Hadean Eon to the time of the fundamental transition from an early, hotter, reducing Earth to a more modern, cooler, oxidized Earth, at c. 2420 Ma;
    3)A Proterozoic Eon, from the c. 2420 Ma Archean-Proterozoic boundary to the base of the Phanerozoic Eon (542 Ma).
    Martin J. Van Kranendonk Chapter 16 – A Chronostratigraphic Division of the Precambrian: Possibilities and Challenges in The Geologic Time Scale
    2012, Pages 299–392
  • Origen de Los Sistemas Planetarios

    1. 1. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Origen de los SistemasOrigen de los Sistemas PlanetariosPlanetarios M. en C. Rafael Govea VillaseñorM. en C. Rafael Govea Villaseñor CINVESTAV-IPNCINVESTAV-IPN Biología UAM-IBiología UAM-I Versión 2.4Versión 2.4
    2. 2. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Teorías Sobre el Origen de losTeorías Sobre el Origen de los Sistemas PlanetariosSistemas Planetarios • Teoría Nebular de Kant-LaplaceTeoría Nebular de Kant-Laplace (la(la más aceptada).más aceptada). Formalizada matemáticamente porFormalizada matemáticamente por Safronov , VSSafronov , VS • Teoría CatastrofistaTeoría Catastrofista (probable en las(probable en las cercanías del núcleo de la Galaxia)cercanías del núcleo de la Galaxia) * 1(969)* 1(969) Evoliutsiia doplanetnogo oblakaEvoliutsiia doplanetnogo oblaka ((Moscow: NaukaMoscow: Nauka))
    3. 3. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Teoría Catastrofista del OrigenTeoría Catastrofista del Origen de los Sistemas Planetariosde los Sistemas Planetarios 1.1.Propone que el casi choque de 2 estrellas pone enPropone que el casi choque de 2 estrellas pone en órbita una buena cantidad de gas y polvo de susórbita una buena cantidad de gas y polvo de sus cubiertas exteriorescubiertas exteriores 2.2.Luego la acreción de los materiales conformaráLuego la acreción de los materiales conformará planetas a su alrededorplanetas a su alrededor
    4. 4. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Teoría Catastrofista del OrigenTeoría Catastrofista del Origen de los Sistemas Planetariosde los Sistemas Planetarios Esta teoría es científica pues es testable Esta teoría se ha validado por simulaciones por computadora Sin embargo, esta teoría sólo podría explicar planetas alrededor de estrellas cercanas al núcleo de la Galaxia, pues sólo allí la densidad permite hacer probable los casi choques requeridos por la teoría
    5. 5. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Teoría Nebular 1Teoría Nebular 1 Todo empieza con una nebulosaTodo empieza con una nebulosa http://www.spacetelescope.org/news/heic1501/http://www.spacetelescope.org/news/heic1501/ Nebulosa M16 El águilaNebulosa M16 El águila
    6. 6. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Nebulosa El Águila (acercamiento)Nebulosa El Águila (acercamiento) Las nebulosas son regiones de las galaxias con mayorLas nebulosas son regiones de las galaxias con mayor cantidad de gas y polvo interestelarcantidad de gas y polvo interestelar
    7. 7. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Todo comienza con una NebulosaTodo comienza con una Nebulosa presiónpresióngravedadgravedad ≅≅ El gas y polvo deEl gas y polvo de la nebulosa sela nebulosa se encuentran en unencuentran en un delicado balancedelicado balance entre la gravedadentre la gravedad que jala hacia elque jala hacia el centro de masa ycentro de masa y la presión quela presión que empuja a lasempuja a las partículas haciapartículas hacia afueraafuera
    8. 8. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea La exposión de una supernova o la torsión de lasLa exposión de una supernova o la torsión de las líneas del Campo magnético Galático provocan ellíneas del Campo magnético Galático provocan el Colapso GravitacionalColapso Gravitacional Al reforzar a laAl reforzar a la gravedad, lasgravedad, las perturbaciones provocanperturbaciones provocan una caída en cadena deluna caída en cadena del material en un fragmentomaterial en un fragmento de la nebulosa.de la nebulosa. El colapso gravitacionalEl colapso gravitacional dura poco tiempo endura poco tiempo en términos astronómicostérminos astronómicos ((≅≅1010 Ma)Ma)
    9. 9. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea ColapsoColapso GravitacionalGravitacional El colapso gravitacional reduceEl colapso gravitacional reduce el diámetro de la nebulosael diámetro de la nebulosa rápidamente aumentando larápidamente aumentando la velocidad de giro formando unavelocidad de giro formando una esfera central y un disco.esfera central y un disco. Dado que todos los cuerposDado que todos los cuerpos en el espacio rotan sobre suen el espacio rotan sobre su centro de masa,centro de masa,
    10. 10. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea El colapso implica mayor velocidad de giroEl colapso implica mayor velocidad de giro ProtoestrellaProtoestrella Casi toda la masa queda en el centro (la proto-estrella, excepto en elCasi toda la masa queda en el centro (la proto-estrella, excepto en el plano de giro dónde la fuerza centrífuga evita la caída dando origen alplano de giro dónde la fuerza centrífuga evita la caída dando origen al disco circumestelardisco circumestelar con no menos de 0.01 de la masa nebular.*con no menos de 0.01 de la masa nebular.* DiscoDisco CircumestelarCircumestelar * Chambers, J E (2003) Planet Formation in Treatise on GeoChem. TheSETIInstitutep461-75
    11. 11. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Fase T-tauriFase T-tauri JetJet polarpolar No bien se encienden las reacciones de fusión nuclear, la proto-estrellaNo bien se encienden las reacciones de fusión nuclear, la proto-estrella pasa por una fase variable llamada Fase T-Tauri que dispara fuertespasa por una fase variable llamada Fase T-Tauri que dispara fuertes vientos solares en 2 jets polares al disco circumestelar.vientos solares en 2 jets polares al disco circumestelar. * ht t p:/ / abyss.uoregon.edu/ ~j s/ ast 122/ lect ur es/ lec13.ht ml
    12. 12. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Un ejemplo de Disco CircumestelarUn ejemplo de Disco Circumestelar disco dedisco de ββ-Pictoris cuyo plano está alineado-Pictoris cuyo plano está alineado respecto al Solrespecto al Sol
    13. 13. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Discos CircumescolaresDiscos Circumescolares En varias estrellas de la nebulosa de OrionEn varias estrellas de la nebulosa de Orion
    14. 14. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea La Acreción de granos de polvo y gasLa Acreción de granos de polvo y gas Los granos rápidamente se agregan por interacciones electrostáticas eLos granos rápidamente se agregan por interacciones electrostáticas e inician la acreción de los materiales del disco formando planetesimales.inician la acreción de los materiales del disco formando planetesimales. PlanetesimalesPlanetesimales
    15. 15. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea La Composición Química del DiscoLa Composición Química del Disco Circumestelar varía en función de…Circumestelar varía en función de… SustanciasSustancias refractariasrefractarias SustanciasSustancias volátilesvolátilesGas H y HeGas H y He Nature 437: 535, 31 May 2007Nature 437: 535, 31 May 2007
    16. 16. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea La Composición Química del DiscoLa Composición Química del Disco Circumestelar varía en función de…Circumestelar varía en función de… SustanciasSustancias refractariasrefractarias SustanciasSustancias volátilesvolátiles Gas H y HeGas H y He La distancia a la estrella en formaciónLa distancia a la estrella en formación A mayor distancia menor temperaturaA mayor distancia menor temperatura Las sustancias se agregan enLas sustancias se agregan en planetesimales de acuerdo a suplanetesimales de acuerdo a su Temperatura de fusiónTemperatura de fusión distanciadistancia
    17. 17. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea La Acreción de planetesimalesLa Acreción de planetesimales Los planetesimales chocan entre si de manera destructiva,Los planetesimales chocan entre si de manera destructiva, pero sobretodo constructiva, creciendo y limpiando su órbitapero sobretodo constructiva, creciendo y limpiando su órbita de cuerpos menores.de cuerpos menores.
    18. 18. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea La Acreción ocurre entre planetesimalesLa Acreción ocurre entre planetesimales de órbitas paralelas y muy cercanasde órbitas paralelas y muy cercanas
    19. 19. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea El emparejamiento en órbitas cercanas…El emparejamiento en órbitas cercanas…
    20. 20. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Al principio Choques a baja velocidadAl principio Choques a baja velocidad
    21. 21. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Al aumentar su masa crece su fuerza deAl aumentar su masa crece su fuerza de gravedad, lo que permite la acreción de más…gravedad, lo que permite la acreción de más…
    22. 22. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Conforme los planetesimales crecenConforme los planetesimales crecen Los impactos se hacen cada vez más imponentes.Los impactos se hacen cada vez más imponentes.
    23. 23. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea conformando los protoplanetas y sus protosatélitesconformando los protoplanetas y sus protosatélites Los impactos se hacen imponentes.Los impactos se hacen imponentes.
    24. 24. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Los protoplanetas fueron bombardeadosLos protoplanetas fueron bombardeados Los planetesimales al caer liberaban energíasLos planetesimales al caer liberaban energías equivalentes a millones de bombas nucleares.equivalentes a millones de bombas nucleares. Los Protoplanetas y sus satélites se formaronLos Protoplanetas y sus satélites se formaron en estado incandescente (fluido)en estado incandescente (fluido) DuróDuró ≅≅ 40 a40 a 100 Ma100 Ma
    25. 25. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Los protoplanetas se diferenciaron en capasLos protoplanetas se diferenciaron en capas Incluso los planetesimales más grandes se estratificaronIncluso los planetesimales más grandes se estratificaron en capas de diferente peso específicoen capas de diferente peso específico
    26. 26. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Tierra se Estratificó en capas como los demásTierra se Estratificó en capas como los demás planetas hace 4.53 Gaplanetas hace 4.53 Ga Tardó unas decenas de MaTardó unas decenas de Ma
    27. 27. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Todo termina con un Sistema PlanetarioTodo termina con un Sistema Planetario
    28. 28. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea En el caso del Sistema Planetario SolarEn el caso del Sistema Planetario Solar Hace unos 4,600 millones de años
    29. 29. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea ¿Hay Discos Circumestelares o sólo se¿Hay Discos Circumestelares o sólo se supone su existencia?supone su existencia? VegaVega Disco deDisco de gas ygas y polvopolvo Ya conocemos cientos, por ejemplo el de la estrellaYa conocemos cientos, por ejemplo el de la estrella
    30. 30. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Nuestro Sol visto desde el IRASNuestro Sol visto desde el IRAS Incluso en nuestro Sistema SolarIncluso en nuestro Sistema Solar
    31. 31. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea ¿Hay Planetas extrasolares o sólo se supone su¿Hay Planetas extrasolares o sólo se supone su existencia?existencia? Si hay. Se han detectado >1500. En 2005 se fotografióSi hay. Se han detectado >1500. En 2005 se fotografió directamente a un posible planeta de tipo No-terrestredirectamente a un posible planeta de tipo No-terrestre AlrededorAlrededor de lade la estrella GQestrella GQ LupiLupi Planeta GQPlaneta GQ Lupi bLupi b 100 UA100 UA http://www.eso.org/public/outreach/press-rel/pr-2005/pr-09-05.htmhttp://www.eso.org/public/outreach/press-rel/pr-2005/pr-09-05.htmll
    32. 32. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea ¿Hay otros SP además del nuestro o sólo se¿Hay otros SP además del nuestro o sólo se supone su existencia?supone su existencia? El Sistema 55El Sistema 55 Cancri Tiene 5Cancri Tiene 5 planetas detectadosplanetas detectados 5º planeta5º planeta
    33. 33. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea ¿Hay otros planetas como la Tierra o se supone¿Hay otros planetas como la Tierra o se supone su existencia?su existencia? Aún no los hemos detectado.Aún no los hemos detectado. Pero en el sistema de 6Pero en el sistema de 6 planetas de Gliese 581 se haplanetas de Gliese 581 se ha encontrado por primera vezencontrado por primera vez un planeta en zona deun planeta en zona de habitabilidad:habitabilidad: Gliese581gGliese581g Es decir hay atmósfera y elEs decir hay atmósfera y el agua puede estar en estadoagua puede estar en estado líquidolíquido ht t p:/ / www.nat ionalgeogr aphic.es/ ciencia/ 100930-new-planet - discover ed-f ir st -habit able-ear t hike-wat er -gliese-581g-science- goldilocks
    34. 34. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea ¿Hay otros planetas como la Tierra o se supone¿Hay otros planetas como la Tierra o se supone su existencia?su existencia? Recientemente, enRecientemente, en abril de 2014 seabril de 2014 se anunció elanunció el descubrimiento deldescubrimiento del primer exoplanetaprimer exoplaneta de tamañode tamaño terrestre en zonaterrestre en zona de habitabilidad:de habitabilidad: Keppler-186fKeppler-186f
    35. 35. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea ¿Cómo era la Tierra recién formada?¿Cómo era la Tierra recién formada? Estaba cubierta de un océano de magma queEstaba cubierta de un océano de magma que rápidamente se enfriórápidamente se enfrió 90% M90% M⊕ Atmósfera reductora
    36. 36. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea ¿Cómo se formó nuestra Luna?¿Cómo se formó nuestra Luna? 1.- Choque de la Prototierra con un1.- Choque de la Prototierra con un cuerpo del tamaño de Marte (cuerpo del tamaño de Marte (TheiaTheia)) 2.- Expulsión del manto de Theia y2.- Expulsión del manto de Theia y un poco del manto Terrestreun poco del manto Terrestre 3.- Formación de un Disco de acreción3.- Formación de un Disco de acreción con los escombros del choquecon los escombros del choque 4.- Formación de nuestro satélite4.- Formación de nuestro satélite Según la Teoría del Gran Impacto de Hartmann y Davis (1975)Según la Teoría del Gran Impacto de Hartmann y Davis (1975). *. * * Brush, SG (1990)* Brush, SG (1990) Theories of the origin of solar system 1956-1985Theories of the origin of solar system 1956-1985 Reviews of ModernReviews of Modern PhysicsPhysics 62(1) January62(1) January p.85p.85
    37. 37. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Formación del Sistema Tierra-LunaFormación del Sistema Tierra-Luna Hacia el final de la formación del sistema Solar un protoplaneta, Theia, del tamaño de Marte, chocó contra la proto-Tierra del tamaño de Venus.
    38. 38. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Los escombros del choque formaron…Los escombros del choque formaron… Un disco de acreción de cuyos materiales se conformarónUn disco de acreción de cuyos materiales se conformarón la Luna y la Tierrala Luna y la Tierra La atmósfera original se perdióLa atmósfera original se perdió
    39. 39. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Formando el Sistema binarioFormando el Sistema binario Tierra-LunaTierra-Luna
    40. 40. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea ¿Cuál fue la suerte de tener a nuestra gran Luna?¿Cuál fue la suerte de tener a nuestra gran Luna? El Sistema Tierra-Luna desde laEl Sistema Tierra-Luna desde la Voyager 1Voyager 1 La Luna estabilizóLa Luna estabilizó la inclinación della inclinación del eje de giro de laeje de giro de la Tierra evitandoTierra evitando cambios caóticos,cambios caóticos, bruscos ybruscos y frecuentes confrecuentes con efectosefectos catastróficos encatastróficos en el clima Globalel clima Global
    41. 41. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea ¿Por qué la Tierra tiene agua?¿Por qué la Tierra tiene agua? La Tierra se formó enLa Tierra se formó en una región sin aguauna región sin agua (sustancia volátil)(sustancia volátil) Pero una lluvia dePero una lluvia de cometas desde elcometas desde el Cinturón de Kuiper yCinturón de Kuiper y la nube de Oort llevóla nube de Oort llevó agua a la Tierra haciaagua a la Tierra hacia la fase final de sula fase final de su formaciónformación
    42. 42. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea En poco tiempo geológico la Tierra se desgasó y seEn poco tiempo geológico la Tierra se desgasó y se enfrió lo suficiente para formar de nuevo…enfrió lo suficiente para formar de nuevo… Y un océano somero, ácido y poco salino Una atmósfera más bien neutra rica en CO2 (sin O2) ht t p:/ / www.univer set oday.com/ 58177/ ear t h- f or mat ion/ ht t p:/ / www.nyt imes.com/ 2008/ 12/ 02/ science/ 02ear t .ht ml?hp&_r =0
    43. 43. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea ¿Cuándo se formaron los oceános?¿Cuándo se formaron los oceános? Más rápidamente de lo que se creía, según se constata por elMás rápidamente de lo que se creía, según se constata por el descubrimiento de cristales de zirconio de (Jack Hill, Australia) quedescubrimiento de cristales de zirconio de (Jack Hill, Australia) que demuestran interacción roca-agua a <100°Cdemuestran interacción roca-agua a <100°C Entre hace 4.5 y 4.4 MaEntre hace 4.5 y 4.4 Ma
    44. 44. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea ¿Cuáles son las rocas más antiguas¿Cuáles son las rocas más antiguas conocidas?conocidas? Evidencia de cortezaEvidencia de corteza Entre hace 4.5 y 4.4 MaEntre hace 4.5 y 4.4 Ma Acasta gneiss northernAcasta gneiss northern Canada 4.03 GaCanada 4.03 Ga
    45. 45. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Tierra primitivaTierra primitiva Muchos volcanes Muchos cráteres Atmósfera poco reductora Luna más cercana Mares someros Ciclo del agua activo Sol más débil
    46. 46. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Bombardeo masivo tardío LHBBombardeo masivo tardío LHB Meteoritos de 100 a 5000 km ∅ Fundió la corteza hasta 1 Km, disipó la atmósfera, hirvió los mares y esterilizó, eventualmente, a la Tierra. Cayendo c/mil ó 10,000 a Hace 3.9 Ga durante unos 20 a 200 Ma
    47. 47. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Eón HadeanoEón Hadeano GEOL 102 Historical Geology ht t p:/ / www.geol.umd.edu/ ~t holt z/ G102/ 102ar ch1.ht m Eón Hadeano (hades = infierno) desde laEón Hadeano (hades = infierno) desde la formación del sistema solar (4.567 Ga) hastaformación del sistema solar (4.567 Ga) hasta las rocas más antiguas conocidas (Acastalas rocas más antiguas conocidas (Acasta Gneiss) hace unos 4.03 Ga)Gneiss) hace unos 4.03 Ga) http://ro.uow.edu.au/smhpapers/554/http://ro.uow.edu.au/smhpapers/554/
    48. 48. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Eón ArqueanoEón Arqueano GEOL 102 Historical Geology ht t p:/ / www.geol.umd.edu/ ~t holt z/ G102/ 102ar ch1.ht m Eón Arqueano (Eón Arqueano (arque-arque- = viejo) desde el registro= viejo) desde el registro de las más antiguas rocas sedimentarias biende las más antiguas rocas sedimentarias bien preservadas (Issua, Groenlandia, hace unospreservadas (Issua, Groenlandia, hace unos 3.8 Ga) hasta hace unos 2.5 Ga cuando devino3.8 Ga) hasta hace unos 2.5 Ga cuando devino la gran oxigenación de la atmósfera.la gran oxigenación de la atmósfera. EvidenciaEvidencia isotópicaisotópica disputada dedisputada de VidaVida
    49. 49. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Escala del Tiempo TerrestreEscala del Tiempo Terrestre GEOL 102 Historical Geology ht t p:/ / www.geol.umd.edu/ ~t holt z/ G102/ 102ar ch1.ht m
    50. 50. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea BibliografíaBibliografía 1)1) Brush, SG (1990)Brush, SG (1990) Theories of the origin of solar system 1956-1985Theories of the origin of solar system 1956-1985 Reviews of Modern PhysicsReviews of Modern Physics 62(1) January62(1) January p. 43-112p. 43-112
    51. 51. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea ¿Hay otros Sistemas Planetarios además del¿Hay otros Sistemas Planetarios además del nuestro o sólo se supone su existencia?nuestro o sólo se supone su existencia? Si los hay.Si los hay. Incluso, detectadosIncluso, detectados en estado deen estado de formación comoformación como Épsilon EridaniÉpsilon Eridani ht t p:/ / www.spit zer .calt ech.edu/ images/ 1962-ssc2008-19b-Young-Solar-Syst em-in-t he-Making
    1. A particular slide catching your eye?

      Clipping is a handy way to collect important slides you want to go back to later.

    ×