INSTITUTO DE ASTRONOMIA UNAM CAMPUS MORELIA
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INSTITUTO DE ASTRONOMIA UNAM
CAMPUS MORELIA
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¿CÓMO SE FORMAN PLANETAS?
Paola D'Alessio, Instituto de Astronomía, Unam, Campus Morelia
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Hasta 1995 el único sistema planetario conocido era
EL SISTEMA SOLAR
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La estrella central es EL SOL, tipo G2 V
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La Tierra : R=6380 km, d=1 AU = 150 millones de km = 8 minutos luz,
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Planetas rocosos Planetas gaseososMercurio
Venus
La Tierra
Marte
Jupiter
Saturno
Urano
Neptuno
0.5 3.9 1.5
1 5.5 1
R dens d
0.4 5.4 0.4
0.95 5.2 0.7
R dens d
11 1.3 5.2
9 0.7 9.5
4 1.3 19
4 1.76 30
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Planetas rocosos Planetas gaseososMercurio
Venus
La Tierra
Marte
Júpiter
Saturno
Urano
Neptuno
Planetas internos, pequeños,densos
Planetas externos, gigantes,poco densos
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Plutón:El noveno planeta es muy especial...Es el objeto más grande conocido del cinturón de Kuiper
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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
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Además está el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter
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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
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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
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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...
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Nube molecular oscuraLas estrellas se forman en nubes moleculares como B68
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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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VARIEDAD DE DISCOS CIRCUNESTELARES
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El Telescopio Espacial Hubble (HST)
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VLA
L1551 IRS5: DISCOS BINARIOS(RODRIGUEZ ET AL. 1998)
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MBM12 3C Observado desde la Tierra con óptica adaptativa (Jayawardhana, Luhman, D'Alessio, Stauffer 2002)
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Los planetas rocosos se forman en 3 etapas:
.Granos de polvo colisionan entre sí, formando granos mas grandes, piedras y rocas de ~ 1m
I.t ~ 1,000 – 10,000 años
Estrella
Disco Protoplanetario
1 metro
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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
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Planetésimos colisionan para formar los planetas rocosos y, probablemente, los núcleos de los planetas gaseosos
t ~ 3-200 millones de años
La fricción en el disco tiende a circularizar las órbitas
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El Sistema Solar , hace unos 4500 millones de años
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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.
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La Luna y Fobos, uno de los satélites de Marte, muestran evidencias de las
colisiones
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Eje de rotación de los planetas
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¿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
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Simulación numérica del efecto de un planeta masivo en un disco
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El protoplaneta captura gas y polvo del disco hasta que acaba lo que se encuentra en su zona de influencia gravitacional
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Pictoris muestra evidencias de la presencia de uno o más planetas en su disco: brecha, alabeo
t=100 millones de años
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Otros discos muestran evidencias de perturbaciones, probablemente debidas a planetas
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EXO-PLANETAS: PLANETAS FUERA DEL SISTEMA SOLAR
~ 100 EXO-PLANETAS (DESDE 1995)... Y SE DESCUBRE ~ 1 CADA MES
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METODO DE DETECCION
SE MIDEN PERTURBACIONES DE LA VELOCIDAD DE LA ESTRELLA, DEBIDAS AL PLANETA
SE HAN DETECTADO MUCHOS PLANETAS SIMILARES A JÚPITER
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NUEVAS PROBLEMAS:
Exo-planetas ponen a prueba las teorías (Júpiters calientes, migración de planetas, etc.).
NUEVOS RETOS:
Búsqueda de Planetas como la TierraBúsqueda de vida en otros planetas
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