Post on 14-Jan-2016
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INSTITUTO DE ASTRONOMIA UNAM
CAMPUS MORELIA
¿CÓMO SE FORMAN PLANETAS?
Paola D'Alessio, Instituto de Astronomía, Unam, Campus Morelia
Hasta 1995 el único sistema planetario conocido era
EL SISTEMA SOLAR
La estrella central es EL SOL, tipo G2 V
La Tierra : R=6380 km, d=1 AU = 150 millones de km = 8 minutos luz,
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
Planetas rocosos Planetas gaseososMercurio
Venus
La Tierra
Marte
Júpiter
Saturno
Urano
Neptuno
Planetas internos, pequeños,densos
Planetas externos, gigantes,poco densos
Plutón:El noveno planeta es muy especial...Es el objeto más grande conocido del cinturón de Kuiper
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
Además está el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter
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
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
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...
Nube molecular oscuraLas estrellas se forman en nubes moleculares como B68
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.
VARIEDAD DE DISCOS CIRCUNESTELARES
El Telescopio Espacial Hubble (HST)
VLA
L1551 IRS5: DISCOS BINARIOS(RODRIGUEZ ET AL. 1998)
MBM12 3C Observado desde la Tierra con óptica adaptativa (Jayawardhana, Luhman, D'Alessio, Stauffer 2002)
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
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
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
El Sistema Solar , hace unos 4500 millones de años
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.
La Luna y Fobos, uno de los satélites de Marte, muestran evidencias de las
colisiones
Eje de rotación de los planetas
¿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
Simulación numérica del efecto de un planeta masivo en un disco
El protoplaneta captura gas y polvo del disco hasta que acaba lo que se encuentra en su zona de influencia gravitacional
Pictoris muestra evidencias de la presencia de uno o más planetas en su disco: brecha, alabeo
t=100 millones de años
Otros discos muestran evidencias de perturbaciones, probablemente debidas a planetas
EXO-PLANETAS: PLANETAS FUERA DEL SISTEMA SOLAR
~ 100 EXO-PLANETAS (DESDE 1995)... Y SE DESCUBRE ~ 1 CADA MES
METODO DE DETECCION
SE MIDEN PERTURBACIONES DE LA VELOCIDAD DE LA ESTRELLA, DEBIDAS AL PLANETA
SE HAN DETECTADO MUCHOS PLANETAS SIMILARES A JÚPITER
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