Exoplanetas
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Sistema Solar se refiere al conjunto de los cuerpos celestes unidos por la atracción gravitaciona...
Un planeta enano es un cuerpo celeste que:
 Está en órbita alrededor del Sol,
 Tiene suficiente masa para que su propia ...
Los exoplanetas descubiertos hasta ahora se encuentra cerca delSol, con distancias inferiores a 100
parsecs,mientras que n...
En segundo lugar, un exoplaneta orbita una estrella
que es típicamente de diez mil millones de veces más
brillante. Debido...
¿Qué clase de vida?
¿Cómo podemos detectar la vida?
Las misiones espaciales en busca de vida
100000000000 estrellas, 100 m...
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un exoplaneta es un planeta que orbita con respecto a una estrella diferente del Sol

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Exoplanetas

  1. 1. Exoplanetas Introducción Sistema Solar se refiere al conjunto de los cuerpos celestes unidos por la atracción gravitacional del Sol. Entre estos cuerpos, podemos distinguir:  Los cinco planetas visibles a simple vista y conocidos desde la antigüedad: Mercurio, Venus, Marte,Júpiter y Saturno.  Los dos planetas descubiertos más recientemente,a través del uso de un telescopio: Urano (1781) y Neptuno (1846).  Varios planetas enanos, como Ceres (1801), Plutón (1930) y Eris (2003). Hay en total ocho planetas incluyendo la Tierra orbitando el Sol. Los planetas del sistema solar se pueden dividir en dos grupos, los planetas telúricos y los gigantes gaseosos (o "Júpiter"). Estos planetas telúricos son cuerpos esféricos con una costra de roca, y los planetas gigantes gaseosos son esferas compuestas de gas y hielo (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno). Plutón es un cuerpo sólido, cuya composición consta de una variedad de rocas y hielos. Contrariamente al Sol y las estrellas, las reacciones de fusión termonuclear no se producen en planetas (ni tampoco se producen en otros cuerpos en el sistema solar). Los planetas son visibles porque reflejan la luz del sol. ¿Qué es un planeta? El reciente descubrimiento de numerosos objetos con propiedades diferentes nos lleva a cuestionar la forma en la que definir un planeta. El nombre de "planeta" tiene orígenes históricos. Hasta 2006, era arbitrario en su restricción a los nueve planetas del sistema solar. Plutón fue uno de los órganos llamados "planetas", mientras que Eris no estaba entre ellos, a pesar de que es más masivo que Plutón. La Unión Astronómica Internacional (UAI) decidió en 2006 cambiar la definición de un planeta con el fin de resolver los problemas que surgen con Plutón y Eris, y utilizar una definición basada en conceptos físicos en lugar de ser puramente arbitraria. Uno ahora define un planeta como un cuerpo celeste que:  Está en órbita alrededor del Sol  Tiene suficiente masa para que su propia gravedad supere las fuerzas de cuerpo rígido de manera que adquiera un equilibrio hidrostático (casiesférica) Las dos familias de planetas en el Sistema Solar Copyright : NASA / JPL and Paris Observ atory / UFE
  2. 2. Un planeta enano es un cuerpo celeste que:  Está en órbita alrededor del Sol,  Tiene suficiente masa para que su propia gravedad supere las fuerzas de cuerpo rígido de manera que adquiera un equilibrio hidrostático (forma casi redonda),  No ha limpiado la vecindad de su órbita, y no es un satélite. La distinción entre los planetas y las estrellas también se ha encontrado que es bastante impreciso desde el descubrimiento de las enanas marrones. Ya conociendo que es el Sistema Solar y como se categoriza además conociendo que es un planeta, nos surgen las preguntas ¿Qué es un exoplaneta? ¿Dónde se encuentran? ¿Cuantos hay? ¿Para qué nos sirve estudiarlos?... etc. Un exoplaneta (o planeta extrasolar) es un planeta que orbita una estrella diferente del Sol (el prefijo "exo" significa "fuera" en griego). Hasta ahora,se ha encontrado planetas gigantes de gas, principalmente, que son más fáciles de detectar que los planetas telúricos. Sin embargo, debido a la creciente sensibilidad de los métodos de detección,ya se empieza a observar los primeros planetas de tamaños comparables a la Tierra. Hasta la fecha (10 de julio 2007), 245 exoplanetas han sido descubiertos. Las estrellas alrededor de las cuales estos planetas orbitan estrellas (host) se distribuyen de manera uniforme en el cielo (es decir, que se encuentran en todas las constelaciones). En el mapa del cielo de los exoplanetas, las cruces indican las posiciones de exoplanetas en el norte y el hemisferio sur. Una selección ratón proporciona el nombre de la estrella, su distancia al Sol en parsecs,y el número de planetas detectados alrededor. Haga clic en una estrella para simular el sistema planetario en cuestión, lo que le permitirá ver los parámetros orbitales de los planetas extrasolares.
  3. 3. Los exoplanetas descubiertos hasta ahora se encuentra cerca delSol, con distancias inferiores a 100 parsecs,mientras que nuestra galaxia tiene un radio de 10 000 parsecs. Creemos que el10 por ciento de las estrellas tienen al menos un planeta gigante con un período de menos de 10 años. Hay alrededor de 100 mil millones de estrellas en la galaxia. Como resultado, debe ser del orden de diez mil millones de planetas en nuestra galaxia. Y hay miles de millones de galaxias en el universo....por lo que es algo muy difícil saber con exactitud un número. La exploración del Sistema Solar muestra que todos los planetas son muy diferentes; por lo que es interesante ver cómo aparece esta variedad en otros sistemas planetarios. Podemos preguntarnos varias preguntas sobre este tema: ¿Cuántos planetas hay en un sistema planetario? ¿Cómo se distribuyen las órbitas y las masas de los planetas? Por otra parte,es interesante ver cómo estas propiedades se relacionan con el tipo de estrella "padre", y en su posición en la galaxia... Una motivación a largo plazo: la búsqueda de vida Una más profunda motivación es la búsqueda de vida en exoplanetas. ¿Cómo se hace para encontrar exoplanetas? Por lo general no podemos observar directamente exoplanetas: sólo sabemos que algunos exoplanetas están en órbita alrededor de estrellas porque detectamos los efectos específicos que producen en estas estrellas. ¿Por qué es difícil para «ver» un exoplaneta? En primer lugar, exoplanetas son distantes, y por lo tanto, muy débil. De hecho, un planeta como Venus es fácilmente visible a simple vista, ya que está bastante cerca de la Tierra. Pero a una distancia de 4 años luz del Sol (la distancia de la estrella más cercana),su brillo se dividiría por cien mil millones. Sin embargo, esta luz tenue es aún detectable con actuales grandes telescopios.
  4. 4. En segundo lugar, un exoplaneta orbita una estrella que es típicamente de diez mil millones de veces más brillante. Debido a esto, estamos deslumbrados por la luz de la estrella y el planeta parece combinar prácticamente con ella. Uno puede imaginar que es muy difícil de detectar entre los diez mil millones de pequeños paquetes de luz (fotones) que nos llegan de una estrella una sola que viene de su planeta. Sin embargo, uno ha sido recientemente capaz de observar algunas exoplanetas (4 observaciones hasta julio de 2007) con métodos de imagen directa bajo condiciones muy específicas. Esto fue posible debido a que los planetas eran de tamaños muy grandes y estaban orbitando débiles estrellas enanas marrones (por ejemplo) a muy grandes distancias. Estas condiciones extremas pueden permitir la observación directa, pero los sistemas que uno encuentra son necesariamente muy diferente de nuestro propio Sistema Solar. Similitudes de los exoplanetas con la Tierra Los exoplanetas son esféricas,como la Tierra. En general, los planetas son esféricas debido a la fuerza gravitacional. Si un planeta tenía un monte muy alto, sería demasiado pesado y se vendría abajo por su propio peso. Esta es la razón por la que en la Tierra, no hay montañas más altas que el Monte Everest (8 km). Marte es 10 veces menos masiva que la Tierra. Debido a la fuerza gravitacional más pequeño, el peso de las montañas de Marte es más débil. La montaña más alta en Marte,Olimpos Mons., es tres veces más alta que el Monte Everest. En Venus, el punto más alto (Monte Maxwell) es a 12 km. La masa de Venus es 80 por ciento de la masa de la Tierra. Pequeños planetas,satélites y asteroides también son esféricos,si son lo suficientemente grande (unos 100 km). Si son pequeños, como Eros, por ejemplo, (a unos 20 km), mantienen la forma que tenían cuando se formaron. Al igual que la Tierra, los exoplanetas no brillan Los planetas del Sistema Solar son visibles en el cielo, ya que son iluminados por el Sol Desde la Tierra, sólo vemos sus partes iluminadas. Incluso si los planetas (y la luna) son esféricas,sólo vemos sus fases,desde la Tierra. Delmismo modo, los exoplanetas son visibles porque reflejan la luz de sus estrellas madre. ¿Hay Vida en el universo? 100 mil millones de estrellas, 100 mil millones de galaxias
  5. 5. ¿Qué clase de vida? ¿Cómo podemos detectar la vida? Las misiones espaciales en busca de vida 100000000000 estrellas, 100 mil millones de galaxias Hay cien mil millones de estrellas en nuestra galaxia y el universo observable contiene por lo menos cien mil millones de galaxias. Además, sabemos que hay algunos sistemas planetarios alrededor de otras estrellas, aunque hoy no sabemos su exacta frecuencia de ocurrencia. Es difícil de creer que las condiciones y los procesos que llevaron a la aparición de la vida en la Tierra hace tres mil millones años no estaban en el trabajo en otros planetas fuera del Sistema Solar.  Estas condiciones son, sin duda, bastante estrictas. Por ejemplo, la necesaria existencia de agua líquida requiere que la temperatura del planeta sea ni demasiado alto ni demasiado bajo.  Del mismo modo, si su masa es demasiado grande, el planeta se convertirá en un planeta gaseoso con una atmósfera hecha esencialmente de hidrógeno y helio. En tales condiciones, no pueden ocurrir las reacciones químicas de la vida.  Creemos que otras condiciones son necesarias,como, por ejemplo, un bombardeo no demasiado frecuente por asteroides. De hecho, este tipo de impactos destructivos pueden hacer que el proceso de la vida empezar de cero otra vez. La presencia de Júpiter probablemente ayudó a mantener la vida en la Tierra. Júpiter desviado mucho de meteoritos de la Tierra en el comienzo de la formación del Sistema Solar. La zona habitable alrededor de las estrellas La "zona habitable" denota la región alrededor de la estrella donde podíamos encontrar, en principio, el agua líquida, es decir, a una temperatura entre 0 y 100 ° C. También se conoce como la "Zona Ricitos de Oro" (no demasiado caliente ni demasiado frío). La figura muestra la "zona habitable" en un gráfico de masas estrella (en masas solares). Semi eje mayor (en unidades astronómicas). Alrededor de las estrellas más masivas, la "zona habitable" se encuentra en las regiones más distantes. Comunicación con posibles habitantes La comunicación con los posibles habitantes de un exoplaneta requiere que (1), estos habitantes están suficientemente desarrollados (ambos de un intelectual y un punto de vista tecnológico), y (2), que quieren comunicar. Si estábamos tratando de ponerse en contacto con ellos, un primer paso sería enviar señales en diferentes longitudes de onda (visible, infrarrojo, radio,...). Estas señales deben ser fuertemente diferente de señales naturales. Los investigadores del SETI (Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre) programa han propuesto criterios para ello: las señales resultantes de procesos naturales tienen un alto producto de longitud
  6. 6. ancho-frecuencia en comparación con el límite fijado por las leyes de la física (principio de incertidumbre). Por el contrario, la detección de una señalde que este producto se encuentra cerca del límite sería un acontecimiento notable, probablemente para llamar la atención. No vamos a discutir aquí lo que se diría en esta conversación; Sólo tenga en cuenta que una comunicación de este tipo requiere un largo tiempo en comparación con la duración de una vida humana. De hecho, el tiempo necesario para un intercambio de mensajes sería eldoble del tiempo de la propagación de la luz entre la Tierra y el exoplaneta, es decir, al menos nueve años si había un planeta alrededor de Próxima Centauri (la estrella más cercana alSol), o cien años en el caso de 51 Pegasi. ¿Seremos capaces de visitar los exoplanetas? A mediados del siglo XXI, debemos tener un mapeo de múltiples colores de los exoplanetas, incluyendo planetas con un tamaño comparable con el diámetro de la Tierra. Por lo tanto vamos a empezar a ver los detalles, a la escala de los continentes, en las superficies de los exoplanetas. Como la base de los interferómetros aumenta, estos detalles se harán más y más delgado. Sin embargo, este enfoque tiene algunas limitaciones: no podemos aumentar hasta el infinito las bases de los interferómetros. Por lo tanto, con este método, nuestro conocimiento sobre las superficies de los exoplanetas es limitado. Es por eso que debemos planificar una en la exploración in situ de los exoplanetas similares a la exploración del Sistema Solar en la actualidad. Sin embargo, esta perspectiva también plantea algunas limitaciones. En primer lugar vamos a hacer una observación sobre la tele portación cuántica. Este método hipotético de transporte hace que sea posible establecer algunas correlaciones estadísticas instantáneas, con la distancia. Pero para una tele transportación entre dos puntos, A y B, dos observadores ya deben estar en los puntos A y B. Para un viaje clásico, hay dos limitaciones que superar: La propulsión Si queremos ir en un tiempo moderado (a escala humana) a un planeta, posiblemente, en el barrio de las estrellas más cercanas (4 años luz), digamos 40 años,tenemos que viajar a una velocidad de alrededor de 10 por ciento de la velocidad de la luz. Esto supone considerables recursos de propulsión, probablemente nucleares, con graves problemas de seguridad. La hostilidad del medio interestelar El medio interestelar no está vacío! Contiene algo de materia con una densidad media de alrededor de 1 átomo de hidrógeno por cm3. Esta materia es esencialmente una mezcla de pequeños granos de arena "" (llamados "polvo interestelar") y gas. No sabemos exactamente eltamaño medio de estos granos. Pero un grano con un diámetro de 0,1 mm, que realiza un nave espacial que viaja a una velocidad de alrededor de 10 por ciento de la velocidad de la luz, tiene tanto energía cinética como un coche en marcha a 100 km / hora. Para un grano de 1 mm, la velocidad equivalente del coche es de 3600 km / hora. Por lo tanto, ya sea que debemos utilizar recursos considerables para hacer frente a estos impactos, lo que aumenta la masa de la nave espacial y hace que el problema de propulsión para mal, o hay que disminuir la velocidad de la nave espacial, lo que aumenta la longitud de la misión.
  7. 7. El contenidode este documentoes propiedaddel sitioweb: http://media4.obspm.fr/exoplanets/index.html

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