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Formación de Sistemas Planetarios,
Origen del Sistema Solar
Prof. M. Gabriela Parisi
Introducción y Resumen de los Contenidos:
Formación de Sistemas Planetarios, Origen del Sistema Solar – p.1/9
Como nacen los planetas?
Formación de Sistemas Planetarios, Origen del Sistema Solar – p.2/9
Como nacen los planetas?
Son un sub-producto de la formación estelar
Formación de Sistemas Planetarios, Origen del Sistema Solar – p.2/9
Como nacen los planetas?
Son un sub-producto de la formación estelar
1) Formación del Sistema= Estella+Disco
Formación de Sistemas Planetarios, Origen del Sistema Solar – p.2/9
Como nacen los planetas?
Son un sub-producto de la formación estelar
1) Formación del Sistema= Estella+Disco
2) Formación de los planetas, o mejor dicho de un sistema
planetario a partir del Sistema (Estrella+Disco):
Formación de Sistemas Planetarios, Origen del Sistema Solar – p.2/9
Como nacen los planetas?
Son un sub-producto de la formación estelar
1) Formación del Sistema= Estella+Disco
2) Formación de los planetas, o mejor dicho de un sistema
planetario a partir del Sistema (Estrella+Disco):
Inestabilidad Gravitacional o la Hipótesis del Planetesimal?
Formación de Sistemas Planetarios, Origen del Sistema Solar – p.2/9
Los Planetas se pueden formar en el marco de estas dos
teorías
Formación de Sistemas Planetarios, Origen del Sistema Solar – p.3/9
Los Planetas se pueden formar en el marco de estas dos
teorías
1) Hipótesis del Planetesimal (PH, Safronov 1969): El
modelo de nebulosa solar de baja masa. La masa del disco
que dará lugar a la formación planetaria es ∼ 10 −2 M .
La formación planetaria es un proceso de dos etapas:
Etapa 1- Proceso de Coagulación:
El disco esta compuesto por un 98 % de gas y un 2 % de
polvo. Las partículas de polvo colisionan y se ”pegan” en
un proceso que se conoce como ”coagulación” de los
granos. Se forman así granos que van aumentando de
tamaño hasta formarse cuerpos del tamaño del KM,
llamados planetesimales.
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Etapa 2- Proceso de Acreción:
Una vez que se forman los planetesimales la interacción
gravitatoria entre dichos cuerpos domina la formación y
evolución del sistema. Se forman planetesimales cada vez
de mayor tamaño a través de colisiones mutuas. Los
planetesimales más grandes “acretan´´ a los mas
pequeños y se convierten en proto-planetas. Los planetas
terrestres y los nucleos de los planetas gigantes se forman
por la acreción de planetesimales sólidos. Una vez que los
nucleos de los planetas gigantes son suficientemente
masivos, capturan gas del disco para formar sus envolturas
gaseosas.
Se pueden formar planetas gigantes lejos de la estrella.
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2) Inestabilidad Gravitacional (GI, Cameron 1962): El
modelo de nebulosa solar de alta masa. La masa del disco
que dará lugar a la formación de los planetas es ∼ 1 M .
La mayoría de esta masa es barrida por el viento solar o
acretada por el sol. Los planetas se forman de una manera
similar a la formación estelar.
Los planetas gigantes se forman lejos de la estrella.
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PH ha sido el escenario aceptado para
explicar:
Formación de Sistemas Planetarios, Origen del Sistema Solar – p.6/9
PH ha sido el escenario aceptado para
explicar:
• El enriquecimiento de elementos pesados de los planetas
gigantes del Sistema Solar con respecto a la composición
solar.
Formación de Sistemas Planetarios, Origen del Sistema Solar – p.6/9
PH ha sido el escenario aceptado para
explicar:
• El enriquecimiento de elementos pesados de los planetas
gigantes del Sistema Solar con respecto a la composición
solar.
• Los planetas gigantes tienen un nucleo enriquecido en
elementos pesados y una envoltura de composición similar
a la solar.
Formación de Sistemas Planetarios, Origen del Sistema Solar – p.6/9
PH ha sido el escenario aceptado para
explicar:
• El enriquecimiento de elementos pesados de los planetas
gigantes del Sistema Solar con respecto a la composición
solar.
• Los planetas gigantes tienen un nucleo enriquecido en
elementos pesados y una envoltura de composición similar
a la solar.
• La existencia de pequeños cuerpos del sistema solar,
asteroides, cometas, satelites, KBO que poseen un rol bien
definido: la mayoría de estos objetos son planetesimales
remanentes de la formación planetaria.
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Sin embargo (PH) tiene algunos problemas no resueltos:
Formación de Sistemas Planetarios, Origen del Sistema Solar – p.7/9
Sin embargo (PH) tiene algunos problemas no resueltos:
• La escala de tiempo de formación de planetas gigantes
antes de la disipación del disco gaseoso (1-10 millones de
años).
Formación de Sistemas Planetarios, Origen del Sistema Solar – p.7/9
Sin embargo (PH) tiene algunos problemas no resueltos:
• La escala de tiempo de formación de planetas gigantes
antes de la disipación del disco gaseoso (1-10 millones de
años).
• Se requiere un crecimiento rápido de los granos por
coagulación hasta alcanzar el tamaño de planetesimales (1
km) antes de que la fricción gaseosa los haga colisionar
con la estrella central.
Formación de Sistemas Planetarios, Origen del Sistema Solar – p.7/9
Sin embargo (PH) tiene algunos problemas no resueltos:
• La escala de tiempo de formación de planetas gigantes
antes de la disipación del disco gaseoso (1-10 millones de
años).
• Se requiere un crecimiento rápido de los granos por
coagulación hasta alcanzar el tamaño de planetesimales (1
km) antes de que la fricción gaseosa los haga colisionar
con la estrella central.
• Origen de la rotación planetaria y obliquidades
planetarias (en particular para planetas gigantes).
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Sin embargo (PH) tiene algunos problemas no resueltos:
• La escala de tiempo de formación de planetas gigantes
antes de la disipación del disco gaseoso (1-10 millones de
años).
• Se requiere un crecimiento rápido de los granos por
coagulación hasta alcanzar el tamaño de planetesimales (1
km) antes de que la fricción gaseosa los haga colisionar
con la estrella central.
• Origen de la rotación planetaria y obliquidades
planetarias (en particular para planetas gigantes).
• Origen de los Chondrulos a 3 UA y de silicatos
cristalizados en los cometas.
Formación de Sistemas Planetarios, Origen del Sistema Solar – p.7/9
• Origen de los anillos planetarios+ satélites interiores, de
los satélites regulares y de los satélites irregulares.
(Parcialmente resueltos)
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• Origen de los anillos planetarios+ satélites interiores, de
los satélites regulares y de los satélites irregulares.
(Parcialmente resueltos)
Anillos planetarios + satélites interiores
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• Origen de los anillos planetarios+ satélites interiores, de
los satélites regulares y de los satélites irregulares.
(Parcialmente resueltos)
Anillos planetarios + satélites interiores
Satélites Regulares se forman (in situ) a partir de discos
circumplanetarios por acreción. Existen 4 necanismos
posibles para la formación de discos circumplanetarios.
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• Origen de los anillos planetarios+ satélites interiores, de
los satélites regulares y de los satélites irregulares.
(Parcialmente resueltos)
Anillos planetarios + satélites interiores
Satélites Regulares se forman (in situ) a partir de discos
circumplanetarios por acreción. Existen 4 necanismos
posibles para la formación de discos circumplanetarios.
Satélites Irregulares. En contraste con los regulares son
objetos capturados de órbitas heliocéntricas por el planeta
madre a través de algún mecanismo disipativo durante la
formación planetaria: fricción gaseosa, procesos
disruptivos, ?
Formación de Sistemas Planetarios, Origen del Sistema Solar – p.8/9
Luego del descubrimiento de planetas extrasolares
cercanos a la estella central algunos de estos problemas
empeoraron:
Formación de Sistemas Planetarios, Origen del Sistema Solar – p.9/9
Luego del descubrimiento de planetas extrasolares
cercanos a la estella central algunos de estos problemas
empeoraron:
Escalas de Tiempo: GI Ha resucitado en los últimos años
para poder explicar la formación rápida de planetas
gigantes (lejos de la estrella) y su migración hacia la
estrella central antes de la disipación del disco gaseoso.
Formación de Sistemas Planetarios, Origen del Sistema Solar – p.9/9
Luego del descubrimiento de planetas extrasolares
cercanos a la estella central algunos de estos problemas
empeoraron:
Escalas de Tiempo: GI Ha resucitado en los últimos años
para poder explicar la formación rápida de planetas
gigantes (lejos de la estrella) y su migración hacia la
estrella central antes de la disipación del disco gaseoso.
Pero GI no puede explicar la mayoría de las características
del sistema solar.
Formación de Sistemas Planetarios, Origen del Sistema Solar – p.9/9
Luego del descubrimiento de planetas extrasolares
cercanos a la estella central algunos de estos problemas
empeoraron:
Escalas de Tiempo: GI Ha resucitado en los últimos años
para poder explicar la formación rápida de planetas
gigantes (lejos de la estrella) y su migración hacia la
estrella central antes de la disipación del disco gaseoso.
Pero GI no puede explicar la mayoría de las características
del sistema solar.
Se necesita una mejor comprensión del proceso de
formación de los sistemas planetarios de una manera
auto-consistente
Formación de Sistemas Planetarios, Origen del Sistema Solar – p.9/9