CIENCIAS PLANETARIAS 2017

Universidad de la República
Facultad de Ciencias
Curso de la Licenciatura en Astronomia

CIENCIAS PLANETARIAS

(ex Planetologia y Fisica Solar)
5to semestre

PRIMERA CLASE: LUNES 13 DE MARZO A LAS 16:30 EN SALON 205

HORARIOS (tentativos):
lunes 16:30 a 18:00 en salon 205
miercoles 15:30 a 17:00 en salon 205
jueves 15:00 a 17:00 en salon 206/208

CREDITOS PARA LICENCIATURA: 12 (plan 2016)

Los aspectos generales vistos en los cursos de CTE aqui se formalizan y profundizan permitiendo al alumno modelizar matematicamente los procesos planetarios y realizar diversos calculos.

PREVIATURAS: de acuerdo al nuevo reglamento del plan 2016 formalmente se requieren 20 creditos en Matematicas y 20 creditos en Fisica tanto para cursarlo como para rendir el examen. En la practica el curso usa elementos de calculo, fisica general y fisica moderna.

CONTENIDO DEL CURSO EN REVISION PARA LA EDICION 2017

PROGRAMA IMPRIMIBLE

INTRODUCCION. Observacion y propiedades de los sistemas extrasolares. Discos protoplanetarios: observacion y estructura. Formacion y migracion planetaria. (Biblio: FPS14-15, TEH).
Ver material aqui.

Links: exoplanets.org, exoplanet.eu
SISTEMA SOLAR Y DINAMICA. Arquitectura del Sistema Solar. Propiedades físicas y dinámicas. Poblaciones de cuerpos menores. (Biblio: FPS1). Movimiento orbital. Mareas y limite de Roche. Esfera de Hill. Energia potencial y momento de inercia de planeta esferico. Teorema del virial y masa de Jeans. Perturbaciones gravitacionales y evolucion secular del sistema solar. Resonancias. Perturbaciones no gravitacionales: presion de radiacion, Poynting-Robertson, Yarkovsy y YORP, frenado corpuscular y gaseoso, FNG en cometas. (Biblio: FPS2, K6).
Links: grupos de asteroides y cometas.

PRACTICO I: Sistema Solar y Dinamica.
RADIACION SOLAR. Intensidad y flujo. Ecuacion de transferencia radiativa y concepto de profundidad optica. Espectro de radiacion solar. Albedo. Magnitud absoluta y observada. Temperatura subsolar y de equilibrio. Insolacion. (Biblio: FPS4, K5.7-5.11, K7.7-7.9).
Links: cuerpo negro interactivo, programa para calculo de radiacion reflejada y reemitida.

PRACTICO II: Radiacion Solar.

Para las vacaciones: La Nube Negra, Fred Hoyle.
ATMÓSFERAS. Ecuación de estado, equilibrio hidrostático. Escala de altura. Densidad integrada. Escala de tiempo de enfriamiento. Exosfera y escape Jeans. Atmosfera en equilibrio radiativo. Efecto invernadero. Gradiente térmico y condición de convección. Perfiles termicos. Composicion, quimica y fotoquimica. Generación y pérdida de atmósferas. Evolucion climatica. (Biblio: FPS3, FPS5, ver material complementario aqui).

PRACTICO III: Atmosferas.
SUPERFICIES. Calor especifico, conductividad termica, inercia termica, difusividad termica, piel termica. Minerales y rocas. Morfologia de superficies. Procesos geológicos: gravitacion, craterización, vulcanismo, erosión, tectónica. Crateres de impacto. Geologia de algunos casos individuales (FPS9-10). Edad de las superficies (Biblio: FPS4, FPS6).
Materiales: Rocas, Minerales y Morfologia de Superficies (de TG).
Muy recomendable: Planetary Geomorphology.
Simulador de impactos.

PRACTICO IV: Superficies.
INTERIORES. Propiedades dinamicas: momento angular, energia potencial, achatamiento. Estado de la materia y ecuacion de estado. Equilibrio hidrostatico. Equilibrio isostatico. Fuentes internas de calor. Sismología: ondas superficiales y ondas P y S (PS6). Dinamica del manto. Casos individuales. (Biblio: FPS4, FPS6). Interior de planetas gigantes (FPS8).
Materiales: Interiores Planetarios (de RGH), Interiores (de MCB), Interiores (de F. Nimmo).

PRACTICO V: Interiores.
SOL Y MAGNETOSFERAS. Estructura. Energia. Modelo de interior. Actividad solar y variaciones. Viento solar. Heliosfera y entorno galáctico. Futuro del Sol. (Biblio: FPS7, K10). Viento solar y campo magnetico interplanetario. Interaccion con magnetosferas. Radioemisiones. Radiacion sincrotron. Generacion de campos magneticos. (Biblio: FPS3, FPS7). Material de Sol, Magnetosferas, presentacion de Magnetosferas Planetarias (de RGH).
Links: STEREO, SOHO

PRACTICO VI: Sol y Magnetosferas.
CUERPOS MENORES. Meteoritos: clasificación, geoquímica, origen, datacion radiometrica. Asteroides: poblaciones, gaps de Kirkwood, familias de Hirayama, NEAs. Taxonomia. Distribucion de tamaños. Rotacion. Efecto Yarkovsky. Centauros y Transneptunianos. Cometas: reservorios, Nube de Oort, cinturon Kuiper, parametro de Tisserand, estructura, colas de plasma y de polvo. Anillos. (Biblio: FPS11-12). Material de meteoritos de Campbell-Brown. Material de cuerpos menores.
Links: Base del JPL, Minor Planet Center
La historia del asteroide-meteorito 2008 TC3.
Simulador de colisiones COLISIONLAB.

PRACTICO VII: Planetas Menores.
EXOPLANETAS Y FORMACION PLANETARIA. Sistemas extrasolares (metodos, orbitas, masas, desierto de enanas, metalicidad, hot Jupiters, super Tierras, densidades, zona habitable). Formacion estelar y dinamica del disco protoplanetario. Radio de Jeans y tiempo de caida libre. Escala de altura y perfil de densidad del disco. Crecimiento de solidos. Formacion de planetas. Migracion planetaria. Zona habitable. Vida. (Biblio: FPS14-16, TEH 10 y 12, ver material de exoplanetas aqui, ver resumen de formacion del Sistema Solar aqui, material de formacion planetaria aqui ).
Exoplanet Radial Velocity Simulator.

PRACTICO VIII: Cometas, Extrasolares y Formacion Planetaria (para el parcial solo va hasta el ejercicio 5).

Bibliografia fundamental:

FPS: Fundamental Planetary Science, Lissauer y de Pater. Version concisa y actualizada de PS.

Bibliografia complementaria:

PS: Planetary Sciences, 2nd edition, Imke de Pater y Jack Lissauer. Version extensa. Defecto: las deducciones de las formulas faltan.

K: Fundamental Astronomy, 5th edition, Karttunen y otros. Tiene algunos desarrollos matematicos que faltan en PS.

TEH: The Exoplanet Handbook, Perryman. Excelente para exoplanetas y formacion planetaria.

Moon and Planets, Hartmann. Un clasico con conceptos generales muy bien explicados.

Encyclopedia of the Solar System, McFadden y otros. Excelente libro que contiene los conceptos fundamentales pero con escaso desarrollo matematico.

The New Solar System, 4th edition, J. Kelly Beatty y otros. Excelente libro que contiene los conceptos fundamentales pero sin formulas.

RÉGIMEN:

5 horas de teórico - práctico semanales
3 parciales para ganancia de curso y parte practica + examen teorico.
Docentes: Julio Fernandez, Tabaré Gallardo, Gonzalo Tancredi, Pablo Lemos y Silvia Martino (practico).
Coordina: Tabaré Gallardo (25258618-23 int. 321), gallardo@fisica.edu.uy, web: www.fisica.edu.uy/~gallardo.

Parciales:

2015: PRIMER PARCIAL, SEGUNDO PARCIAL, TERCER PARCIAL
2014: PRIMER PARCIAL, SEGUNDO PARCIAL, TERCER PARCIAL.
2013: PRIMER PARCIAL, SEGUNDO PARCIAL.

Notas del curso:

Links:

Solar System and Planetary Astronomy curso 2013 de Campbell-Brown, con resumenes de todos los capitulos del libro.
Geology and Geophsics of the Solar System curso 2014 de Prof. Shane Byrne.
Astrofisica del Sistema Solar curso de Ricardo Gil-Hutton.
Planetary Sciences curso 2009 de Francis Nimmo.
Planetary Astrophysics curso de E. Chiang.
Cursos del MIT.
Exoplanetas: exoplanets.org, exoplanet.eu
Planetas del Sistema Solar: elementos orbitales, propiedades fisicas.
Satelites planetarios: elementos orbitales, propiedades fisicas.
Datos de misiones espaciales: PDS-NASA, PSA-ESA.
NASA Photojournal, imagenes de objetos del Sistema Solar con sus explicaciones.

Noticias de Science.
Noticias de Nature.

Silicon Valley Astronomy Lectures, conferencias muy recomendables.

Astrophysical calculator.
Wolfram Alpha.
SOLEVORB, integrador orbital.
Google Moon
Timeline of Solar System exploration
Materiales del curso 2012.
Antiguo curso de Ast. Fun. y Sistema Solar, con materiales sobre planetologia.
Handbook of Space Astronomy and Astrophysics, manual de referencia on line de M. Zombeck.

Congresos 2017:

Asteroids, Comets, Meteors 2017, abril 10-14, Montevideo.

CIENCIAS PLANETARIAS

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HORARIOS (tentativos):
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miercoles 15:30 a 17:00 en salon 205
jueves 15:00 a 17:00 en salon 206/208