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

Departamento de Astronomía

CIENCIAS PLANETARIAS


(ex Planetologia y Fisica Solar)
5to semestre

HST







CREDITOS PARA LICENCIATURA: 12 (plan 2016)

Previaturas:
a) Reglamentarias Se requieren 20 créditos en Matemáticas y 20 créditos en Física tanto para cursar como para rendir el examen.
b) De conocimiento sugerido Conocimientos de calculo, física general, mecánica clásica y física moderna.

Objetivo del curso:
Analizar cualitativa y cuantitativamente los diversos procesos físicos, químicos, geológicos y biológicos que determinan los movimientos y las propiedades de los cuerpos que conforman los sistemas planetarios.

Horarios, docentes y salones
Teóricos: Lunes y miércoles 13:00 - 15:00, salón 202/204 (Julio Fernández julio@fisica.edu.uy)
Prácticos: Martes 12:00 - 14:00, salón 202/204 (Pablo Lemos plemos@fisica.edu.uy)

Evaluación
3 parciales:
1) teórico (20 %) -> LUNES 01/03
Resultados 1° parcial
2) teórico-práctico (40 %)-> MIÉRCOLES 15/05
Resultados 2° parcial
3) teórico-práctico (40 %) MIÉRCOLES 26/06
Resultados 3° parcial
Si la nota promedio de los parciales está:
- Entre 4 y 6: ganancia del curso
- Entre 7 y 10: exoneración del práctico
- Mayor que 10: aprobación total del curso




PROGRAMA (pdf)


  1. INTRODUCCION. Sistemas planetarios en el universo. Propiedades generales del sistema solar y de sistemas extrasolares. Teorías de formación del sistema solar. Discos protoplanetarios: observación y estructura. Formación y migración planetaria.
    Links: exoplanets.org, exoplanet.eu

    Teórico: Presentación cap. 1 (pdf)

  2. SISTEMA SOLAR Y DINAMICA. Arquitectura del Sistema Solar. Propiedades físicas y dinámicas. Poblaciones de cuerpos menores. Movimiento orbital. Mareas y límite de Roche. Esfera de Hill. Energía potencial y momento de inercia de planeta esférico. Teorema del virial. Perturbaciones gravitacionales y evolución secular del sistema solar. Resonancias. Perturbaciones no gravitacionales: presión de radiación, Poynting-Robertson, Yarkovsky y YORP, frenado corpuscular y gaseoso, FNG en cometas.
    Links: grupos de asteroides y cometas.



    PRACTICO I: Sistema Solar y Dinamica.

    Teórico: Presentación cap. 2 (pdf)

  3. RADIACION SOLAR. Intensidad y flujo. Ecuación de transferencia radiativa y concepto de profundidad óptica. Espectro de radiación solar. Albedo. Magnitud absoluta y observada. Temperatura subsolar y de equilibrio. Insolación.
    Links: cuerpo negro interactivo, programa para calculo de radiacion reflejada y reemitida.

    PRACTICO II: Radiacion Solar.

    Teórico: Presentación cap. 3 (pdf)

    Para las vacaciones: La Nube Negra, Fred Hoyle.

  4. ATMÓSFERAS. Ecuación de estado, equilibrio hidrostático. Escala de altura. Densidad integrada. Escala de tiempo de enfriamiento. Exósfera y escape Jeans. Atmósfera en equilibrio radiativo. Efecto invernadero. Gradiente térmico y condición de convección. Perfiles térmicos. Composición, química y fotoquímica. Generación y pérdida de atmósferas. Evolución climática.

    PRACTICO III: Atmosferas.

    Teórico: Presentación cap. 4 (pdf)




  5. SUPERFICIES. Calor específico, conductividad térmica, inercia térmica, difusividad térmica, piel térmica. Minerales y rocas. Morfología de superficies. Procesos geológicos: gravitación, craterización, vulcanismo, erosión, tectónica. Cráteres de impacto. Geología de algunos casos individuales. Edad de las superficies.
    Materiales: Rocas, Minerales y Morfologia de Superficies (de TG).
    Muy recomendable: Planetary Geomorphology.
    Simulador de impactos.


    PRACTICO IV: Superficies.

    Presentación cap. 5 (pdf)

  6. INTERIORES. Propiedades dinámicas: momento angular, energía potencial, achatamiento. Estado de la materia y ecuación de estado. Equilibrio hidrostático. Equilibrio isostático. Fuentes internas de calor. Sismología: ondas superficiales y ondas P y S. Dinámica del manto. Casos individuales. Interior de planetas gigantes.
    Materiales: Interiores Planetarios (de RGH), Interiores (de MCB), Interiores (de F. Nimmo).

    PRACTICO V: Interiores.

    Presentación cap. 6 (pdf)

  7. SOL Y MAGNETOSFERAS. Estructura. Energía. Modelo de interior. Actividad solar y variaciones. Viento solar. Heliósfera y entorno galáctico. Futuro del Sol. Viento solar y campo magnético interplanetario. Interacción con magnetósferas. Radioemisiones. Radiación sincrotrón. Generación de campos magnéticos. Material de Sol, Magnetosferas, presentacion de Magnetosferas Planetarias (de RGH).
    Links: STEREO, SOHO

    PRACTICO VI: Sol y Magnetosferas.

    Presentación cap. 7 (pdf)

  8. CUERPOS MENORES. Meteoritos: clasificación, geoquímica, origen, datación radiométrica. Asteroides: poblaciones, gaps de Kirkwood, familias de Hirayama, taxonomía. distribución de tamaños. rotación. migración por efecto Yarkovsky. NEAs, Centauros y Transneptunianos. Cometas: reservorios, Nube de Oort, cinturon Kuiper, parametro de Tisserand, estructura, colas de plasma y de polvo. Anillos. 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: Cuerpos Menores.

    Presentación cap. 8 (pdf)



  9. EXOPLANETAS Y FORMACION PLANETARIA. Sistemas extrasolares (métodos, órbitas, masas, desierto de enanas, metalicidad, hot Jupiters, súper Tierras, densidades, zona habitable). Formación de estrellas, radio de Jeans y tiempo de caída libre. Dinámica del disco protoplanetario. Escala de altura y perfil de densidad del disco. Crecimiento de sólidos. Formación de planetas. Migración planetaria. Zona habitable. Vida.
    Ver material de exoplanetas aqui, ver resumen de formacion del Sistema Solar aqui, material de formacion planetaria aqui ).
    Exoplanet Radial Velocity Simulator.

    PRACTICO VIII: Formacion planetaria y planetas extrasolares.

    Presentación cap. 9 (pdf)



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.
Parciales:

Notas del curso:

Links: