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Capítulo 22
Geología planetaria
Los planetas: una visión en
conjunto
El Sistema Solar incluye
•
•
•
•
•
El Sol
Nueve planetas y sus satélites
Asteroides
Cometas
Meteoritos
El Sistema Solar
Cinturón de Kuiper
Plutón
Neptuno
Urano
Cinturón de asteroides
Sol
Mercurio
Marte
Júpiter
Saturno
M
V
T
M
SOL
Figura 22.1
Los planetas: una visión en
conjunto
Una órbita de un planeta representa un
plano orbital
• Similar a una hoja lisa de papel
• Los planos orbitales de los planetas se
encuentran inclinados
• Los planos de siete planetas se encuentran
inclinados en un intervalo de 3 grados con respecto
al plano del ecuador solar
• Mercurio está inclinado 7 grados
• Plutón está inclinado 17 grados
Los planetas: una visión en
conjunto
Existen dos grupos de planetas en el
Sistema Solar
• Planetas terrestres (parecidos a la Tierra)
• De Mercurio a Marte
• Pequeños, densos y rocosos
• Velocidades de escape bajas
Los planetas: una visión en
conjunto
• Planetas jovianos (parecidos a Júpiter)
•
•
•
•
De Júpiter a Neptuno
Grandes, poco densos y gaseosos
Gigantes
Atmósferas muy gruesas que consisten en
cantidades variables de hidrógeno, helio, metano y
amoniaco
• Velocidades de escape altas
• Plutón no se incluye en ninguna de las dos
categorías
Mercurio
Tierra
Marte
Sol
Los planetas
dibujados con
la misma
escala
Júpiter
Saturno
Figura 22.2
Urano
Neptuno
Plutón
Los planetas: una visión en
conjunto
Los planetas están compuestos por
• Gases
• Hidrógeno
• Helio
• Rocas
• Silicatos
• Hierro metálico
Los planetas: una visión en
conjunto
Los planetas están compuestos por
• Hielos
•
•
•
•
Amoniaco (NH3)
Metano (CH4)
Dióxido de carbono (CO2)
Agua (H2O)
Evolución de los planetas
Hipótesis nebular
• Los planetas se formaron hace 5.000
millones de años
• El Sistema Solar se condensó de una
nebulosa gaseosa
A medida que se formaban los planetas,
los materiales que los componían se
separaban
• Los elementos metálicos densos (hierro y
níquel) se hundieron hacia el centro
Evolución de los planetas
A medida que se formaban los planetas,
los materiales que los componían se
separaban
• Los elementos más ligeros (silicatos, oxígeno
e hidrógeno) migraron hacia la superficie
• El proceso se denomina diferenciación
química
Evolución de los planetas
Debido a la gravedad de la superficie,
Venus y la Tierra conservaron sus gases
atmosféricos
Debido a sus gélidas temperaturas, los
planetas jovianos contienen un gran
porcentaje de hielos
La Luna
Características generales
• Con un diámetro de 3.475 kilómetros, es
inusualmente grande en comparación con
su planeta parental
• Densidad
• 3,3 veces la del agua
• Comparable a la de las rocas del manto que
hay sobre la Tierra
• Puede que la Luna tenga un núcleo de hierro
pequeño
La Luna
Características generales
• La atracción de la gravedad es una sexta
parte la experimentada en la Tierra
• No tiene atmósfera
• No hay fuerzas tectónicas activas
• La superficie está bombardeada por
micrometeoritos del espacio que alisan
gradualmente su superficie
Características topográficas
de la superficie lunar
Escarpe de falla
Maria
Rille sinuoso
Antiguo cráter de
impacto inundado
de lava
Cráter joven
Cadena de
cráteres
Cráter joven
con rayos
Dorsal
Domo
volcánico
Gran cráter de impacto
Rille lineal
(tipo graben)
Coladas
de lava
Figura 22.3
La Luna
La superficie lunar
• Dos tipos de terreno
• Maria (singular, mare), del latín «mar»
• Regiones oscuras
• Tierras bajas bastante llanas
• Originadas por el impacto de los
asteroides y la inundación de lava en la
superficie
Formación de los maria
Fragmentos
eyectados
Basaltos
de los
maria
Figura 22.6
La Luna
La superficie lunar
• Dos tipos de terreno
• Tierras altas
• Brillantes y craterizadas
• Constituyen la mayor parte de la
superficie lunar
• Constituyen la cara oculta de la Luna
• Más antiguas que los maria
• Cráteres
• Los rasgos más obvios de la superficie lunar
La Luna
La superficie lunar
• Cráteres
• Material expulsado (ejecta)
• Rayos esporádicos (relacionados con los
cráteres jóvenes)
Un cráter de 20 km de
anchura en la Luna
Rayo del cráter
Cadena de
cráteres
secundarios
Pico central
Fragmentos
eyectados
continuos
Fragmentos
eyectados
discontinuos
Figura 22.5
La Luna
La superficie lunar
• Regolito
• Cubre todos los terrenos lunares
• Derrubios grises no consolidados
• Compuesto por
• Rocas ígneas
• Brechas
• Perlas de vidrio
• Fino polvo lunar
La Luna
Historia lunar
• La hipótesis sugiere que un asteroide
gigante colisionó con la Tierra y formó la
Luna
• Las áreas más antiguas tienen mayor
densidad
• Las áreas más jóvenes son todavía lisas
Los planetas:
características generales
Mercurio
•
•
•
•
•
•
•
El planeta más interno
El segundo planeta más pequeño
No tiene atmósfera
Tierras altas con cráteres
Enormes terrenos lisos
Muy denso
Se mueve rápidamente en su órbita pero rota
lentamente
Fotomosaico
de Mercurio
Figura 22.8
Los planetas:
características generales
Venus
• Secundado en brillo sólo por la Luna
• Similar a la Tierra en
• Tamaño
• Densidad
• Localización en el Sistema Solar
• Envuelto en gruesas nubes
• Su atmósfera contiene un 97% de dióxido de
carbono
• La presión de su superficie atmosférica es 90
veces la de la Tierra
Los planetas:
características generales
Venus
• Superficie
• Cartografiada por radar
• Características
• El 80% de la superficie son llanuras hundidas
cubiertas por un manto de coladas volcánicas
• Baja densidad en cráteres de impacto
• La deformación tectónica debe haber sido
activa durante el pasado geológico reciente
• Miles de estructuras volcánicas
Vista de la superficie de Venus
generada por ordenador
Figura 22.9
Los planetas:
características generales
Marte
• Conocido como el «planeta rojo»
• Atmósfera
•
•
•
•
Tiene una densidad de un 1% la terrestre
Fundamentalmente dióxido de carbono
Temperaturas polares (-125ºC)
Compuesta de agua helada, cubierta por una fina
capa de dióxido de carbono congelado
• Grandes tormentas de polvo con vientos de hasta
270 kilómetros por hora
Imagen del paisaje marciano
tomada por el Viking 1
Figura 22.10
Los planetas:
características generales
Marte
• Superficie
• Numerosos grandes volcanes – el mayor es el
monte Olimpo
• Cráteres de impacto menos abundantes
• Planeta tectónicamente muerto
• Diversos cañones
• Algunos mayores que el Gran Cañón de la
Tierra
• Valles Marineris – el cañón más grande
El monte Olimpo, un volcán en
escudo inactivo de Marte
Figura 22.11
Sistema de cañones del
Valles Marineris en Marte
Volcanes
Figura 22.12
Los planetas:
características generales
Marte
• Superficie
• Modelos de drenaje similares a los creados por
las corrientes
• Encontrados en algunos valles
• No hay agua en la superficie del planeta
• Posibles orígenes
• Precipitaciones en el pasado
• El material de la superficie se colapsa
cuando se funde el hielo de la capa de
debajo de la superficie
Los planetas:
características generales
Júpiter
• El planeta más grande
• Enorme
• Tiene una masa 2,5 veces mayor que la masa
combinada de todos los demás planetas, satélites
y asteroides
• Si hubiera sido unas 10 veces mayor, habría sido
una pequeña estrella
• Rotación rápida
• Poco menos de diez horas
Visión
artística de
Júpiter con
la Gran
Mancha
Roja visible
Figura 22.13
Los planetas:
características generales
Júpiter
•
Apariencia bandeada
• Multicolor
• Franjas alineadas en paralelo con su plano
ecuatorial
• Generadas por la rotación rápida de su sistema
de vientos
• En poco menos de 10 horas
•
Gran Mancha Roja
• En el hemisferio sur del planeta
• Tormentas huracanadas en sentido contrario a
las agujas del reloj
Los planetas:
características generales
Júpiter
• Estructura
• Se piensa que la superficie es un océano gigante
de hidrógeno líquido
• A mitad de camino hacia el interior, presiones
extremas hacen que el hidrógeno líquido se
convierta en hidrógeno metálico líquido
• Puede que el núcleo central contenga material
rocoso y metálico
Los planetas:
características generales
Júpiter
•
Lunas
• Al menos 28 lunas
• Cuatro lunas mayores
• Descubiertas por Galileo
• Son interesantes por sí solas
• Calisto – el satélite galileano más externo
• Europa – el satélite galileano más pequeño
• Ganímedes – el satélite joviano más
grande
• Io – el satélite galileano más interno y
volcánicamente activo
Los planetas:
características generales
Saturno
•
Similar a Júpiter en su
• Atmósfera
• Composición
• Estructura interna
•
Sistemas anulares
• El rasgo más destacado
• Descubiertos por Galileo en 1610
• Complejos
Los planetas:
características generales
Saturno
• Sistemas anulares
• Compuestos por pequeñas partículas (pequeñas
lunas) que giran en torno al planeta
• La mayoría de los anillos se sitúa en una de
las dos categorías en función de la densidad
de las partículas
• Se cree que son derrubios expulsados de esas
lunas
• El origen de los sistemas de anillos es todavía
objeto de debate
Sistema de anillos de Saturno
Saturno
División de Cassini
Figura 22.16
Los planetas:
características generales
Saturno
• Otras características
• Atmósfera dinámica
• Grandes tormentas huracanadas similares a la
Gran Mancha Roja de Júpiter
• Treinta lunas nombradas
• Titán – el satélite más grande de Saturno
• Es el segundo satélite más grande del Sistema
Solar (después de Ganímedes, de Júpiter)
• Tiene una atmósfera sustancial
Los planetas:
características generales
Urano
• Urano y Neptuno son casi gemelos
• Rota «sobre su lado»
• Anillos
• Las lunas grandes han modificado sus
terrenos
Los planetas:
características generales
Neptuno
•
Atmósfera dinámica
• Uno de los lugares más ventosos del Sistema
Solar
• Gran Punto Oscuro
• Nubes blancas de tipo cirro por encima del
principal blanco de nubes
•
•
Ocho satélites
Tritón – la mayor luna de Neptuno
• Gira en órbita alrededor del planeta con una
dirección opuesta a la de los demás satélites
• La menor temperatura superficial del Sistema
Solar
Los planetas:
características generales
Neptuno
• Tritón – la mayor luna de Neptuno
• La atmósfera está compuesta en su mayor parte
por nitrógeno con un poco de metano
• Exhibe actividad similar a la volcánica
• Compuesta en gran parte por agua helada
cubierta con capas de nitrógeno sólido y metano
Los planetas:
características generales
Plutón
• No visible a simple vista
• Descubierto en 1930
• La órbita de Plutón es notablemente
alargada, lo que hace que a veces viaje en el
interior de la órbita de Neptuno, donde
residió entre 1979 y febrero de 1999
• La luna Charon se descubrió en 1978
• La temperatura media es de -210ºC
Plutón
Plutón y su
luna Charon
(se muestra la
Tierra para
escala)
Figura 22.B
Cuerpos menores del
Sistema Solar
Asteroides
• La mayoría se encuentra entre las órbitas de
Marte y Júpiter
• Cuerpos menores – el mayor (Ceres) tiene
unos 1.000 kilómetros de diámetro
• Algunos tienen órbitas muy excéntricas
• Muchos de los cráteres de impacto más
recientes que hay sobre la Luna y la Tierra
fueron causados por colisiones con asteroides
• Formas irregulares
• Su origen es incierto
Imagen del asteroide 951
(Gaspra)
Figura 22.21
Cuerpos menores del
Sistema Solar
Cometas
• Suelen compararse con grandes «bolas de nieve
sucia»
• Composición
• Gases congelados
• Materiales rocosos y metálicos
• Cuando están cerca del Sol los gases congelados se
vaporizan
• Producen una cabeza resplandeciente denominada
cabellera
• Algunos desarrollan una cola que apunta en la
dirección opuesta al Sol debido a
• La presión de radiación y
Orientación de la cola del
cometa a medida que gira en
su órbita alrededor del Sol
Figura 22.22
Cola de gas ionizado
Cabellera
Núcleo
Sol
Órbita
Cola compuesta de núcleo
Imagen aumentada
Cuerpos menores del
Sistema Solar
Cometas
• Origen
• No muy conocido
• Se forman a gran distancia del Sol
• El cometa de período corto más famoso es el
cometa Halley
• Su período orbital tiene una media de 76 años
• El núcleo tiene forma de patata (16 kilómetros
por 8 kilómetros)
Cometa Hale-Bopp
Cola de iones
Cola de polvo
Figura 22.23
Cuerpos menores del
Sistema Solar
Meteoritos
• Denominados meteoros cuando entran en la
atmósfera terrestre
• Las lluvias de meteoros se producen cuando
la Tierra encuentra un enjambre de
meteoritos relacionados con las órbitas de
algunos cometas
• Cuando se encuentran en la Tierra se les
conoce como meteoritos
Cuerpos menores del
Sistema Solar
Meteoritos
• Cuando se encuentran en la Tierra se les
conoce como meteoritos
• Tipos de meteoritos clasificados por su
composición
• Férreos
• Fundamentalmente de hierro
• Con un 2 a un 20% de níquel
• Pétreos
• Silicatos con
• Inclusiones de otros minerales
Cuerpos menores del
Sistema Solar
Meteoritos
• Tipos de meteoritos clasificados por su
composición
• Siderolitos – mezclas de los anteriores
• Condritas carbonáceas
• Poco abundantes
• Composición – aminoácidos sencillos y
otros compuestos orgánicos
• Pueden dar una idea de la composición del
núcleo de la Tierra
• Dan una idea de la edad del Sistema Solar
Final del Capítulo 22