origen y evolucion de la vida. desarrollo de modelos de acreción inhomogénea para la formación...
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ORIGEN Y EVOLUCION DE LA VIDA
Desarrollo de modelos de acreción inhomogénea para la formación de la tierra. (Wetherill, 1990)
Teoría de formación del sistema Tierra-Luna, por impacto. (Cameron y Benz, 1989)
TIERRA JOVEN POBRE EN VOLÁTILES
Detalles acerca de la composición química de la atmosfera pre-biótica terrestre. (Miller y Lezcano, 2002; Kasting y Catling, 2003)
La posibilidad de una extinción masiva en el límite K/T. Origen:
Meteorito (Alvarez et al. 1980) Cometa (Davis, 1984)
Detección de aminoácidos no proteicos extraterrestres cerca de la edad K/T, que podría indicar el final de una colisión cometaria. (Zhao y Bada, 1989; Zanhle y Grinspoon, 1990)
Observaciones espectroscópicas del cometa Halley que sugieren diferentes tipos de componentes orgánicos en su núcleo. (Kissel y Kruegger, 1987)
China:1000 a.C. Motivos Astrológicos. Sin preguntas acerca de su origen.
Griegos Aristóteles (350 a.C)
Cometas como fenómenos meteorológicos ("exhalaciones secas y calientes") de la atmósfera superior.
Pitagóricos: mediados del siglo VI a.C. Cometas como planetas errantes que pueden ser
vistos sobre el horizonte raras veces.
1577, Tycho Brahe demostró que los cometas son objetos externos a la Tierra. Paralaje: estima una distancia de 250 radios terrestres.
Edmund Halley (1656-1742), astrónomo británico, estableció en 1705 que la órbita del Cometa de 1682 era idéntica a las del cometas de 1607 y el de 1531; estimó un periodo de 75 y 76 años
Melancolía I (1514)Alberto Durero
•Isaac newton: “Principia” en 1867 •Teoría de la gravitación universal, a su vez, no solo habla de cometas, si no que retoma una idea creída por Thales de Mileto en el 300 ac., de generación espontánea considerando a los cometas como la causa.
•Contribucion de Lagrange y Laplace en el cálcullo de sus orbitas debido a las perturbaciones del Sistema Solar, en particular, Júpiter.
Siglo XIX:análisis de espectros formularon teorías sobre la estructura de
las colas(Direccion opuesta al sol) Carbono como compuesto
1900, Svante Arrhenius identificó una de las fuerzas repulsivas que actúan sobre la cola de polvo: la presión radiactiva del Sol.
Era moderna Modelo de la bola de nieve sucia por Fred
Whipple ,1950. Existencia de la nube de Oort por Jan Oort en
1950 La explicación de la cola de gas por Ludwig
Biermann en 1951.
1985: La era espacial
CONTOUR EEUU/NASA LANZAMIENTO: Julio 2002 COMETAS:
Encke (2003) Cometa Schwassmann-Wachmann-3
(2004) Cometa d'Arrest (2008)
FRACASÓ!!!
Deep Impact
EEUU/NASA Diciembre 2004 Impactó 4/7/2005 Tempel 1
Stardust Tempel 1 Despego en 1999 15 de febrero de 2011 72 imágenes
Stardust Wild 2 Descubierto: enero de 1978 Periodo 6.39 años Llegó en enero del 2004 Muestreo de volátiles
ÓRBITA
IMÁGENES DEL
NUCLEO
EEUU/NASA Octubre 15, 1998 Se retiró en Septiembre 2001
Cometa Borrelly
Espacio Profundo
GALILEO•EEUU/NASA•Lanzado: Octubre 18 de 1989 •Alcanzó en Julio 1994 el Cometa Shoemaker-Levy 9• Galileo no era una misión específica hacia un cometa, pero durante un lapso de más de seis días, logró obtener las únicas observaciones directas que se hayan logrado del cometa Shoemaker-Levy 9, a medida que más de 20 fragmentos de este cometa se hundían en la atmósfera nocturna de Júpiter en un intervalo de 6 días
GIOTTO Agencia Espacial Europea Lanzamiento: Julio 2 de 1985 Cometa Halley (1986)
Cometa Grigg-Skjellerup (1992) Giotto tomó las primeras imágenes
cercanas del núcleo de un cometa. Así mismo, fue la primera misión en encontrarse con dos cometas.
ISEE-3/ICE EEUU/NASA Agosto 12 de 1978 Septiembre 11
de 1985Marzo 28 de 1986 Cometa Giacobini-Zinner (1985)Cometa Halley (1986)Primer encuentro con el cometa Giacobini-Zinner. Hizo varias observaciones del cometa Halley. Regresará a las proximidades de la Tierra en el 2014, y posiblemente pueda ser recapturada en ese momento.
Vega 1 Unión Soviética Diciembre 15 de 1984
Marzo 4 de 1986 Cometa Halley Trabajaron en combinación con Vega 2. Ambas aeronaves fueron primero a Venus, y luego fueron en pos de un encuentro con el cometa Halley. Vega 1 fue la primera en llegar hasta el cometa Halley.
Vega 2 Unión Soviética Diciembre 21 de 1984 Alcanzó en Marzo 9 de 1986 al cometa
Halley. Esta nave espacial trabajó en combinación con Vega 1.
Vega 2 fue la segunda nave espacial en llegar hasta el cometa Halley, y logró una menor distancia al cometa que la nave anterior.
Rosetta Agencia Espacial Europea Lanzamiento: Febrero 26 del 2004 Alcanzará en Noviembre 2014 el cometa Churyumov-
Gerasimenko Rosetta no pudo ser lanzada en enero del 2003, pero su
lanzamiento fue programado para el 2 de marzo del 2004. Esta será la primera misión en aterrizar un paquete de instrumentos sobre un cometa.
Rosetta continuará sus observaciones del núcleo cometario hasta diciembre de 2015 y tendrá un lugar privilegiado de observación cuando el cometa entre en un período de actividad al aproximarse al Sol en su perihelio (octubre de 2015).
CHAMBERLIN (1908)
ORÓ (1961)
THOMAS(1992)
Un poco mas de historia..
1686 Newton Generación Espontánea 1859 Darwin:”Origen de las Especies” Louis Pasteur
Desacreditación de la idea de generación espontánea y plantea la idea de que la vida llegó a la tierra. Leve idea de cometas y meteoritos.
Von Helmholtz: “...quién sabe como puede ser el clima en otros mundos del universo..esos cuerpos que pululan por el espacio podrían dispersar los gérmenes en distintos mundos hasta q se alcancen las condiciones necesarias para su desarrollo…” . Propone: Teoría de la Panspermia (Junto con Arrhenius y Kelvin)
Thomas Chamberlin,1908(Geólogo).
Estudio de las Glaciaciones. Evidencias Geológicas de fluctuaciones climáticas.
Desestima la teoría Laplaciana que proponía una atmósfera densa, rica en C02 que creció fría, menos gruesa y mas húmeda. Enfriamiento progresivo del ambiente.
Junto con astrónomo Fores Multon :trabajaron acerca de las condiciones en la vida que pueden haber favorecido la síntesis orgánica.
Plantean a los planetesimales como fuente de compuestos orgánicos. CONTIENEN :
CARBON SULFURO DE FOSFORO OTROS elementos volátiles
Plantean que los cometas aportan otros volátiles y junto con los planetesimales en el proceso de formación se pueden haber formado otros compuestos como, hidrocarburos, amoniaco, hidrogeno fosfórico…..La síntesis podría darse.
En 1911 padre e hijo proponen una teoría: esporasviajando a través de la luz.
Brezelius …meteoritos Alais1806….condrita carbónica c1
Wholer en 1859 Meteorito de Kaba, condrita carbónica c2
COMPUESTOS ORGÁNICOS!!!!!
Muchos científicos relacionaron el origen con las condiciones primitivas… Butlerow 1861: síntesis abiótica de los
azucares Lob 1913: síntesis abiótica de los aminoácidos
ENTONCES EL ORIGEN DE LA VIDA EXTRATERRESTRE
PARECíA DESCARTADO
Actualidad: se renueva el interes: Oró en 1961. Los cometas son ricos en agua y carbono. Los cometas podrían haber traído la purina y la
pirimidina, compuestos orgánicos básicos para la construcción de proteínas y ácidos nucleicos.
Observaciones de los cometas: Hale/bopp Hyakutake Halley
Estudios de la composición (Omenkova 1999,Kissel y Kruegger, 1987)
COMPOSICIÓN QUÍMICA EL
NÚCLEO
Información de los espectrómetros de masa a bordo de las misiones Vega I, Vega 2 y Giotto, hacia el cometa Halley.
5000 granos con masas de 5e-7 g y 5e-12 g.Tamaños micrométricosPartículas CHON(Jessberger 1988)Mas del 70% resultó ser una mezcla entre material orgánico y material refractario.El núcleo resultó ser una aglomeración porosa de hielo y polvo, estratificados en densidad, porosidad y con distintos estados de fases del hielo(Prialnik, 2004)
En porcentajes según Greenberg (1998):
Hielos de agua…50% Silicatos….25% Material orgánico refractario Moléculas de carbono
Sin embargo… La glicina, el aminoácido mas simple, no fue
detectado. Se buscan niveles de mas del 0.5%. Su ausencia resulta sorprendente.
Oró y Mills en 1989 infirieron que el último paso en la formación abiótica de aminoácidos requiere una fase líquida .Lo que llevaría a pensar que solo pequeñas cantidades de aminoácidos podrían detectarse en colas cometarias.
Kuan (2003): glicina cometaria como formación de una reacción entre el grano de polvo y el gas en una nube cometaria
Coma: aporta mucha información en cuanto a la composición de volátiles y poca respecto al carbono.
Entender la distribución en el medio interestelar es difícil…
Mas del 50% del carbono en el universo es de origen desconocido para el medio interestelar. Simulaciones argumentan q el carbono se incorpora en estado macromolecular (Ehnrefreund y Charnley 2000, Collangelli 2004)
En meteoritos carbónicos, el carbono predominante, es macromolecular en un 80%. (Gardiner et al 2000)
Los hielos moleculares y los gases lanzados en la sublimación, el polvo de silicato y los materiales carbónicos en estado sólidos son los mayores componentes de la cola cometaria.
Nuevas misiones y estudios en laboratorio nos darán mas información!
Composición mineral
Observación en el IR(Wooden 2002) Están dominados por dos tipos de minerales: olivina y piroxina
en dos formas, amorfas y cristalinas(Colangelli 2004) Los silicatos cristalinos se convierten en un rompecabezas para
conectar la materia cometaria con la interestelar. Hoy se acepta que, acorde a los estudios mineralógicos y de
cristalinidad, los procesos interestelares y nebulares afectaron los granos de polvo de silicato antes de su incorporación al cometa.
Silicatos cristalinos implican mezcla de materiales a distintas T, muy altas y muy bajas a la vez, en la zona de formación cometaria con incorporación de volátiles de la nebulosa.
Silicatos amorfos cometarios son de origen interestelar y los cristalinos de origen nebular (Hanner y Bradley 2004, Wooden 2005)
Formación de la tierra en una región de la nebulosa carente de volátiles.
Planetesimales a unas pocas UA pobres en agua.
Existencia de una atmosfera primitiva, fundamental para el desarrollo
Atmosfera actual: contiene pocas cantidades de neón y argón respecto de la abundancia química del sol…Los cual implica...
PÉRDIDA DE LOS VOLÁTILES EN SUS COMIENZOS
En ausencia del greenhouse del CO2 y CH4, los océanos estarían congelados.
Diferenciación de la tierra ocurre rápidamente: hierro en el núcleo y un manto mas oxidado.
Desgasificaciones volcánicas pueden haber producido una atmosfera neutral conteniendo agua, dióxido de carbono y nitrógeno (Selsis 2004)
..entonces q pasa con los cometas? La química pre-biótica se inclina a favor de la
síntesis abiótica. Sin embargo no hay acuerdo en el modelo de la
atmosfera primitiva
ULTIMA ETAPA DE ACRECIÓN - BOMBARDEO INTENSO.
Cráteres Erosión, actividad geológica. Si los impactos fueron tan intensos, se pueden haber
perdido los volatiles de fuentes planetesimales entonces: Necesitamos fuentes EXÓGENAS!!!!
Pérdida de volátiles durante el último periodo de acreción, compensado con los que traían los cometas (Whiple 1976)
Sin embargo…. Problema del D:H (solo un 15% en los océanos puede haber sido suministrado
por cometas).
Cometas con grandes velocidades…Erosión!
Miller en 1991, concluye que el grado de material orgánico que puede haber sido adquirido, es significativamente chico en comparación con el producido por el propio planeta.
Chao y Bada también asumen que un proceso exógeno es ineficiente para la síntesis abiótica producida en la tierra. Entonces proponen una atmosfera primitiva rica en CH4 que pudiera facilitar esta síntesis.
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NECESITAMOS UN MODELO DE ATMÓSFERA PRIMITIVA EXACTO!!
Comparación entre lo exógenamente transportado y lo endógenamente producido
No se descarta la posibilidad de que el aporte de los cometas de volátiles y material orgánico, halla complementado la síntesis prebiótica de origen endógeno.
“Sólo sé, que no sé nada”
Sócrates.Filósofo griego.(470 – 399 a. C.)
GRACIAS!