En los cuerpos diferenciados , la superficie es donde la corteza se encuentra con la capa límite planetaria . Todo lo que esté por debajo de esto se considera subterráneo o submarino. La mayoría de los cuerpos más masivos que las súper Tierras , incluidas las estrellas y los planetas gigantes , así como las enanas gaseosas más pequeñas , realizan una transición contigua entre fases, incluidas la gaseosa, la líquida y la sólida. Por lo tanto, generalmente se los considera carentes de superficies.
Las observaciones indirectas mediante sobrevuelo u órbita actualmente proporcionan información insuficiente para confirmar la composición y propiedades de las superficies planetarias. Gran parte de lo que se sabe proviene del uso de técnicas como la espectroscopia astronómica y el retorno de muestras . Las naves espaciales Lander han explorado las superficies de los planetas Marte y Venus . Marte es el único otro planeta cuya superficie ha sido explorada por una sonda de superficie móvil (rover). Titán es el único objeto no planetario de masa planetaria explorado por un módulo de aterrizaje. Los módulos de aterrizaje han explorado varios cuerpos más pequeños, incluidos 433 Eros (2001), 25143 Itokawa (2005), Tempel 1 (2005), 67P/Churyumov–Gerasimenko (2014), 162173 Ryugu (2018) y 101955 Bennu (2020). Se han recolectado muestras de superficie de la Luna (devuelta en 1969), 25143 Itokawa (devuelta en 2010), 162173 Ryugu y 101955 Bennu.
La distancia, la gravedad, las condiciones atmosféricas ( presión atmosférica extremadamente baja o extremadamente alta ) y factores desconocidos hacen que la exploración sea costosa y arriesgada. Esto requiere sondas espaciales para la exploración temprana de las superficies planetarias. Muchas sondas son estacionarias, tienen un alcance de estudio limitado y generalmente sobreviven en superficies extraterrestres durante un corto período, sin embargo, las sondas móviles (rovers) han estudiado superficies más grandes. Las misiones de retorno de muestras permiten a los científicos estudiar materiales de la superficie extraterrestre en la Tierra sin tener que enviar una misión tripulada; sin embargo, generalmente solo es factible para objetos con baja gravedad y atmósfera.
Misiones pasadas
La primera superficie planetaria extraterrestre explorada fue la superficie lunar realizada por Luna 2 en 1959. La primera y única exploración humana de una superficie extraterrestre fue la Luna, el programa Apolo incluyó el primer paseo lunar el 20 de julio de 1969 y el regreso exitoso de planetas extraterrestres. muestras de superficie a la Tierra. Venera 7 fue el primer aterrizaje de una sonda en otro planeta el 15 de diciembre de 1970. Mars 3 "aterrizó suavemente" y devolvió datos de Marte el 22 de agosto de 1972, el primer rover en Marte fue el Mars Pathfinder , en 1997 el Mars Exploration Rover ha estado estudiando la superficie del planeta rojo desde 2004. NEAR Shoemaker fue el primero en aterrizar suavemente en un asteroide: 433 Eros en febrero de 2001, mientras que Hayabusa fue el primero en devolver muestras de 25143 Itokawa el 13 de junio de 2010. Huygens aterrizó suavemente y regresó datos de Titán el 14 de enero de 2005.
Ha habido muchos intentos fallidos, más recientemente Fobos-Grunt , una misión de retorno de muestra destinada a explorar la superficie de Fobos .
Venera 9 devolvió la primera vista y esta primera imagen clara de la superficie de otro planeta en 1975 ( Venus ). [4]
Formularios
Las superficies de los objetos del Sistema Solar, aparte de los cuatro planetas gigantes del Sistema Solar exterior , son en su mayoría sólidas y pocos tienen superficies líquidas.
El vulcanismo puede provocar flujos como la lava en la superficie de cuerpos geológicamente activos (el mayor es el flujo (volcán) Amirani en Io). Muchas de las rocas ígneas de la Tierra se forman mediante procesos poco comunes en otros lugares, como la presencia de magma volcánico y agua. Los depósitos minerales superficiales como olivino y hematita descubiertos en Marte por vehículos lunares proporcionan evidencia directa de agua estable en el pasado en la superficie de Marte .
Cada vez se encuentran más compuestos orgánicos en objetos de todo el Sistema Solar. Si bien es poco probable que indique la presencia de vida extraterrestre, toda la vida conocida se basa en estos compuestos. Las moléculas complejas de carbono pueden formarse a través de diversas interacciones químicas complejas o entregarse a través de impactos con pequeños objetos del sistema solar y pueden combinarse para formar los "bloques de construcción" de la vida basada en el carbono . Como los compuestos orgánicos suelen ser volátiles , su persistencia como sólido o líquido en una superficie planetaria es de interés científico, ya que indicaría una fuente intrínseca (como del interior del objeto) o residuos de grandes cantidades de material orgánico conservado en circunstancias especiales durante más de 10 años. escalas de tiempo geológicas o una fuente extrínseca (como una colisión pasada o reciente con otros objetos). [6] La radiación dificulta la detección de materia orgánica, lo que hace extremadamente difícil su detección en objetos sin atmósfera más cercanos al Sol. [7]
La exploración marciana, incluidas muestras tomadas por vehículos terrestres y espectroscopía de satélites en órbita, ha revelado la presencia de una serie de moléculas orgánicas complejas, algunas de las cuales podrían ser biofirmas en la búsqueda de vida.
La siguiente es una lista no exhaustiva de materiales superficiales que se encuentran en más de una superficie planetaria junto con sus ubicaciones en orden de distancia al Sol. Algunos han sido detectados mediante espectroscopia o imágenes directas desde órbita o sobrevuelo.
Tubos de lava , encontrados en Venus, la Tierra, la Luna y Marte.
Superficie de planetas gigantes.
Normalmente se considera que los planetas gigantes no tienen superficie, aunque sí pueden tener un núcleo sólido de roca o varios tipos de hielo, o un núcleo líquido de hidrógeno metálico . Sin embargo, el núcleo, si existe, no incluye suficiente masa del planeta para ser considerado realmente una superficie. Algunos científicos consideran que el punto en el que la presión atmosférica es igual a 1 bar , equivalente a la presión atmosférica en la superficie de la Tierra, es la superficie del planeta,[1] si el planeta no tiene un terreno rígido y claro. Por lo tanto, la ubicación de la superficie de los planetas terrestres no depende de una presión atmosférica de 1 bar, incluso si, por ejemplo, Venus tiene una atmósfera espesa y la presión en la superficie de Venus aumenta muy por encima de la presión atmosférica de la Tierra.
Vida
Las superficies planetarias se investigan en busca de vida extraterrestre pasada o presente . Thomas Gold amplió el campo al proponer la posibilidad de vida y de la llamada biosfera profunda debajo de la superficie de un cuerpo celeste, y no sólo en la superficie. [53]
Chovinismo superficial y superficialismo
Además, Thomas Gold ha criticado la ciencia que, en su búsqueda de vida, sólo se centra en la superficie y no en lo profundo, calificándola de chauvinismo superficial . [53]
Algunas superficies planetarias del Sistema Solar y sus composiciones.
La superficie seca, rocosa y helada del planeta Marte (fotografiada por Viking Lander 2 , mayo de 1979) está compuesta de regolito rico en óxido de hierro.
Llanuras de guijarros de Titán , la luna de Saturno (fotografiadas por la sonda Huygens , 14 de enero de 2005), compuestas por estados de hielo de agua muy comprimidos. Esta es la única fotografía tomada desde tierra de una superficie planetaria exterior del Sistema Solar
La superficie del cometa Tempel 1 (fotografiada por la sonda Deep Impact ) está formada por un polvo fino que contiene arcillas, carbonatos, sodio y silicatos cristalinos ricos en agua y dióxido de carbono.
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