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10.E: Planetas Terrestres - Venus y Marte (Ejercicios)

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    Para una mayor exploración

    Artículos

    Venus
    • Dorminey, B. “La ciencia genial en un mundo caliente”. Astronomía (febrero 2006): 46. Resumen de cinco páginas de Venus y los planes de la misión Venus Express.
    • Kargel, J. “Ríos de Venus”. Sky & Telescope (agosto de 1997): 32. En canales de lava.
    • Robertson, D. “Planeta reseco”. Sky & Telescope (Abril 2008): 26. Visión general de nuestra comprensión del planeta.
    • Robinson, C. “Magallanes revela Venus”. Astronomía (febrero de 1995): 32.
    • Stopan, E. “El nuevo rostro de Venus”. Sky & Telescope (agosto de 1993): 22.
    • Zimmerman, R. “Tomando Venus por Tormenta”. Astronomía (Octubre 2008): 66. Sobre los resultados de la misión Venus Express.
    Marte
    • Albee, A. “Los Paisajes Exterrenales de Marte”. Scientific American (junio de 2003): 44. Resultados de las misiones Mars Global Surveyor y Mars Odyssey y una visión general.
    • Bell, J. “Una mirada fresca a Marte”. Astronomía (agosto 2015): 28. Bonito resumen de los resultados recientes de las naves espaciales y cómo están revisando nuestra comprensión de Marte.
    • Bell, J. “Descubriendo el pasado secreto de Marte”. Sky & Telescope (julio de 2009): 22. Cómo los rovers y orbitadores nos están ayudando a entender la historia de Marte y el papel del agua.
    • Bell, J. “El pasado acuoso del planeta rojo”. Scientific American (Diciembre 2006): 62. Los rovers son una prueba de mobiliario de que el antiguo Marte estaba mojado.
    • Burnham, R. “Red Planet Rendezvous”. Astronomía (Mayo 2006): 68. Acerca de Mariner Valley y una película de paso alto construida a partir de muchas imágenes fijas.
    • Christensen, P. “Las muchas caras de Marte”. Scientific American (Julio 2005): 32. Resultados de la misión Rover; evidencia de que Marte alguna vez estuvo mojado en algunos lugares.
    • Lakdawalla, E. “La historia del agua en Marte”. Sky & Telescope (Septiembre 2013): 16. Revisión clara de nuestra comprensión actual del papel del agua en Marte en diferentes épocas.
    • Malin, M. “Visiones de Marte”. Sky & Telescope (abril de 1999): 42. Un recorrido geológico por el planeta rojo, con nuevas imágenes de Mars Global Surveyor.
    • McEwen, A. “Marte en Movimiento”. Scientific American (Mayo 2013): 58. En barrancos y otros cambios superficiales.
    • McKay, C. & García, V. “Cómo buscar la vida en Marte”. Scientific American (Junio 2014): 44. Experimentos que podrían realizar futuras sondas.
    • Naeye, R. “El ojo de Europa en Marte”. Sky & Telescope (Diciembre 2005): 30. Sobre la misión Mars Express y las notables imágenes de primer plano que está enviando.
    • Talcott, R. “Buscando la Verdad Terrestre en Marte”. Astronomía (Octubre 2009): 34. Cómo los rovers y orbitadores están ayudando a los científicos a comprender la superficie del planeta rojo.

    Sitios web

    Videos

    • 50 Años de Exploración de Marte: http://www.jpl.nasa.gov/video/details.php?id=1395. Resumen de la NASA de todas las misiones a través de MAVEN; buen resumen rápido (4:08).
    • Ser un Mars Rover: Cómo es ser un Explorador Interplanetario: https://www.youtube.com/watch?v=nRpCOEsPD54. 2013 charla de la Dra. Lori Fenton sobre cómo es en la superficie de Marte (1:07:24).
    • Magallanes Mapas Venus: www.bbc.co.uk/ciencia/espacio/s... sonda #p005y07s. BBC clip con la doctora Ellen Stofan en las imágenes de radar de Venus y lo que nos dicen (3:06).
    • Nuestra Curiosidad: https://www.youtube.com/watch?v=XczKXWvokm4. Mars Curiosity rover 2-year anniversary video narrado por Neil deGrasse Tyson y Felicia Day (6:01).
    • Planeta Venus: El planeta más mortífero, Venus Superficie y Atmósfera: https://www.youtube.com/watch?v=HqFVxWfVtoo. Recorrido rápido por la atmósfera y superficie de Venus (2:04).
    • Protección Planetaria y Autoestopistas en el Sistema Solar: El peligro de la mezcla de microbios: https://www.youtube.com/watch?v=6iGC3uO7jBI. 2009 charla de la Dra. Margaret Race sobre la prevención de la contaminación entre mundos (1:28:50).

    Actividades de Grupo Colaborativo

    1. A su grupo le han pedido altos funcionarios de la NASA que comiencen a planear la primera colonia humana en Marte. Comience haciendo una lista de qué tipo de cosas necesitarían traer los humanos para poder sobrevivir durante años en la superficie del planeta rojo.
    2. Como truco publicitario, el alcalde de Venus, Texas (realmente existe tal pueblo), propone que la NASA financie una misión a Venus con humanos a bordo. Claramente, el buen alcalde descuidó tomar un curso de astronomía en la universidad. Haga que su grupo ensamble una lista de tantas razones como sea posible por las que es poco probable que los humanos aterricen pronto en la superficie de Venus.
    3. Aunque los humanos tuvieran problemas para sobrevivir en la superficie de Venus, esto no significa que no pudiéramos aprender mucho más sobre nuestro velado planeta hermano. Haga que su grupo haga una lluvia de ideas sobre una serie de misiones (el costo simulado no es un objeto) que nos brindarían información más detallada sobre la atmósfera, la superficie y el interior de Venus.
    4. A finales del siglo XXI, cuando viajar a Marte se ha vuelto algo rutinario, una pareja muy adinerada te pide que planees un tour de luna de miel por Marte que incluya las vistas más espectaculares del planeta rojo. Constituye tu grupo como la Agencia de Turismo Percival Lowell Memorial y crea una lista de paradas turísticas que no debes perderte en Marte.
    5. En el popular libro y película, llamado El marciano, el drama realmente comienza cuando nuestro héroe es derribado y pierde el conocimiento ya que está medio enterrado por una intensa tormenta de viento en Marte. Dado lo que has aprendido sobre la atmósfera de Marte en este capítulo, haz que tu grupo discuta cuán realista es ese escenario. (Por cierto, el autor del libro ha reconocido genialmente en entrevistas y charlas que esta es una pregunta razonable de hacer).
    6. Los astrónomos han quedado desconcertados y molestos por la amplia publicidad mediática que se le dio al pequeño grupo de “verdaderos creyentes” que afirmaron que “La cara en Marte” no era una formación natural (ver el cuadro de características de Astronomía y Pseudociencia: La “Cara en Marte” en la Sección 10.5). Haga que su grupo haga una lista de las razones por las que muchos medios de comunicación quedaron tan encantados con esta historia. ¿Qué crees que podrían o deberían hacer los astrónomos para tener ante el público la perspectiva escéptica y científica sobre este tipo de temas?
    7. Su grupo es un comité especial de científicos creado por las Naciones Unidas para especificar cómo cualquier muestra de Marte debe ser devuelta a la Tierra para que los posibles microbios marcianos no dañen la vida de la Tierra. ¿Qué precauciones recomendarías, comenzar en Marte e ir hasta los laboratorios que analizan las muestras marcianas en la Tierra?
    8. Haga que su grupo haga una lluvia de ideas sobre Marte en la cultura popular. ¿Cuántas películas, canciones u otra música, y productos se te ocurren conectados con Marte? ¿Cuáles son algunas razones por las que Marte sería un tema popular para cineastas, compositores y diseñadores de productos?

    Preguntas de revisión

    1. Enumere varias formas en que Venus, la Tierra y Marte son similares, y varias formas en que son diferentes.
    2. Comparar las atmósferas actuales de la Tierra, Venus y Marte en términos de composición, grosor (y presión en la superficie) y el efecto invernadero
    3. ¿Cómo podría haber evolucionado la atmósfera de Venus a su estado actual a través de un efecto invernadero desbocado?
    4. Describir la atmósfera actual en Marte. ¿Qué evidencia sugiere que debió haber sido diferente en el pasado?
    5. Explique el efecto refrigerador desbocado y el papel que pudo haber jugado en la evolución de Marte.
    6. ¿Qué pruebas tenemos de que en el pasado había agua corriente (líquida) en Marte? ¿Qué pruebas hay de agua que sale del suelo aún hoy en día?
    7. ¿Qué pruebas hay de que Venus estuvo volcánicamente activa hace unos 300 a 600 millones de años?
    8. ¿Por qué es rojo Marte?
    9. ¿Cuál es la composición de las nubes en Marte?
    10. ¿Cuál es la composición de los casquetes polares en Marte?
    11. Describir dos características anómalas de la rotación de Venus y lo que podría explicarlas.
    12. ¿Cómo pudo la nave espacial Mars Odyssey detectar agua en Marte sin aterrizar en ella?

    Preguntas de Pensamiento

    1. ¿Cuáles son las ventajas de utilizar imágenes por radar en lugar de cámaras ordinarias para estudiar la topografía de Venus? ¿Cuáles son las ventajas relativas de estos dos enfoques para mapear la Tierra o Marte?
    2. Venus y la Tierra son casi del mismo tamaño y distancia del Sol. ¿Cuáles son las principales diferencias en la geología de los dos planetas? ¿Cuáles podrían ser algunas de las razones de estas diferencias?
    3. ¿Por qué hay tanto más dióxido de carbono en la atmósfera de Venus que en la de la Tierra? ¿Por qué tanto más dióxido de carbono que en Marte?
    4. Si las misiones vikingas fueron una fuente tan rica de información sobre Marte, ¿por qué hemos enviado a Marte el Pathfinder, Global Surveyor y otras naves espaciales más recientes? Haz una lista de preguntas sobre Marte que aún desprecian a los astrónomos.
    5. Compara Marte con Mercurio y la Luna en términos de propiedades generales. ¿Cuáles son las principales similitudes y diferencias?
    6. Contraste las montañas de Marte y Venus con las de la Tierra y la Luna.
    7. Creemos que todos los planetas terrestres tenían historias similares cuando se trata de impactos desde el espacio. Explique cómo se puede utilizar esta idea para fechar la formación de las tierras altas marcianas, las cuencas marcianas y los volcanes Tharsis. ¿Qué tan ciertas son las edades derivadas para estas características (en otras palabras, cómo verificamos las edades que derivamos de este método)?
    8. ¿Es probable que alguna vez haya existido la vida en Venus o Marte? Justifica tu respuesta en cada caso.
    9. Supongamos que, dentro de décadas, la NASA está considerando enviar astronautas a Marte y Venus. En cada caso, describa qué tipo de equipo de protección tendrían que llevar, y cuáles serían sus posibilidades de supervivencia si sus trajes espaciales se rompieran.
    10. Creemos que Venus, la Tierra y Marte comenzaron con un importante suministro de agua. Explique dónde está esa agua ahora para cada planeta.
    11. Una fuente de información sobre Marte ha sido el análisis de meteoritos de Marte. Dado que nunca se han devuelto a la Tierra muestras de Marte de ninguna de las misiones que enviamos allí, ¿cómo sabemos que estos meteoritos son de Marte? ¿Qué información han revelado sobre Marte?
    12. El efecto invernadero desbocado y su inverso, el efecto refrigerador desbocado, han llevado a condiciones duras e inhabitables en Venus y Marte. ¿El efecto invernadero siempre provoca cambios climáticos que conducen a la pérdida de agua y vida? Da una razón para tu respuesta.
    13. ¿De qué manera es relevante la alta temperatura superficial de Venus para las preocupaciones sobre el calentamiento global en la Tierra hoy en día?
    14. ¿Qué es un demonio de polvo? ¿Esperarías sentir más brisa de un demonio de polvo en Marte o en la Tierra? Explique.
    15. Cerca del ecuador marciano, las temperaturas en un mismo punto pueden variar de un promedio de —135 °C por la noche a un promedio de 30 °C durante el día. ¿Cómo se puede explicar una diferencia de temperatura tan amplia en comparación con la de la Tierra?

    Calcular por ti mismo

    1. Estimar la cantidad de agua que podría haber en una región global (planetaria) de permafrost subsuperficial en Marte (hacer los cálculos para dos espesores de permafrost, 1 y 10 km, y una concentración de hielo en el permafrost de 10% en volumen). Compara los dos resultados que obtienes con la cantidad de agua en los océanos de la Tierra calculada en el Ejemplo 10.5.1.
    2. En su punto más cercano, Venus se encuentra a unos 41 millones de km de la Tierra. ¿Qué tan distante está en su punto más lejano?
    3. Si pesas 150 lbs. en la superficie de la Tierra, ¿cuánto pesarías sobre Venus? ¿En Marte?
    4. Calcule el área relativa de la tierra, es decir, la cantidad de superficie no cubierta por líquidos, de la Tierra, la Luna, Venus y Marte. (Supongamos que el 70% de la Tierra está cubierta de agua.)
    5. La distancia de aproximación más cercana entre Marte y la Tierra es de unos 56 millones de km. Supongamos que puedes viajar en una nave espacial a 58,000 km/h, que es la velocidad alcanzada por la sonda espacial New Horizons que fue a Plutón y es la velocidad más rápida hasta ahora de cualquier vehículo espacial lanzado desde la Tierra. ¿Cuánto tiempo tardaría en llegar a Marte en el momento del acercamiento más cercano?

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