Presentación del grupo 8199 - 2012-1.

Temas Selectos de Astrofísica: Astrobiología

Créditos 6

Profesores: Dra. Antígona Segura Peralta (Instituto de Ciencias Nucleares, UNAM)

Objetivo del curso: Analizar las bases científicas de la búsqueda de vida fuera de la Tierra.

Evaluación:

· Exámenes: 40%

· Exposición de artículos de investigación: 20%

· 2 trabajos de investigación: 20%

· Ensayo final: 20%

Cupo máximo: 25 estudiantes

Sitio web: http://sites.google.com/site/cursoastrobio/

Temario:

1. Introducción

1.1. Definición de astrobiología

1.2. Objetivos de la astrobiología

1.3. Historia de la astrobiología

1.4. Panorama general del curso

Artículo de discusión:

· Astrobiología: Entre la ciencia y la exploración. Roberto Aretxaga Burgos. Letras de Deusto Vol. 38, Num. 118, 13-27.2008.

· Astrobiology: The study of the living universe. Christopher F. Chyba and Kevin P. Hand. Annual Reviews of Astronomy and Astrophysics, vol. 43, 2.1-2.44. 2005.

2. La vida en el contexto cosmológico

Objetivo: Entender las bases astronómicas de la síntesis química y formación de sistemas planetarios.

2.1. Escalas de tiempo

2.2. Cosmoquímica

2.2.1. Formación de los elementos

2.2.2. Nucleosíntesis

2.2.3. Moléculas en el medio interestelar

2.3. Formación de sistemas planetarios

2.3.1. Discos circunestelares

2.3.2. Escenarios de formación de planetas

2.3.3. Migración planetaria

2.3.4. Adquisición de volátiles en planetas terrestres

2.4. Detección de planetas

2.4.1. Métodos

2.4.2. Características de los exoplanetas

Artículos de discusión:

· Origen de los elementos y evolución del Universo. Manuel Peimbert en Fronteras del Universo. Colección La Ciencia para Todos No.176. pp143-160, 2000. (26 de agosto)

· Habitable zones around low mass stars and the search for extraterrestrial life. J. F. Kasting. Origins of Life and Evolution of the Biosphere 27 (1-3): 291-307, 1997.

EXAMEN 1

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 1

3. La Tierra como planeta

Objetivo: Estudio del origen y evolución geológica de la Tierra.

3.1. La atmósfera terrestre

3.1.1. Composición química y estratificación

3.1.2. Perfil de temperatura

3.1.3. Temperatura superficial (efecto invernadero)

3.2. Estructura y evolución geológica de la Tierra

3.2.1. Fuentes de energía planetaria

3.2.2. Tectónica de placas

3.2.3. Ciclo carbonato-silicato

3.2.4. División del tiempo geológico

3.3. Evolución biogeoquímica de la Tierra primitiva

3.3.1. Evolución térmica de la Tierra

3.3.2. Paradoja del Sol joven

3.3.3. Hipótesis Bola de nieve

3.4. El Sistema Solar

3.4.1. Características generales

3.4.2. Fechamiento de superficies planetarias

3.4.3. Estructura de los planetas del sistema solar (interiores y atmósferas)

Artículo de discusión:

· Evolution of a habitable planet. Kasting & Catling. Annu. Rev. Astron. Astrophys. vol. 41, 429-463. 2003.

4. La vida en la Tierra

Objetivo: Presentar el conocimiento más reciente sobre las características, origen y evolución de la vida en la Tierra.

4.1. Definición y características de la vida

4.2. Origen de la vida

4.3. Evolución biológica

4.3.1. El holocausto de oxígeno

4.3.2. Origen de las células eucariotas

4.3.3. Bases de la evolución: Contingencia, enfoque poblacional, biodiversidad, historicidad, selección natural y deriva génica.

4.3.4. Extinciones masivas

4.3.5. Extremófilos

4.3.6. Evolución de la Inteligencia

Artículos de discusión:

· Why Is the Definition of Life So Elusive? Epistemological Considerations. S. A. Tsokolov. Astrobiology, 9(4), 401-412, 2009.

· Why O₂ is required by complex life on habitable planets and the concept of planetary "Oxygenation Time". D. C. Catling, C. R. Glein, K. J. Zahnle, C. P. Mckay. Astrobiology, 5(3), 415-438, 2005.

EXAMEN 2

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 2

5. Vida en el Sistema Solar

Objetivo: Presentar el conocimiento actual sobre el Sistema Solar en el contexto astrobiológico.

5.1. La zona habitable del Sistema Solar

5.2. Planetología comparada

5.2.1. Agua

5.2.2. Atmósfera

5.2.3. Masa planetaria

5.3. Criterios de habitabilidad

5.4. Marte

5.4.1. Historia geológica

5.4.2. El experimento del Vikingo

5.4.3. El meteorito ALH84001 y la búsqueda de biomarcadores

5.4.4. Sitios análogos a Marte en la Tierra

5.4.5. Estrategias de búsqueda de vida en Marte

5.4.6. Terraformación

5.5. Satélites: Europa y Titán

Artículos de discusión:

· Planetary evolution and the origin of life. C. P. McKay. Icarus Vol. 91, pp. 93-100.

· The Origin of Life in the Solar System: Current Issues. Chyba, C. F.; McDonald, G. D. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, V. 23, pp. 215-250, 1995.

6. Búsqueda de exoplanetas habitables

Objetivo: Describir los proyectos enfocados a la búsqueda de vida fuera de la Tierra.

6.1. Zonas habitables alrededor de estrellas

6.2. Señales de un mundo habitable

6.2.1. Bioseñales

6.2.2. El borde rojo de la clorofila

6.2.3. Búsqueda de planetas habitables

6.3. Proyectos SETI

6.4. Zona galáctica habitable

Artículos de discusión:

· A Search for life on Earth from the Galileo Spacecraft. Sagan, C.; Thompson, W. R.; Carlson, R.; Gurnett, D.; Hord, C. Nature v.365, no.6448/oct21, p. 715, 1993.

· La Tierra como exoplaneta. A. Segura. Rev. Mex. de Geofísica. En revisión, 2008.

EXAMEN 3

ENSAYO FINAL

Referencias generales.

· Planets and Life: The Emerging Science of Astrobiology. Edited by Woodruff T. Sullivan III y John a. Baross. Cambridge University Press. 2007.

· Extrasolar planets and Astrobiology. Sharf, C. Sausalito, California, University

· Science Books. 2008.

· Astrobiology Primer. Varios autores. Astrobiology, vol. 6(5), 735-813. 2006.

· The Search for Life in the Universe. D. Goldsmith y T. Owen. Addison Wesley, 1992.