Última revisión realizada: 12/09/2022

Denominación de la asignatura: Sistemas Planetarios y Astrobiología
Postgrado al que pertenece: Máster Universitario en Astrofísica y Técnicas de Observación en Astronomía
Créditos ECTS: 6
Cuatrimestre en el que se imparte: Primero
Carácter de la asignatura: Obligatoria
Materia a la que pertenece: Astrofísica Estelar y de los Sistemas Planetarios

Presentación

No es raro encontrarse casi cada semana en los medios de comunicación con la noticia del descubrimiento de un nuevo exoplaneta o de un sistema planetario con posibilidades de albergar vida o de convertirse en una posible segunda Tierra. El creciente conocimiento que se está produciendo en los últimos años en el campo de la detección de exoplanetas y sistemas planetarios extrasolares está potenciando y orientando las actividades de centros tecnológicos y grupos de investigación hacia el desarrollo y profundización en materia de nuevas técnicas y mejoradas de detección exoplanetaria y, por extensión, hacia la astrobiología en general. 

En este contexto, el objetivo principal de esta asignatura es familiarizar al alumno con las diferentes actividades sobre sistemas planetarios y astrobiología en las que se está trabajando actualmente en centros científicos y tecnológicos de investigación de manera que sus contenidos puedan constituir un puente entre el ámbito universitario y la vida profesional, que pueda orientar y encaminar acertadamente al alumno hacia estas actividades.

La asignatura está estructurada en nueve temas organizados en dos bloques bien definidos. El primer bloque abarca principalmente los sistemas planetarios, comenzando por nociones sobre mecánica de los cuerpos celestes, origen, formación y evolución de los sistemas planetarios, particularidades del sistema solar, como referencia para la consideración de las características geológicas, atmosféricas y climáticas de los planetas. Se explora a continuación el conocimiento disponible sobre otros planetas y sistemas extrasolares y finalizamos este primer bloque con una revisión actualizada de las misiones espaciales y su futuro cercano.

En el segundo bloque, se exponen las cuestiones más relevantes de la astrobiología actual, de forma que se analiza el origen y evolución de la vida, se estudian diferentes aspectos de las teorías y criterios más relevantes con respecto a la búsqueda de vida e inteligencia en otros mundos, concluyendo con una extensa revisión a las condiciones y factores de habitabilidad, tanto en nuestro Sistema Solar como alrededor de otras estrellas.

Competencias básicas

  • CB6: Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • CB7: Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB8: Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
  • CB10: Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Competencias generales

  • CG1: Adquirir la capacidad de aplicar los conocimientos avanzados adquiridos para desarrollar tanto actividades de iniciación a la investigación como profesionales en las distintas áreas de la astrofísica.
  • CG2: Ser capaz de describir las tecnologías específicas asociadas a la observación en astrofísica avanzada y al diseño de instrumentación astronómica.
  • CG3: Desarrollar las habilidades y conocimientos necesarios para evaluar y analizar publicaciones científicas diversas en el ámbito
  • CG5: Aplicar herramientas matemáticas y métodos de análisis avanzados para la iniciación a la investigación partiendo de datos astrofísicos, evaluando los márgenes de error.
  • CG6: Analizar imágenes astronómicas mediante programas informáticos específicos.
  • CG7: Ser capaz de abordar problemas astrofísicos complejos dividiéndolos estructuradamente en tareas abordables.

Competencias específicas

  • CE10: Adquirir conocimientos avanzados sobre la estructura y evolución del Sistema Solar y las características, comportamiento e interrelación de los distintos cuerpos que lo conforman.
  • CE11: Contrastar y saber evaluar las teorías actuales sobre formación y evolución de los sistemas planetarios y de analizar sus técnicas de detección.
  • CE112 Ser capaz de identificar, mediante técnicas de análisis avanzado, los posibles indicadores biológicos existentes en las señales de observación astrofísica.

Competencias transversales

  • CT1: Aplicar las nuevas tecnologías como herramientas para el intercambio comunicacional en el desarrollo de procesos de indagación y de aprendizaje.
  • CT2: Desarrollar habilidades de comunicación, para redactar informes y documentos, o realizar eficaces presentaciones de los mismos.

Tema 1. Sistemas planetarios. Introducción al sistema solar

  • Introducción y objetivos
  • Modelos del sistema solar
  • La familia del sistema solar
  • Distancias en el sistema solar
  • Composición y densidad
  • Referencias bibliográficas

Tema 2. Dinámica orbital

  • Introducción y objetivos
  • Las Leyes de Kepler
  • Las leyes de Newton
  • Visión dinámica de las leyes de Kepler
  • Velocidad orbital y velocidad de escape
  • Parámetros orbitales de planetas
  • Otras órbitas
  • El problema de los tres cuerpos. Puntos de Lagrange
  • La esfera de Hill
  • Resonancias
  • Referencias bibliográficas

Tema 3. Radiación y atmósferas planetarias

  • Introducción y objetivos
  • Calentamiento solar y energía
  • Atmósferas planetarias
  • Circulación general
  • Atmósferas de planetas terrestres
  • Atmósferas de planetas gigantes
  • Referencias bibliográficas

Tema 4. Cuerpos del sistema solar

  • Introducción y objetivos
  • Evolución del sistema solar
  • Migraciones planetarias y Bombardeo Intenso Tardío (BIT)
  • Planetas terrestres y gigantes
  • Satélites
  • Anillos
  • Pequeños cuerpos
  • El cinturón de asteroides
  • Objetos cercanos a la Tierra (NEOs por sus siglas en inglés)
  • Objetos transneptunianos (TNOs)
  • La nube de Oort
  • Cometas
  • Futuro del sistema solar
  • Referencias bibliográficas

Tema 5. Formación y evolución de sistemas planetarios

  • Introducción y objetivos
  • Nubes moleculares interestelares y nubes protoplanetarias
  • Discos protoplanetarios: dinámica de formación, composición, tamaño, estructura, morfología
  • Formación de planetesimales y protoplanetas
  • Formación de planetas gigantes
  • Formación de planetas rocosos
  • Migraciones y resonancias planetarias
  • Evolución final de los sistemas planetarios
  • Objetos subestelares: enanas marrones, planetas errantes
  • Referencias bibliográficas

Tema 6. Planetas extrasolares

  • Introducción y objetivos
  • Clasificación de planetas extrasolares
  • Procesos y métodos de búsqueda de exoplanetas
  • Algunas características de exoplanetas. Masas y períodos de exoplanetas
  • Excentricidades
  • Radios y densidades
  • Evolución en el descubrimiento de exoplanetas
  • Futuras investigaciones de exoplanetas
  • Referencias bibliográficas

Tema 7. Origen y evolución de la vida

  • Introducción y objetivos
  • Concepto de vida
  • Condiciones para la vida
  • El origen de la vida en la Tierra
  • Limitaciones de la teoría Oparin-Haldane
  • Referencias bibliográficas

Tema 8. Astrobiología

  • Introducción y objetivos
  • Definición de astrobiología
  • Ecuación de Drake
  • Azar y necesidad para la vida en el universo
  • Teorías y disertaciones
  • Proyectos SETI y METI
  • Metodología de contacto con inteligencias extraterrestres
  • Referencias bibliográficas

Tema 9. Habitabilidad

  • Introducción y objetivos
  • Zonas habitables alrededor de las estrellas
  • Habitabilidad en el sistema solar
  • Caracterizar habitabilidad en exoplanetas
  • Biofirmas y marcadores
  • Referencias bibliográficas

Las actividades formativas de la asignatura se han elaborado con el objetivo de adaptar el proceso de aprendizaje a las diferentes capacidades, necesidades e intereses de los alumnos.

Las actividades formativas de esta asignatura son las siguientes:

  • Trabajos individuales. Se trata de actividades de diferentes tipos: reflexión, análisis de casos, prácticas, análisis de textos, etc.
  • Trabajos colaborativos. Son actividades grupales en las que tendrás la oportunidad de trabajar con tus compañeros. Durante el desarrollo de la asignatura tendrás toda la información que necesites sobre cómo organizarte para trabajar en equipo.
  • Participación en eventos. Son actividades programadas todas las semanas del cuatrimestre como clases en directo o foros de debate.
Descargar programación

Estas actividades formativas prácticas se completan, por supuesto, con estas otras:

  • Estudio personal
  • Tutorías. Las tutorías se pueden articular a través de diversas herramientas y medios. Durante el desarrollo de la asignatura, el profesor programa tutorías en días concretos para la resolución de dudas de índole estrictamente académico a través de las denominadas “sesiones de consultas”. Como complemento de estas sesiones se dispone también del foro “Pregúntale al profesor de la asignatura” a través del cual se articulan algunas preguntas de alumnos y las correspondientes respuestas en el que se tratan aspectos generales de la asignatura. Por la propia naturaleza de los medios de comunicación empleados, no existen horarios a los que deba ajustarse el alumno.
  • Examen final presencial u online

Las horas de dedicación a cada actividad se detallan en la siguiente tabla:

ACTIVIDADES FORMATIVAS HORAS POR ASIGNATURA % PRESENCIAL
Sesiones presenciales virtuales 15 horas 100%
Recursos didácticos audiovisuales 6 horas 0
Estudio del material básico 62 horas 0
Lectura del material complementario 45 horas 0
Trabajos, casos prácticos 20 horas 0
Test de evaluación 4 horas 0
Observatorios virtuales 12 horas 16,7%
Tutorías 16 horas 30% 
Total 180 horas -

Bibliografía básica

Recuerda que la bibliografía básica es imprescindible para el estudio de la asignatura. Cuando se indica que no está disponible en el aula virtual, tendrás que obtenerla por otros medios: librería UNIR, biblioteca...

Los textos necesarios para el estudio de la asignatura han sido elaborados por UNIR y están disponibles en formato digital para consulta, descarga e impresión en el aula virtual.

Bibliografía complementaria

  • Abad, A. Docobo, J.A. y Elipe, A. (2017). Curso de Astronomía. Prensas de la Universidad de Zaragoza.
  • Castilla, G. y Anguita, F. (2010). Planetas. Rueda.
  • Catling, D.C. y Kasting, J.F. (2017). Atmospheric evolution on inhabited and lifeless worlds. Cambridge University Press.
  • Deeg, H.J. y Belmonte, J.A. (2018). Handbook of Exoplanets. Springer.
  • Faure, G. y Mensing, T. (2007). Introduction to Planetary Science. The Geological Perspective. Springer.
  • Keeton, C. (2014). Principles of Astrophysics. Springer.
  • Kreuz, M., Foissner, W. (2006). Protozoological monographs. Vol. 3. Shaker erlag.
  • Lázaro, E. (2019). La vida. Un viaje hacia la complejidad en el Universo. Fundación Sicomoro.
  • Lang, K.R. (2013). Essential Astrophysics. Springer.
  • Martínez, V. J., Galadí-Enríquez, D., Soler, E. M. y Miralles, J. A. (2005). Astronomía fundamental (Vol. 81). Universitat de València.
  • McFadden, L., Weissman, P. y Johnson, T. (2007). Encyclopedia of the Solar System. Elsevier.
  • Orus, J.J., Catalá, M.A. y Núñez de Murga, J. (2007). Astronomía esférica y mecánica celeste. Ube.
  • Pedrós, C. (2013). La vida al límite. CSIC. Catarata.
  • Riveira, M. (2019). Astrobiología. Bases científicas para la búsqueda de vida en otros mundos.

El sistema de calificación se basa en la siguiente escala numérica:

0 - 4, 9 Suspenso (SS)
5,0 - 6,9 Aprobado (AP)
7,0 - 8,9 Notable (NT)
9,0 - 10 Sobresaliente (SB)

La calificación se compone de dos partes principales:

El examen se realiza al final del cuatrimestre y es de carácter PRESENCIAL U ONLINE Y OBLIGATORIO. Supone el 60% de la calificación final y para que la nota obtenida en este examen se sume a la nota final, es obligatorio APROBARLO.

La evaluación continua supone el 40% de la calificación final. Este 40% de la nota final se compone de las calificaciones obtenidas en las diferentes actividades formativas llevadas a cabo durante el cuatrimestre.

Ten en cuenta que la suma de las puntuaciones de las actividades de la evaluación continua permite que realices las que prefieras hasta conseguir el máximo puntuable mencionado. En la programación semanal de la asignatura, se detalla la calificación máxima de cada actividad o evento concreto puntuables.

Sistema de evaluación Ponderación min - max
Participación del estudiante 0% - 20%
Trabajos, observatorios y/o casos 20% - 40%
Test de evaluación 0% - 20%
Examen final 60% - 60%

Jorge Pla García

Formación académica: Doctorado cum laude en el Programa de Astrofísica de la Universidad Complutense, dirigido por el Dr. Scot C.R. Rafklin (Southwest Research Institute, Boulder, Colorado), con la tesis que llevaba por título "Mesoscale Meteorological Modeling of Mars mission enviroments". Máster en Astronomía y Astrofísica, Máster en Ciencia y Tecnología desde el Espacio y Máster en Meteorología y Geofísica por diversas universidades.

Experiencia: Doce años de experiencia en ciencia espacial, trabajando en el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), el Centro de Astrobiologia (CAB CSIC-INTA), el Sourhtwest Research Institute y el Space Science Institute, ambos en Boulder, Colorado. Ha impartido más de veinte conferencias internacionales: en el Jet Propulsion Laboratory (NASA-Caltech), American Geophysicial Union, European Geosciences, Division of Planetary Science, Mars Atmosphere Congress.

Líneas de investigación:Trabaja en la simulación (mediante modelos) de la atmósfera de Marte, realizando estudios meteorológicos de las zonas de aterrizaje de las misiones Curiosity, Insight y Mars2020. Realiza las simulaciones de las condiciones meteorológicas del día del aterrizaje de la futura misión de NASA Mars2020 para minimizar los riesgos durante la etapa de entrada atmosférica, descenso y aterrizaje. Tiene más de 1000 publicaciones y más de 7000 citaciones.

José Francisco Sanz Requena

Formación académica: Doctor en Ciencias Físicas por la Universidad de Valladolid con la calificación "Cum Laude".

Experiencia: Lleva más de 30 años como docente. Ha impartido clase de física, termodinámica, climatología, meteorología y astrofísica en diversas titulaciones universitarias, así como en másteres oficiales. Calificado en el programa DOCENTIA como excelente durante 3 convocatorias (12 años) consecutivas. Por otro lado, destaca su labor de divulgación científica colaborando habitualmente en diferentes programas de radio, destacando su participación en el programa SER historia de emisión nacional.

Líneas de investigación:Es miembro del grupo de Ciencias Planetarias del País Vasco (grupo reconocido a nivel internacional) y colaborador del grupo de física matemática MatPhys de la Universidad de Valladolid. Investiga en atmósferas planetarias, fundamentalmente en transporte radiativo en atmósferas de gigantes gaseosos y planetas rocosos. Ha publicado en revistas de alto impacto como Nature astronomy, Nature communications o Nature, siendo portada de esta en el año 2011 con una investigación de la GWS de Saturno.

Al tratarse de formación online puedes organizar tu tiempo de estudio como desees, siempre y cuando vayas cumpliendo las fechas de entrega de las actividades y la fecha de exámenes. Nosotros, para ayudarte, te proponemos los siguientes pasos:

  1. Desde el Campus virtual podrás acceder al aula virtual de cada asignatura en la que estés matriculado y, además, al aula virtual del Curso de introducción al campus virtual. Aquí podrás consultar la documentación disponible sobre cómo se utilizan las herramientas del aula virtual y sobre cómo se organiza una asignatura en UNIR. También podrás organizar tu plan de trabajo con tu tutor personal.
  2. Observa la programación semanal. Allí te indicamos qué parte del temario debes trabajar cada semana.
  3. Ya sabes qué trabajo tienes que hacer durante la semana. Accede ahora a la sección Temas del aula virtual. Allí encontrarás el material teórico y práctico del tema correspondiente a esa semana.
  4. Comienza con la lectura de las Ideas clave del tema. Este material es el que debes estudiar para superar la asignatura. Consulta, además, las secciones del tema que contienen material complementario: con esto podrás tener una visión más amplia sobre el tema que estaás trabajando..
  5. Dedica tiempo al trabajo práctico (sección Actividades). En la programación semanal te detallamos cuáles son las actividades correspondientes a cada semana y qué calificación máxima puedes obtener con cada una de ellas.
  6. Te recomendamos que participes en los eventos del curso (clases en directo, foros de debate…). Para conocer la fecha concreta de celebración de los eventos debes consultar las herramientas de comunicación del aula vitual. Tu profesor y tu tutor personal te informarán de las novedades de la asignatura.

En el aula virtual del Curso de introducción al campus virtual encontrarás siempre disponible la documentación donde te explicamos cómo se estructuran los temas y qué podrás encontrar en cada una de sus secciones. Tambén puedes consulltar ahí el funcionamiento de las distintas herramientas del aula virtual: Correo, Foro, Clases en directo, Envío de actividades, etc.

Ten en cuenta estos consejos...

  • Sea cual sea tu plan de estudio, accede periódicamente al aula Virtual, ya que de esta forma estarás al día de las novedades del curso y en contacto con tu profesor y con tu tutor personal.
  • Recuerda que no estás solo: consulta todas tus dudas con tu tutor personal utilizando el correo electrónico. Además, siempre puedes consultar tus dudas sobre el temario en los foros que encontrarás en cada asignatura (Pregúntale al profesor).
  • ¡Participa! Siempre que te sea posible accede a los foros de debate. El intercambio de opiniones, materiales e ideas nos enriquece a todos.
  • Y ¡recuerda!, estás estudiando con metodología on line: tu esfuerzo y constancia son imprescindibles para conseguir buenos resultados. ¡No dejes todo para el último día!