jueves, 9 de diciembre de 2021

Mars in our lab. Marte y la Tierra: comparando la forma y el relieve de ambos planetas

 

Marte y la Tierra (Wikipedia)

Marte y la Tierra fueron dos planetas muy parecidos en sus inicios aunque después siguieron evoluciones muy diferentes. La forma de ambos planetas es un geoide, una esfera achatada por los polos, aunque hay una diferencia apreciable de tamaño entre uno y otro. La gravedad, consecuentemente, será distinta en ambos planetas. En nuestro proyecto vamos a desarrollar una serie de actividades en las que compararemos distintos aspectos de la geología de Marte y de la Tierra. En el aula de la asignatura alojada en la plataforma Moodle, tenemos la información necesaria para ello.

¿Qué planeta presenta un mayor achatamiento? ¿Cuánto es mayor la masa de la Tierra frente a la de Marte? ¿Hay diferencias en la densidad de ambos planetas? ¿Cuanto es mayor la gravedad terrestre frente a la marciana? ¿Qué conclusiones podremos sacar con respecto a estos resultados?

Topografía de Marte (https://www.jpl.nasa.gov/images/mars-topography)

La figura de arriba muestra la topografía de Marte. En ella se distinguen dos grandes unidades: las tierras altas del hemisferio sur, caracterizadas por una gran abundancia de cráteres de impacto, y las tierras bajas del norte, donde son muy escasos dichos cráteres. ¿Cómo se explican esas diferencias?

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30 comentarios:

  1. Lucía Cubillas Robles 4ºA17 de diciembre de 2021, 12:07

    Para hallar el achatamiento de un planeta dividimos su radio polar entre su radio ecuatorial, y obtenemos su achatamiento, el de marte es de 0,9941Km y el terrestre es de 0,9965Km, concluyendo así que marte es más achatado.

    La densidad de marte es de 3,9g/cm³ y la de la tierra es de 5,5g/cm³, la tierra presenta una mayor masa, pero menos volumen, cosa que en marte es al revés, presenta un mayor volumen y menos masa, esto hace que a la hora de calcular la densidad ( masa dividido volumen) la de la tierra sea mayor.

    La fácil distinción de 2 grandes hemisferios en marte, una idea un poco alocada es que en algún momento de la historia geológica de marte un meteorito gigante impactara en marte, ya que como sabemos la atmosfera en marte es muy débil y fina, así que el meteorito no se podría haber desintegrado del todo, ya que la atmosfera es fina y débil.

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    1. El tema de la densidad no es como dices; Marte tiene menos masa y menos volumen que la Tierra. Lo interesante es que su densidad es menor. Esto quiere decir, que comparativamente, una posibilidad es que el grosor de las capas internas de Marte sea proporcionalmente distinto a la Tierra; quizá una corteza más gruesa y un núcleo más pequeño.

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  2. A simple vista, Marte y la Tierra son dos planetas muy parecidos, sin embargo tienen características muy diferentes.
    Por ejemplo, la Tierra tiene un achatamiento del 99,6% mientras que el de Marte es de un 99,4%. Aunque los dos son muy parecidos, el achatamiento de Marte es mayor lo que provoca una diferencia del campo gravitacional entre el ecuador, donde es menor, y los polos, donde es más intenso.
    Otra diferencia entre el planeta rojo y la Tierra es la densidad. Sabiendo que la masa de la Tierra es de 5,972 · 1024 y su volumen es de 1,08321 · 1012, se puede calcular que la densidad media es de 5,5 g/cm3. Conociendo estos mismos datos sobre Marte (m=6,417 · 1023 y V= 1,631 · 1011), calculamos que la densidad es de 3,93 g/cm3. Por lo que averiguamos que la Tierra es más densa. Gracias a esto se puede deducir que Marte está formado por materiales más ligeros y que probablemente tenga un núcleo y un manto más pequeños y una corteza más gruesa en proporción con la Tierra.
    La topografía de ambos planetas también varía. El máximo desnivel de la Tierra es de 19842 m, mientras que el de Marte es de 3100 m. Esto significa que el planeta rojo tiene unos accidentes marcianos mucho más impresionantes que los de la Tierra, y esto tiene otras consecuencias.
    La gravedad de la Tierra es tres veces mayor que la de Marte. Además, las anomalías en la gravedad de Marte son más evidentes debido a la diferencia de altitud y al achatamiento de los polos.
    En conclusión, aunque Marte y la Tierra se parezcan a simple vista, ambos planetas son muy diferentes entre sí, y estos cambios pueden ser muy significativos a la hora de investigar el planeta rojo.
    Un saludo, Iván Molina

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  3. Hola profe! Respecto a las pregunta relacionada con el achatamiento, si dividiésemos el radio polar entre el radio ecuatorial y la Tierra fuese una esfera perfecta saldría 1, pero tiene un 0,996 y Marte, tiene 0,994. Según estos datos, la Tierra tiene un valor más cercano al 1, por lo cual, su achatamiento es menor, pero no hay gran diferencia entre los dos planetas.
    ¿Cuánto es mayor la masa de la Tierra frente a la de Marte? La masa de la Tierra es 5,972*10 elevado a 24 kg y la de Marte es 6,417*10 elevado a 23 kg. Si dividimos las dos masas nos da 9.30652953093. Luego, la masa de la Tierra es apróx. 9,31 veces la masa de Marte.
    ¿Hay diferencias en la densidad de ambos planetas? Si dividimos la masa de la Tierra / el volumen de ésta, nos da: 5,513243*10 elevado a 12 km3/kg. En Marte, cuando dividimos la masa / el volumen, el resultado es: 3,9343961*10 elevado a 12 km3/kg.
    ¿Cuánto es mayor la gravedad terrestre frente a la marciana? Según la fórmula y los cálculos, tienen una diferencia de 3,72 m/s2.
    ¿Qué conclusiones podremos sacar con respecto a estos resultados? De estas respuestas se concluye que la Tierra tiene menos achatamiento que Marte pero son bastante parecidos. La proporción entre la densidad de la Tierra y de Marte es 1.401*10 elevado a 12. Por lo que la densidad de la Tierra es muchísimo mayor que la de Marte.

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    1. Dime quién eres. Cuidado con los cálculos; si la densidad de la Tierra fuese tantas veces mayor que la de Marte, no hablaríamos de un planeta, quizá de un agujero negro.

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    2. Soy Almudena Urbano Azpetia

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  4. Para comparar el relieve que tiene la tierrra es un pco dificil por el relieve que tiene cadas uno la tierra el monte mas alto que tiene es el everest pero en marte el mas grnade es el monte olympo con mas de 24 km de alto casi el triple del monte everest asi que fue un reto dificvl como hacerlo pero lo conseguimos y no varia tanto pasandolo todo a lo mismo

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  5. Marte es el planeta con mayor achatamiento de los dos con 0,994 km. Hay diferencias entre la densidad de la Tierra y la de Marte, la Tierra es más densa que Marte, por lo que Marte esta formado por materiales menos densos. Con la fórmula hemos podido averiguar la diferencia entra la gravedad de cada planeta, la Tierra con 9,8 m/s2 y Marte con 3,72 m/s2, hay que recalcar que cada resultado puede presentar diferencias respecto a las medidas reales. También podemos añadir cosas sobre la topografía de ambos planetas, la Tierra con un máximo desnivel de 19.842 m (3,11*10-3) y Marte con un máximo desnivel de 31.000 m (9,14*10-3)

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    1. Javi Balderas González20 de diciembre de 2021, 0:48

      Este comentario es de Javi Balderas González

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  6. La tierra tiene un ensanchamiento ecuatorial y un achatamiento polar de unos 21 km aproximadamente.
    La actividad tectónica y gradual sublimación de los hielos enterrado en Marte podrían haber provocado el ensanchamiento y profundización de las depresiones entre los polígonos gigantes.
    La masa de la Tierra es es de 5,972 × 10 elevado a 24 kg. La masa de Marte es de 6,477 × 10 elevado 23 kg. Por lo tanto la densidad calculada de la Tierra es de 5,47 × 10 elevado a 12 kg/ km3 y la densidad calculada de Marte es de 3,93 kg/km3. Respecto a la gravedad podemos comprobar que la gravedad de la tierra es de 9,81 m/s2 y la gravedad en Marte es de 3,72 kg/s2. Con esto podemos sacar como conclusión que en el planeta rojo pesaríamos la mitad de lo que pesamos en la tierra.

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    1. ¿Cómo interpretas la diferencia de densidad? Acuérdate que la densidad es una propiedad intrínseca de la materia, no depende de que el planeta sea más grande o más pequeño.

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  7. La tierra tiene un ensanchamiento ecuatorial y un achatamiento polar de unos 21 km aproximadamente.
    La actividad tectónica y gradual sublimación de los hielos enterrado en Marte podrían haber provocado el ensanchamiento y profundización de las depresiones entre los polígonos gigantes.
    La masa de la Tierra es es de 5,972 × 10 elevado a 24 kg. La masa de Marte es de 6,477 × 10 elevado 23 kg. Por lo tanto la densidad calculada de la Tierra es de 5,47 × 10 elevado a 12 kg/ km3 y la densidad calculada de Marte es de 3,93 kg/km3. Respecto a la gravedad podemos comprobar que la gravedad de la tierra es de 9,81 m/s2 y la gravedad en Marte es de 3,72 kg/s2. Con esto podemos sacar como conclusión que en el planeta rojo pesaríamos la mitad de lo que pesamos en la tierra.

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  8. La tierra tiene un ensanchamiento ecuatorial y un achatamiento polar de unos 21 km aproximadamente.
    La actividad tectónica y gradual sublimación de los hielos enterrado en Marte podrían haber provocado el ensanchamiento y profundización de las depresiones entre los polígonos gigantes.
    La masa de la Tierra es es de 5,972 × 10 elevado a 24 kg. La masa de Marte es de 6,477 × 10 elevado 23 kg. Por lo tanto la densidad calculada de la Tierra es de 5,47 × 10 elevado a 12 kg/ km3 y la densidad calculada de Marte es de 3,93 kg/km3. Respecto a la gravedad podemos comprobar que la gravedad de la tierra es de 9,81 m/s2 y la gravedad en Marte es de 3,72 kg/s2. Con esto podemos sacar como conclusión que en el planeta rojo pesaríamos la mitad de lo que pesamos en la tierra.

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  9. Medidas muy precisas han mostrado que Marte tiene un achatamiento tres veces mayor que el de la Tierra.
    La masa de Marte es la décima parte de la de la Tierra.
    La densidad de la Tierra es aproximadamente de 5,5 g/cm3 y la de Marte es de 3,9 g/cm3.
    La gravedad terrestre es tres veces mayor que la marciana, ya que en la Tierra la gravedad es de 9,81 m/s2 y en Marte es de 3,72 m/s2.
    Las conclusiones que podríamos sacar con respecto a los resultados anteriores es que la Tierra es completamente diferente de Marte en cualquier aspecto.

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    1. Paula, ese completamente... A mi modesto juicio tienen muchas más cosas en común que con otros planetas. Por eso precisamente resulta tan interesante.

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  10. Como pudimos comprobar, el planeta rojo presenta más achatamiento que la Tierra teniendo un 0,00244 menos, por lo que la diferencia de ambos es casi nula. Sabemos que la masa de la Tierra es superior, siendo de 5,972x10 elevado a 24, mientras que la masa de Marte es de 6,417x10 elevado a 23. Para calcular sus densidades dividimos su masa entre su volumen, lo que nos da como resultado que la Tierra tiene aproximadamente 5,5132x10 elevado a 12 g/cm cúbico y Marte tiene aproximadamente 3,9349x10 elevado a 12 g/cm cúbico. Por otra parte, la gravedad de ambos planetas presentan un cambio más significante, pues la gravedad de la Tierra es relativamente cerca de casi 3 veces mayor que la de Marte. (Gravedad de la Tierra: 9,81. Gravedad de Marte: 3,72). En conclusión podemos decir que La Tierra supera a Marte no solo en cuanto a tamaño, sino también en densidad, masa y gravedad general a pesar de que el achatamiento del planeta rojo supere el nuestro y además, la gravedad marciana tiene (y tendrá) un importante significado para las investigaciones de este planeta.

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  11. Marte es el planeta que presenta mayor achatamiento estando solo 0,002 por debajo de la Tierra que presenta solo un 0,996 y Marte presenta solo un 0,994, que es una diferencia mínima pero lo suficiente como para tener mayor achatamiento. La masa de Marte es la décima parte de la de la Tierra, y su tamaño es la mitad. Por este motivo, la gravedad superficial es menor que en la Tierra: sólo 3,7 m/s2 en lugar de 9,8 m/s2. En Marte pesarías la mitad que en la Tierra. Si hay diferencia, la Tierra es más densa, por lo que Marte está formado por materiales menos densos, Puede que tenga un núcleo y un manto más pequeño y una corteza más gruesa. La gravedad de la Tierra es 6,09 mayor que la de Marte, es decir que en Marte pesaría menos que en la Tierra.
    La diferencia es sencilla, en Marte el hemisferio sur es mucho más antiguo que el Norte por lo cual ha tenido más tiempo para recibir impactos de meteoritos que en el hemisferio Norte porque es más reciente.

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    1. Por favor, identíficate. Cuidado en cómo das las diferencias; ese 6,09 veces mayor que la de Marte... decir eso es que la gravedad en la Tierra sería de algo más de 20 m/seg^2.

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    2. Este comentario es de Antonio Encinas

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  12. Marte está 3 veces más achatado que la Tierra debido a la atracción del sol. La Tierra es 10 veces mayor que marte. La Tierra es considerablemente más densa que Marte, aproximadamente Marte tiene 3/4 de la densidad de la Tierra, y al ser más grande y densa la Tierra, claramente la gravedad será mucho mayor respecto a la de Marte, la de Marte es casi 3 veces menor que la de la Tierra. Todo esto es una de las razones de que la atmósfera en Marte sea muy muy débil. Al ser mucho mayor la gravedad en las tierras altas del sur, estas atraerán muchos más meteoritos que las tierras bajas del norte, es por ello que en las tierras altas del sur hay muchos más meteoritos que en las bajas del norte.

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    1. Pablo, no es que la gravedad sea más alta en las tierras bajas del norte. Creo que hablamos de anomalías gravitatorias. Mira las unidades (el gal, lo tienes en el guión). La diferencia es ínfima. Tendrás que investigar por qué esa diferencia en el número de cráteres.

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  13. Hola profe, soy Julia Gómez de 4ºA.
    ¿Qué planeta presenta un mayor achatamiento? Marte presenta un mayor achatamiento respecto a la Tierra, porque al calcular el achatamiento de la Tierra con los valores de los radios polares y ecuatoriales sale 0,994, en cambio Marte tiene 0,996.
    ¿Cuánto es mayor la masa de la Tierra frente a la de Marte? La tierra como tiene 5.972 ·10 elevado a 24 kg, tiene en diferencia con Marte 5, 3303 ·10 elevado a 24.
    ¿Hay diferencias en la densidad de ambos planetas? Sí, Marte tiene 3,93 kg/km3 y la Tierra tiene 5,51 ·10 elevado a 12 kg/km3. Respecto a estos datos podemos observar que la Tierra tiene una mayor densidad. En cambio hay muchas diferencias respecto al interior de Marte con el de la Tierra. Como ya sabemos, la Tierra se divide en varias capas (núcleo interno, núcleo externo, manto inferior, manto superior y corteza continental y oceánica), en cambio en Marte hay muchas otras características. En Marte se han registrado una serie de maremotos por los que se ha empezado a estudiar el interior de Marte. En su estructura hay una corteza multicapa, que podría tener dos o tres niveles, hay una gruesa litosfera y un núcleo líquido y metálico, en el que lo constituyen principalmente por hierro y níquel. En Marte se ha detectado un campo magnético, por lo tanto eso significa que su núcleo estaba fundido. En conclusión, podemos apreciar que el interior de Marte es muy distinto respecto al de la Tierra, gracias a estos estudios podemos saber que Marte tiene materiales metálicos y solo tiene una multicapa.
    ¿Cuanto es mayor la gravedad terrestre frente a la marciana? La gravedad de la Tierra es de 9,8 m/s2 y la de Marte 3,72 m/s2. Como podemos observar, la gravedad de la Tierra es mucho más mayor que la de Marte. Esto depende de diferentes factores, porque al calcular los valores de la masa, la densidad o el radio de Marte son mucho más pequeños que los de la Tierra. A pesar de que Marte tiene casi la misma superficie de tierra, sólo tiene la mitad del diámetro que nuestro planeta y una menor densidad. Esto influye en la comprensión de Marte y los efectos que provoca a los seres humanos, ya que en Marte la densidad baja.
    En conclusión, con los diferentes datos obtenidos sobre las diferencias entre la Tierra y Marte, podemos apreciar que no son tan parecidos en algunas ocasiones. En datos como el interior hay muchas diferencias interesantes que me han sorprendido, como por ejemplo, que en Marte hay una multicapa con varios niveles. Gracias a los estudios de la gravedad, podemos saber que provoca muchos efectos diferentes a los de la Tierra, aparte del que he mencionado anteriormente, también provoca efectos en el crecimiento de las plantas.
    ¿Cómo se explican esas diferencias? En la superficie geográfica de Marte podemos apreciar la diferencia entre sus hemisferios norte y sur, en el norte abundan llanuras alisadas por coladas de lava, en cambio en el sur hay terrenos montañosos, excavados y poblados de cráteres por viejos impactos. La corteza del hemisferio norte parece ser mucho más delgada que la del hemisferio sur. En la foto se puede observar llanuras más pálidas cubiertas de polvo y arena rica en óxidos de hierro de tonos rojizos, que fueron antiguamente conocidas como 'continentes' marcianos y los terrenos más oscuros que fueron conocidos como mares.

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    1. Julia, magnífico comentario. Además demuestras estar al tanto de los últimos descubrimientos sobre el interior de Marte. Hay alguna cosa que habría que matizar en lo que dices, como lo de la superficie de Marte y la Tierra que comentas. En cualquier caso, enhorabuena por tu comentario.

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  14. Marte y La Tierra tienen casi el mismo achatamiento, aunque el de Marte es un poco mayor. Podemos comprobarlo dividiendo el radio polar entre el radio ecuatorial, donde obtendremos como resultado que el achatamiento de Marte es 0,996 y el de La Tierra 0,994.
    La masa de Marte es un poco más de la novena parte de la masa terrestre, y es un planeta menos denso que La Tierra.
    La gravedad marciana, 3,7 m/s2, es menor que la terrestre, 9,8 m/s2, por lo que en Marte pesaríamos la mitad.
    La cantidad de cráteres en las zonas altas, puede deberse a que cuando un meteorito va a impactar en las regiones altas, la atmósfera marciana no consigue deshacer suficientemente el meteorito ya que no está mucho tiempo en contacto con la atmósfera y se produce un gran impacto. En cambio, en las regiones bajas, el meteorito permanece más tiempo atravesando la atmósfera, y esto hace que pueda deshacerse más hasta llegar hasta la zona, por lo que recibirá un impacto menor.

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    1. Respecto a mi comentario anterior, me he dado cuenta que la conclusión que mencioné no puede ser ya que la atmósfera de Marte es tenue debido a su poca gravedad. La razón de este suceso se debe a que las zonas bajas son más modernas, por lo que no han recibido tantos impactos como en las zonas altas, que son más antiguas y por lo tanto hay una acumulación mayor de cráteres de impacto de meteoritos.

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  15. En su forma siempre he creído que son planetas muy similares, pero en la realización de estos cálculos pude comprobar las siguientes cosas:
    - Marte presenta un mayor achatamiento, lo sabemos al multiplicar su radio polar por si radio ecuatorial.
    -Sus densidades presentas diferencias, la de La Tierra es 5,5g/cm³ y la de Marte 3.93g/cm³. Lo sabemos aplicando la fórmula de la densidad(m/v).
    - Marte presenta mucha menos gravedad que la Tierra, su valor es 3.72m/s² y la de La Tierra 9,81 m/s². Este cambio sería muy significante en importante a la hora de la presencia humana en el planeta marciano.

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  16. Hola profe
    Hemos realizado una serie de cálculos en el laboratorio con los que aparte de descubrir que aunque la Tierra y Marte son parecidos por la forma ( geoides ) en otros aspectos distan mucho de parecerse.

    · Radio polar: Tierra 6356 km / Marte 3376 km
    · Radio ecuatorial: Tierra 6378 km / Marte 3396 km
    · Radio medio: Tierra 6371 km / Marte 3390 km
    - La Tierra presenta un mayor achatamiento, 0,996; Marte 0,994
    - La Tierra es más densa puesto que su densidad es 5,513·10 elevado a 23 kg/m3 y Marte 3,934·10 elevado a 12 kg/m3.
    - Y para terminar la gravedad; Marte presenta una gravedad menor que la Tierra, por eso si fuésemos a Marte, nos pasaría igual que en la Luna, nuestros saltos serían enormes.
    Un saludo
    Irene


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  17. Para comparar ambos planetas (Marte y la Tierra) habría que observar aspectos como la densidad, la gravedad y la superficie.
    La tierra presenta un achatamiento en ambos polos y esto influye en la gravedad siendo en la Tierra mayor que en Marte con lo que podríamos imaginar cómo sería para nosotros habitar allí.
    En cuanto a la densidad, se sabe que en Marte es de 3,93Kg/Km cúbicos y en la Tierra es de 5,51 x 10 elevado a 12Kg /km cúbicos por lo que también es mayor en la Tierra.
    La superficie también varía ya que los accidentes geográficos en Marte son más pronunciados que en la Tierra.
    Un saludo.
    Irene E

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  18. La Tierra y Marte son planetas muy parecidos geológicamente aunque Marte tiene un mayor achatamiento que es lo que provoca la diferencia de gravedad que hace que en la Tierra sea mayor. La masa de la Tierra es de 5,97 · 10 elevado a 24 y su volumen es de 1,083 · 10 elevado a 12 . La Tierra es más densa.
    Juan Cruz

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