La Tierra

1)Formación de la Tierra

 1.¿Cuándo se formó la Tierra?

La historia de la Tierra comprende 4570 millones de años desde su formación a partir de la nebulosa protosolar.

 2.¿Cómo se formó la Tierra?

En su origen, la Tierra era simplemente una masa incandescente como el Sol, pero con el correr del tiempo su exterior se fue solidificando poco a poco, hasta dar lugar a la corteza terrestre tal como la conocemos hoy.
En el proceso de formación de la Tierra, los volcanes jugaron un papel central, y con sus erupciones hacían que las masas de lava aumentaran el espesor de la corteza, al tiempo que generaban muchísimos gases.

Estos gases se depositaron alrededor de la corteza terrestre y dieron forma a lo que se conoce como Atmósfera I. Esta atmósfera dista mucho de ser la que conocemos hoy, pero junto a los impactos de meteoritos que llegaron desde el espacio exterior permitieron la formación de agua en estado líquido. Con el paso del tiempo, evolucionó hasta conformar la atmósfera actual. Esta permitió la formación de vida, y aún hoy nos protege de impactos de meteoritos, los vientos solares y nos permite conservar la temperatura y características climáticas de nuestro planeta.

 3.¿Por qué se produjo la diferenciación en capas en la Tierra?

En etapas posteriores, los choques de la prototierra con planetesimales menores que ella serían cada vez más frecuentes. La liberación de energía provocó la fusión completa del protoplaneta en lo que se conoce como el “Gran acontecimiento térmico”. Esta circunstancia fue la clave para la diferenciación en capas de la Tierra.

2)Investigación sobre el interior de la Tierra

 4.¿Cómo se estudia el interior de la Tierra?

Para estudiar el interior de la Tierra podemos utilizar diferentes métodos.

• Métodos directos, que consisten en observar y estudiar las propiedades y estructuras de las rocas que forman la superficie de la Tierra. Las rocas de la superficie se pueden tocar directamente, apreciar sus propiedades y analizarlas en el laboratorio. Este estudio directo sólo se puede realizar en la superficie y en minas y pozos, que alcanzan, como máximo, los 15 kilómetros de profundidad.
• Métodos indirectos (geofísicos), que permiten, a través del estudio e interpratación de datos, deducir cómo es el interior de la Tierra, (su estructura y las propiedades de sus componentes) al cual no podemos acceder directamente. A partir del estudio de algunas propiedades (densidad, magnetismo, gravedad, ondas sísmicas) e incluso el análisis de meteoritos, podemos  deducir la composición interna y características del interior terrestre.

 5.Habla un poco del estudio de las ondas sísmicas.

Uno de los principales métodos de estudio indirecto del interior de la Tierra es el método sísmico. Las ondas sísmicas (vibraciones producidas por un terremoto) se generan en el epicentro del terremoto y se propagan tanto al exterior (produciendo daños en los edificios....) como por el interior de la Tierra. El estudio de la velocidad de las ondas y de sus trayectorias han permitido conocer el interior terrestre (composición, estado físico y  estructura), ya que  el comportamiento de las ondas cambia en función  de las propiedades y naturaleza de las rocas que atraviesan.

Las ondas sísmicas que viajan por el interior terrestre (P y S) sufren desviaciones en sus trayectorias (refracción). Cada cambio de trayectoria refleja un cambio en la composición o estado de los materiales que atraviesa. Esa zona de cambio entre materiales se denomina discontinuidad.

De este modo se ha podido deducir que el interior de la Tierra es heterogéneo y está estructurado en zonas concéntricas de propiedades diferentes.


3)Estructura de la Tierra, Capas

 6.¿Cuál es el radio de la Tierra?

6.371 km
 
 7.Capas de la Tierra según la composición y capas según el estado físico.

Hay dos modelos con los que se puede explicar cómo es el interior terrestre: el modelo geoquímico, basado en la composición química del interior,  y el dinámico, basado en el comportamiento mecánico de los materiales del interior terrestre.

El modelo geoquímico divide el interior terrestre en zonas de diferente composición química y mineralógica o diferente estado físico de sus componentes. Cada zona tiene diferentes propiedades que la siguiente, con lo cual cambia su respuesta ante las ondas sísmicas. Estos cambios vienen marcados por las discontinuidades.

• Corteza: continental y oceánica. Es la capa más externa de la Tierra. Hay dos tipos de corteza: corteza oceánica, que es la de menos espesor (5-12 Km) y la más reciente. Está constituida, principalmente, de rocas densas como el basalto y el gabro, y la corteza continental, que es mucho más antigua (contiene rocas de más de 3800 millones de años) y con mayor espesor (en zonas de montaña puede alcanzar los 70 Km). Está formada por una gran variedad de rocas, desde sedimentarias a metamórficas e ígneas, pero en su interior dominan los granitos y andesitas. El límite inferior de la corteza es la discontinuidad de Mohorovicic.

• Manto: Bajo la corteza se encuentra una capa que va desde los 50 a los 2900 Km de profundidad (desde la discontinuidad de Mohorovicic a la de Gutemberg) y que constituye gran parte del volumen de la Tierra. Su principal componente es la peridotita. Las altas presiones y temperaturas que hay en esta capa hacen que los minerales más abundantes (olivino y piroxenos) aparezcan con estructuras más compactas y densas.

En esta capa se originan los movimientos de convección, que son el motor del movimiento de las placas y el origen de los fenómenos internos (terremotos y volcanes y formación de cordilleras).

Dentro del manto se diferencian varias zonas:

- Mano superior, hasta los 670 Km de profundidad, con estructuras menos compactas.

- Zona de transición, entre 400 y 670 Km de profundidad, en la que hay anomalías.

- Manto inferior, hasta los 2900 Km de profundidad, con estructuras más densas.

• Núcleo: externo e interno. Zona más interna de la Tierra, está formado por un núcleo externo líquido (compuesto por hierro, óxidos de níquel y azufre y silicio), que va desde los 2900 hasta los 5100 Km, y el núcleo interno, sólido, que llega hasta los 6370 Km y está constituido por una aleación de hierro y níquel. La rotación del núcleo externo líquido sobre el núcleo interno sólido origina el campo magnético terrestre.

El modelo dinámico: divide el interior terrestre en zonas que, por tener diferentes propiedades físicas (estado físico, densidad, rigidez..), tienen diferente comportamiento ante las presiones.

• Litosfera: capa que comprende la corteza (continental y oceánica) y parte del manto superior, tiene un espesor de unos 100 Km. Es rígida y está dividida en fragmentos, llamados placas litosféricas. Las placas se mueven, alejándose o chocando unas de otras, lo que da lugar a algunos fenómenos (terremotos, zonas volcánicas)
• Astenosfera: zona del manto superior, en la que los materiales están semi-fundidos (por lo cual las ondas sísmicas disminuyen su velocidad) y tiene una gran plasticidad, lo que facilita la formación de corrientes de convección, que a su vez pueden mover las placas.
• Mesosfera: zona del manto inferior, entre la astenosfera y la capa D. En ella se producen corrientes de convección que propagan el calor desde el núcleo hacia las zonas más superficiales y que son el motor de las placas.
• Capa D: nivel parcialmente fundido, acumula parte de los materiales de las placas que subducen. En esta zona se generan las corrientes de convección (el motor del movimiento de las placas) y, en ocasiones, escapa calor de forma puntual , generando plumas del manto relacionadas con vulcanismos puntuales (punto caliente, vulcanismo de Hawai).
• Endosfera: zona más interna, comprende el núcleo. Las temperaturas son muy elevadas (4500ºC) y se propagan a las capas más externas. Las altas presiones hacen que el interior sea sólido. El movimiento del núcleo externo fluido genera el campo magnético terrestre.

Ambos modelos están en continua revisión, y se intenta mejorar con los avances técnicos. Hay que tener en cuenta que los dibujos-esquemas de capas concéntricas son simplificaciones y que la realidad las capas del interior de la Tierra en ocasiones no son continuas y no mantienen un grosor constante.

 8.Discontinuidades. ¿Qué son, como se llaman, a qué se deben?

Las discontinuidades de la geósfera son las regiones de transición ubicadas entre las capas y subcapas de la geósfera. En ellas se produce un cambio en composición. Además es en las discontinuidades donde las ondas sísmicas varían de dirección y velocidad.

Las discontinuidades de la geósfera son las siguientes:

• Discontinuidad de Mohorovicic: Se ubica entre la Corteza y el Manto.

• Discontinuidad de Gutenberg: Se ubica entre el Manto y El Núcleo.

• Discontinuidad de Conrad: Ubicada entre la Corteza Sial y la Corteza Sima, Es la más cercana a la superficie terrestre.

• Discontinuidad de Repetty: Ubicada entre la Astenosfera y la Pirosfera.

• Discontinuidad de Weichert: Ubicada entre el Núcleo Externo y el Núcleo Interno. Es la más cercana al centro de la tierra.

4)El campo magnético Terrestre

  9.¿A qué se debe el campo magnético Terrestre, qué es la magnetosfera y por qué nos resulta beneficiosa?

El campo geomagnético es el campo de fuerza magnética que rodea la Tierra. Se atribuye al efecto combinado de la rotación planetaria y el movimiento del hierro fundido en el núcleo del planeta.
La magnetósfera es la capa más exterior y extendida de la Atmósfera Terrestre que protege al planeta de las partículas cargadas de energía contenidas en el viento solar, y que son perjudiciales para la vida en la tierra.

• Concepto

La magnetósfera terrestre es una región alrededor del planeta tierra en la que el [campo magnético] del planeta hace que se desvíe la mayor cantidad del viento solar evitando que las partículas cargadas de energía subatómica que viajan con el mismo, penetren en su totalidad en nuestra atmósfera.
En los polos magnéticos hay existen zonas donde el Campo Magnético Terrestre penetran en su interior, parte de las partículas cargadas son conducidas sobre la atmósfera superior produciendo un fenómeno llamado Aurora boreal o austral, este fenómeno también ha sido observados en Júpiter y Saturno. Las partículas del viento solar que son detenidas por la magnetósfera forman los Cinturones de Van Allen. Todos los planetas con campo magnético como, Mercurio, Júpiter, Saturno, Urano, y Neptuno tienen una magnetósfera propia.

• Importancia y actividad

La magnetósfera actúa como un escudo que protege a la atmósfera más próxima a la Tierra de la radiación iónica. Se trata de la misma forma de radiación peligrosa que irradian algunos elementos radiactivos como el uranio. Sin la magnetósfera la radiación iónica destruiría toda forma de vida en el planeta tierra.
Si la magnetósfera no fuera capaz de desviar o detener el gran flujo de partículas solares, los equipos de radio, telecomunicaciones, control de los satélites, así como los GPS podrían sufrir interrupciones o mal funcionamiento.