Estructura y composición de la Tierra: Un viaje a su interior
La Atmósfera Terrestre
La Magnetosfera
La magnetosfera es la región alrededor de un planeta en la que su campo magnético desvía la mayor parte del viento solar, formando un escudo protector contra las partículas cargadas de alta energía procedentes del Sol. Se encuentra en la capa de la heterosfera.
Funciones de la Ionosfera
- Filtra los rayos X y gamma.
- Ioniza los átomos.
- Provoca la reflexión de las ondas de radio.
- Se forman auroras boreales (interacciones de protones del viento solar con átomos ionizados).
En la ionosfera se alcanzan temperaturas de hasta -80ºC.
La Ozonosfera
La ozonosfera filtra las radiaciones UV de alta energía. La composición de los gases atmosféricos es aproximadamente: 78% N2, 21% O2, 1% Ar y otros gases como CH4, H2O y CO2. Estos últimos contribuyen al efecto invernadero.
El Efecto Invernadero
El efecto invernadero es un fenómeno natural y necesario que permite absorber la radiación infrarroja emitida por la Tierra para posteriormente volverla a reenviar en forma de calor a la superficie terrestre. Sin él, la temperatura terrestre sería de -18ºC y no existiría la vida tal y como la conocemos. Los principales gases de efecto invernadero son el metano (CH4) y el dióxido de carbono (CO2).
Un Planeta Océano
¿Por qué en la Tierra el agua es líquida en superficie?
- Su distancia al Sol es óptima.
- Su gran masa atrae a los gases y, al existir atmósfera, impide la rápida evaporación del agua.
- La presencia de gases de efecto invernadero impide la congelación de la hidrosfera.
Erosión y Sedimentación
Erosión
El viento y el agua (hielo y lluvia) alteran y fragmentan las rocas de la superficie.
Transporte
El agua y el viento mueven materiales sólidos desde las zonas altas de los continentes a las zonas bajas.
Sedimentación
Los materiales erosionados y transportados se depositan en lagos o en fondos marinos.
Métodos para Conocer la Tierra
Utilizamos la información aportada por las ondas sísmicas y el cálculo de las densidades de la superficie de la Tierra para conocer su estructura interna.
La Densidad de la Tierra
Densidad = masa/volumen = 5,5 g/cm3. La densidad de una roca común en la superficie como el granito es 2,2 g/cm3. Si la densidad media de la Tierra es mayor que la densidad de los materiales de la superficie, podemos deducir que en el interior del planeta hay materiales más densos.
Ondas Sísmicas
Clases:
- Ondas P: se propagan por medios sólidos, líquidos y gaseosos.
- Ondas S: solo se propagan por medios sólidos.
La velocidad y dirección de las ondas depende del material que van atravesando. Utilizando la información que nos dan las ondas sísmicas de los terremotos sabemos que:
- En el interior de la Tierra hay materiales con propiedades muy diferentes.
- Las ondas S no se transmiten a ciertas profundidades.
- Un cambio brusco en la velocidad de propagación de las ondas sísmicas indica que éstas sufren cambios bruscos de velocidad cuando pasan por zonas llamadas discontinuidades, que son zonas más rocosas o más densas que otras.
Discontinuidades:
- Discontinuidad de Mohorovičić (120 km)
- Discontinuidad de Gutenberg (2900 km)
- Discontinuidad de Lehmann (5120 km)
Capas de la Tierra
- Corteza (rocas ligeras)
- Manto superior
- Manto inferior
- Núcleo externo (fundido)
- Núcleo interno (80-90% Fe, 10% Ni)
Estos datos se obtienen a partir de las discontinuidades, las ondas sísmicas (sabiendo su velocidad y en qué medios se propagan) y el estudio de meteoritos.
Hipocentro y Epicentro
- Hipocentro: punto donde se origina el terremoto.
- Epicentro: punto situado encima del hipocentro.
Energía Interna de la Tierra
El calor interno de la Tierra se debe a varios factores:
- El choque de planetesimales para formar los planetas del sistema solar.
- Los materiales radioactivos como el uranio y el torio, concentrados en la corteza y el manto, desprenden partículas que chocan con los átomos de los minerales y los calientan.
- El calor generado por el choque de los planetesimales fundió los materiales del centro de la Tierra.
Origen Radioactivo
Se basa en la desintegración de isótopos inestables o radiogénicos, principalmente 235U, 238U, 232Th y 40K, hasta que alcanzan una configuración estable. Estas radiaciones emiten partículas alfa y beta y energía radiante (rayos gamma).