Explorando la Ciencia: Del Sistema Solar a la Estructura Terrestre y Ondas Sísmicas

Definición de Ciencia y Método Científico

La ciencia es el conjunto de conocimientos estructurados sistemáticamente. Es el conocimiento obtenido mediante la observación de patrones regulares, razonamientos y experimentación en ámbitos específicos. A partir de estos, se generan preguntas, se construyen hipótesis, se deducen principios y se elaboran leyes generales y sistemas organizados por medio de un método científico.

El pensamiento científico se desarrolla a partir de la observación de un fenómeno. Del estudio de dicho fenómeno se extrae una hipótesis, la cual se somete a comprobación mediante el método empírico para determinar su veracidad. Si se confirma, se elabora una teoría.

Características del Sistema Solar

• El Sol y los planetas giran en el mismo sentido.
• Los planetas recorren órbitas casi circulares y situadas aproximadamente en un mismo plano (eclíptica).
• El movimiento de rotación de la mayoría de los planetas se produce en el mismo sentido que su traslación.
• Los planetas cercanos al Sol (interiores) son pequeños y densos. Los externos son grandes y ligeros.
• Todos los cuerpos planetarios muestran evidencia de grandes impactos.

Estructura Interna de la Tierra

La Corteza

La corteza es la capa sólida más externa de la Tierra, con un espesor variable (aproximadamente 6-70 km). Se divide en dos tipos principales:

• Corteza continental: Más gruesa y menos densa. Presenta una capa superior generalmente ácida (granítica) separada por la discontinuidad de Conrad (no siempre presente o clara) de una capa inferior más básica.
• Corteza oceánica: Más delgada (6-8 km de espesor medio) y densa, constituida principalmente por rocas de composición básica (basáltica).

Litosfera y Astenosfera

La Litosfera comprende la corteza y la parte superior más rígida del manto, comportándose como una unidad sólida. Flota sobre la Astenosfera.

La Astenosfera es una capa más dúctil y plástica del manto superior. Entre los 100 y 250 km de profundidad aproximadamente, se encuentra a menudo el Canal de Baja Velocidad sísmica, una zona parcialmente fundida donde se cree que ocurren las corrientes de convección que mueven las placas litosféricas.

Manto y Núcleo

El límite inferior de la Astenosfera estaría próximo a la discontinuidad de Repetti (aproximadamente a 660 km), que marca el inicio del manto inferior. Este es más rígido que la Astenosfera debido a la alta presión.

El manto inferior está separado del núcleo por la discontinuidad de Gutenberg (a unos 2900 km de profundidad).

El núcleo externo es líquido y está compuesto principalmente de hierro y níquel. Se separa del núcleo interno, que es sólido a pesar de las altísimas temperaturas debido a la enorme presión, por la discontinuidad de Lehmann (a unos 5150 km).

Discontinuidades Sísmicas

Las discontinuidades sísmicas son zonas del interior de la Tierra donde se producen cambios bruscos en la trayectoria y/o velocidad de las ondas sísmicas. Estos cambios indican transiciones entre regiones con distintas características físicas o químicas, como variaciones en:

• Densidad
• Composición de las rocas
• Presión
• Temperatura
• Estado físico (sólido/líquido/parcialmente fundido), lo que afecta la rigidez del material.

Tipos de Ondas Sísmicas

Las ondas sísmicas son vibraciones que se propagan a través de la Tierra. Las principales ondas de cuerpo son:

• Ondas P (primarias o longitudinales): Son las más rápidas. Se propagan mediante compresiones y dilataciones del medio, de forma paralela a la dirección de propagación. Pueden viajar a través de sólidos, líquidos y gases.
• Ondas S (secundarias o transversales): Son más lentas que las ondas P. Se propagan perpendicularmente a la dirección de avance, mediante cizallamiento del medio. Solo pueden viajar a través de sólidos, ya que los fluidos no soportan esfuerzos de cizalla.