Canvis a la Terra: Atmosfera, Aigua i Geologia

L'atmosfera canvia

El vapor d'aigua, el diòxid de carboni i el metà són gasos d'efecte hivernacle. Aquests gasos "atrapen" l'energia tèrmica que emet la Terra, elevant la temperatura superficial del planeta més de 30ºC. Sense ells, la temperatura mitjana de l'atmosfera seria -18ºC. L'atmosfera és dinàmica. Quan l'aire absorbeix calor de la superfície, s'expandeix. En fer-ho, perd densitat i s'eleva, i llavors el seu lloc és ocupat per altres masses d'aire que es troben a menor temperatura. Així es formen els huracans, vents i brises.

Per què a la Terra l'aigua és líquida?

L'aigua és líquida a la superfície de la Terra per:

• Una major proximitat al Sol que la dels satèl·lits de Júpiter.
• La superior massa de la Terra i, per tant, superior gravetat. Això li permet mantenir una atmosfera, i la pressió atmosfèrica limita l'evaporació de l'aigua.
• L'existència en la seva atmosfera de gasos d'efecte hivernacle, que impedeixen la congelació de la hidrosfera.

Cicle de l'aigua

L'aigua es condensa i plou, s'infiltra i eventualment arriba al mar, també s'evapora i torna a l'atmosfera per començar de nou.

Erosió i sedimentació

L'aigua erosiona i mou material sòlid des dels continents cap a les zones baixes, on el diposita: sedimentació. Els materials poden viatjar dissolts en ions o com a fragments de roca. Quan es depositen originen respectivament sediments químics i sediments detrítics. La sedimentació s'esdevé en llacs o sobre un fons marí de poca fondària.

Densitat de la Terra

El granit és una roca molt comuna a la superfície de la Terra, que té una densitat de 2.2g/cm³. D'aquesta manera deduïm que el planeta no és homogeni: al seu interior hi ha materials més densos que el granit.

Les ones sísmiques

Són originades per terratrèmols, travessen l'interior del planeta i modifiquen la direcció i la velocitat si canvia el medi pel qual es propaguen. Les ones deixen de transmetre's a 2.900 Km; això indica que s'han trobat amb una capa fluida: el nucli extern. Cada canvi brusc en la velocitat de les ones assenyala una variació en l'estructura terrestre i ens informa sobre les propietats físiques dels materials profunds. Hi ha dos tipus d'ones sísmiques:

• Ones P: viatgen més ràpid en tots els medis.
• Ones S: viatgen més lentament i no hi ha en medis líquids.

L'energia de la Terra

Els geoquímics van deduir que aquests elements estaven concentrats en l'escorça. No obstant això, el nucli, on no hi ha gaires elements radioactius, estava molt calent: de mitjana, estava a uns 5.000ºC. Si l'energia no és d'origen radioactiu, d'on prové? Recordes els planetesimals que xocaven per formar els planetes? Els objectes que xoquen s'escalfen, així que els planetesimals, a causa dels violents xocs, van acabar fonent-se, i probablement bona part de la calor profunda del nucli prové d'aquest procés.

Creació i destrucció del relleu

El relleu és una conseqüència de la dinàmica litosfèrica: la subducció i la col·lisió de les plaques tenen importants efectes tèrmics i mecànics, per la qual cosa els orògens són llocs d'intensa deformació, que se salda amb la creació d'afiliats relleus. A causa de la baixa densitat de l'escorça continental, el seu engrossiment sota els orògens fa els efectes d'un flotador. La destrucció del relleu té lloc amb l'erosió progressiva de l'escorça. L'orogen deixa d'elevar-se o l'erosió l'aplana: per això els continents antics són tan plans.

Descobriment dels exoplanetes

En poc més de deu anys la detecció dels exoplanetes s'ha convertit en una de les àrees amb més futur de l'astronomia. És gairebé segur que aquests planetes no es van poder formar a una distància tan curta, perquè la intensa radiació de l'estel els hauria destruït. Així doncs, es pensa que han viatjat des d'òrbites llunyanes i potser estan a punt de caure damunt el seu estel.

Proves de la deriva dels continents

• Geogràfiques: Wegner va sospitar que els continents podien haver estat units perquè les costes dels continents coincidien, especialment entre Amèrica del Sud i Àfrica.
• Paleontològiques: Demostra mitjançant fòssils que els continents van estar units, perquè s'han trobat fòssils en llocs que avui estan a milers de quilòmetres.
• Geològiques i tectòniques: Si s'uneixen els continents en un de sol, s'observa que les roques (la seva cronologia) i les cadenes muntanyoses principals tindrien continuïtat i formarien un cinturó.
• Paleoclimàtiques: Va descobrir que hi ha zones que no coincidien climatològicament, abans hi havia gel i ara fa molta calor.

Deriva dels continents segons Wegner

1. Els continents estaven units formant el supercontinent Pangea, al seu voltant s'estenia un gran oceà, Pantalassa.
2. L'Índia estava separada de la resta del continent asiàtic.
3. La forma i posició dels continents eren iguals que ara, però en el futur la Terra farà que les siluetes dels continents continuïn canviant.

Escorça fragmentada

Si es localitzen els focus sísmics i els volcans sobre un mapa, s'observa que no es distribueixen a l'atzar, sinó que estan alineats, això suggereix la idea d'una escorça fragmentada en grans plaques litosfèriques i que en les seves vores és on es produeix aquesta activitat volcànica i sísmica.

L'oceà creixent

Al centre de l'Atlàntic i del Pacífic Sud les roques volcàniques són més joves i l'edat d'aquestes va creixent, de manera simètrica. En les dorsals hi ha materials volcànics que estan sorgint de l'interior de la terra i que s'afegeixen a la litosfera i eixamplen els oceans. La teoria que explica la història i els processos geològics terrestres rep el nom de tectònica global, o tectònica de plaques. Això passa perquè el magatzem tèrmic localitzat en el nucli escalfa prou el mantell perquè es produeixin corrents de convecció: els materials calents pugen i els freds baixen. Aquesta agitació tèrmica mou la litosfera i la trenca en plaques.

Escorça en moviment

Les plaques es creen en dorsals oceàniques o vores constructives de placa, en les quals es produeix el fenomen d'expansió del fons oceànic. L'Atlàntic és ara 30 metres més ample que quan Colom el creuava. En altres llocs, les plaques xoquen i generen orògens (serralades) de vora continental com els Andes o intercontinentals com l'Himàlaia; en aquestes zones l'escorça oceànica es destrueix en introduir-se en el mantell, procés que anomenem subducció. El moviment de les plaques litosfèriques fa que els continents es puguin desplaçar (deriva continental) i formar supercontinents, o aïllar-se perquè s'obren noves comunicacions oceàniques.

La Història de la Terra

1. 4.470 Ma: La Terra després de la seva formació és una esfera de roca candent.
2. 4.440 Ma: Un objecte rocós de la grandària de Mart col·lideix amb la terra, i es forma la Lluna.
3. 4.400 Ma: Indicis dels primers mars i de la primera escorça continental.
4. 850 Ma - 580 Ma: La disminució de l'efecte hivernacle glaça la pràctica totalitat de la superfície del planeta.
5. 250 Ma: Els continents estan units.
6. Any 2009: La Terra avui.
7. +150 Ma: La geografia d'un món que la nostra espècie no veurà. Nous oceans han sorgit. Els continents s'han desplaçat i ha canviat la imatge que coneixem del planeta.
8. +2.500 Ma: El Sol ha incrementat la seva activitat, s'ha convertit en un gegant vermell i la seva superfície és l'únic horitzó del planeta, un planeta rocós abrasat pel seu estel.