Explorando el Interior de la Tierra: Estructura, Capas y Dinámica
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Estudio del Interior Terrestre
Métodos de estudio del interior terrestre:
- Método sísmico: Estudio indirecto que permite detectar las superficies de separación entre materiales de diferente composición o estado porque desvían las ondas sísmicas.
- Método gravimétrico
- Mediciones de isótopos
- Dataciones radiométricas
- Estudio de meteoritos
Ondas Sísmicas
- Ondas P: Gran velocidad, longitudinales, se propagan en sólidos y líquidos. A mayor rigidez, mayor velocidad. Sufren deceleración y refracción al pasar del manto al núcleo líquido.
- Ondas S: Más lentas, ondas transversales, solo se propagan en sólidos.
Capas y Dinámica Terrestre
Capa D: Capa entre el manto y el núcleo, de 100 a 400 km de espesor, formada por restos más densos del manto y materiales arrastrados por las corrientes de convección.
La parte superior del manto y la corteza forman una capa rígida: la litosfera.
Litosfera oceánica: Corteza oceánica basáltica.
Litosfera continental: Corteza continental granítica.
Energía Térmica Interna
La energía térmica que posee la Tierra en su interior proviene casi en su totalidad de la formación del planeta hace 4500 millones de años, debido a tres procesos:
- El intenso bombardeo meteorítico durante la fase de acreción del planeta. Las colisiones aportaron calor al transformar energía cinética en energía térmica.
- La diferenciación gravitatoria por densidades, con la consiguiente formación del núcleo. La caída de los materiales metálicos densos hacia el interior y el ascenso de los materiales rocosos formando el manto y la corteza generó calor por rozamiento. Este proceso transforma la energía potencial gravitatoria en energía térmica.
- La desintegración de elementos radiactivos, que en el pasado fueron mucho más abundantes que en la actualidad. Estas desintegraciones producen calentamiento de los materiales bombardeados por las partículas subatómicas generadas. Se transforma así energía nuclear en energía térmica.
Origen del Sistema Solar y Composición Terrestre
El origen del sistema solar está relacionado con colisiones entre planetas en formación, asteroides y meteoritos.
El calor originado por esas colisiones, sumado al calor por las desintegraciones de elementos radiactivos, acabó por fundir casi por completo los planetas.
El hierro se decantó hacia el interior del núcleo fundido. La composición del núcleo se deduce del estudio de los meteoritos, que muestran una composición de aproximadamente 80% Fe, 10% Níquel y 10% O, C y S.
Núcleo y Magnetismo Terrestre
El núcleo externo líquido está a unos 3000 ºC y una presión de varios millones de atmósferas.
La base del núcleo externo se encuentra aproximadamente 1000 ºC más caliente que la superior. La alta temperatura y la fluidez generan corrientes de convección.
Los átomos de hierro están ionizados, y las cargas positivas y negativas son arrastradas por separado, siguiendo trayectorias circulares que engendran un campo magnético que se percibe en la superficie.
La rotación terrestre orienta estas corrientes de convección, por lo que los polos magnéticos están muy cerca de los polos geográficos.
El basalto contiene magnetita, un óxido de Fe que puede quedar imantado por la presencia del campo magnético terrestre, conservando un magnetismo propio llamado magnetismo remanente.
Estructura Vertical de la Atmósfera y Papel del Ozono
La temperatura media de la superficie de la Tierra es de unos 15 ºC. El abundante oxígeno de nuestra atmósfera produce una peculiar distribución de las temperaturas en la atmósfera.
En la troposfera, la convección da lugar al ciclo del agua y hace funcionar los agentes geológicos, ya que el vapor de agua al ascender se enfría, condensa y origina las nubes y las precipitaciones.
En la estratosfera, la temperatura aumenta con la altitud, lo que determina que en ella no haya convección.
Entre los 20 y 50 km de altitud, las moléculas de oxígeno absorben eficazmente la radiación ultravioleta procedente del Sol, que las rompe liberando dos átomos de O. Uno de estos átomos se une con otra molécula de O, formando una molécula de ozono (O3), que también absorbe la luz ultravioleta y se separa en una molécula de O y un átomo de O libre.
La absorción de energía hace que la temperatura de la ozonosfera sea relativamente alta.