Formación de la Tierra y Métodos de Exploración Geofísica

El Origen de la Tierra y la Teoría de los Planetesimales

La Tierra se originó a la vez que el Sistema Solar, según la Teoría de los Planetesimales. Esta teoría postula que una nebulosa fría, compuesta por gas, polvo de hielo y silicatos, comenzó a contraerse hace aproximadamente 5000 millones de años (m.a.) debido a un colapso gravitatorio, y a girar sobre sí misma.

La mayor parte de la masa se condensó en el centro, formando un protosol, mientras que el resto, en la periferia, giraba en torno a ella en forma de disco. En el protosol, las condiciones de presión y temperatura internas dieron lugar a reacciones de fusión nuclear, marcando el nacimiento de nuestra estrella, el Sol.

Para una comprensión visual, se recomienda ver el vídeo: "El Nacimiento del Sistema Solar".

La materia del disco externo, por sucesivas colisiones, fue formando cuerpos cada vez más grandes: primero planetesimales, luego planetoides y finalmente planetas. Al principio, las colisiones eran azarosas, pero con el tiempo, la gravedad de estos cuerpos fue atrayendo la materia cercana.

Las partículas más ligeras adquirieron suficiente velocidad de escape para emigrar a las zonas externas del disco, más frías, donde originaron los planetas gaseosos (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno). Por otro lado, las partículas más pesadas dieron lugar a los planetas interiores o rocosos (Mercurio, Venus, Tierra y Marte).

Estas colisiones provocaron que los planetas alcanzaran altas temperaturas, lo que favoreció la fusión de materiales y su posterior distribución en capas de densidad creciente hacia el interior.

Más tarde, el viento solar arrastró hacia el exterior del sistema todos los cuerpos pequeños, lo que resultó en un intenso bombardeo de meteoritos que originó cráteres en los planetas y contribuyó a la inclinación de sus ejes de rotación. Algunos de estos cuerpos pequeños dieron origen a los cometas.

Métodos de Estudio del Interior Terrestre

Métodos Directos

Estos métodos implican la observación directa de los materiales que componen el planeta o de algunas de sus propiedades físicas.

Sin embargo, conllevan grandes dificultades técnicas para acceder al interior. El radio terrestre es de 6.378 km, y la prospección más profunda, realizada en Kola (Rusia), solo alcanza los 12 km, donde se han encontrado peridotitas del manto. Las condiciones de presión y temperatura extremas en el interior hacen que sea casi imposible superar esta profundidad con los materiales y la tecnología actuales.

Además, se pueden analizar los materiales procedentes de erupciones volcánicas y aquellos que afloran en los orógenos o cadenas montañosas, una vez que las rocas que los cubrían han desaparecido. Los sondeos geológicos se realizan mediante barrenas o sondas que perforan el terreno.

Métodos Indirectos

Estos métodos se basan en la interpretación de datos obtenidos a partir de la medición de diversas propiedades físicas de la Tierra, tales como:

• La densidad
• La gravedad
• La temperatura
• El magnetismo
• La electricidad
• La velocidad de transmisión de las ondas sísmicas

Adicionalmente, se estudian los meteoritos que impactan sobre la superficie terrestre, ya que su composición puede ofrecer pistas sobre el interior de los cuerpos celestes.

La Densidad como Indicador

La densidad media de la Tierra, calculada como Masa/Volumen (M/V), es de 5,52 g/cm³.

En contraste, la densidad de las rocas superficiales, que sí podemos medir experimentalmente, es de aproximadamente 2,7 g/cm³, similar a la del granito o el basalto. De esto se deduce que en el interior deben existir materiales mucho más densos que los de la superficie, estimándose su densidad entre 10 y 12 g/cm³, valores cercanos a los del hierro sometido a altas temperaturas.

La conclusión principal es que la densidad aumenta gradualmente con la profundidad en el manto, observándose un incremento brusco al llegar al núcleo externo.