Nuestro planeta: la tierra

Presentación del tema: "Nuestro planeta: la tierra"— Transcripción de la presentación:

1 Nuestro planeta: la tierra
Tema 2. Ciencias para el mundo contemporáneo.

2 INDICE TEMA 2: NUESTRO PLANETA LA TIERRA
FORMACIÓN DE LA TIERRA Y LA LUNA LA TIERRA. UN PLANETA DINÁMICO INTERIOR DE LA TIERRA WEGENER: LA DERIVA CONTINENTAL TECTÓNICA DE PLACAS INDICE TEMA 2: NUESTRO PLANETA LA TIERRA

3 1. Formación de la tierra y la luna
La Tierra nació hace unos 4500 millones de años. Era un amasijo de rocas conglomeradas, cuyo interior era tan caliente que fundió todo el planeta. Las altas temperaturas fundieron los materiales de los que estaba hechos la Tierra, colocándose los más densos en el interior del planeta (Fe y Ni), mientras que los más ligeros se colocaron en exterior (Si, C, Al y Ca). Con el tiempo la corteza se enfrió, se volvió sólida. Durante este tiempo la corteza fue sometida a un bombardeo continuo de objetos terrestres. En la corteza se acumuló agua y por encima se formó una capa gases, la atmósfera. Planeta sin capas Planeta con capas La siguiente fase de formación consistiría en una diferenciación en distintas capas en el cuerpo planetario. Podemos imaginar que la temperatura del planeta era del orden de miles de grados centígrados debido a los choques y a la desintegración radiactiva de algunos de los elementos que los componen. Debido a las altas temperaturas, se produciría la fusión de los diferentes materiales que componían la Tierra primigenia y se propiciaría una diferenciación gravitatoria de sus elementos químicos. De esta manera se obtuvo una distribución concéntrica en función de la densidad de los elementos constituyentes, así como por las afinidades que tenían estos para asociarse y formar compuestos químicos estables. Es por ello que el hierro y el níquel se desplazarían hacia el interior, mientras que el silicio, carbono, aluminio y calcio se situarían en zonas más superficiales. Esta es la razón por la cual aparecen la corteza, el manto y el núcleo. Envolviendo todo, quedó la atmósfera, formada por los elementos volatilizados a causa de la gran temperatura, aunque se perdió gran parte de la atmósfera por la debilidad del campo gravitatorio terrestre. Formación de la hidrosfera y atmósfera. La última fase tuvo lugar después de formarse la corteza terrestre. La Tierra fue sometida a una verdadera lluvia de objetos celeste de diversos tamaños que iban añadiendo masa al conjunto formado inicialmente. Este proceso queda reflejado en la formación de cráteres en su superficie, aunque en la Tierra ha desaparecido la mayor parte debido a los procesos de erosión. Este proceso se va amortiguando a medida que se van reduciendo los cuerpos capturables dentro del Sistema Solar. En ese momento también se forman las capas fluidas del planeta. En principio se supone que no existen, ya que debido a las altas temperaturas, los elementos volátiles más ligeros, como el hidrógeno y el helio, escaparon al espacio exterior. Al ir disminuyendo la temperatura, los gases provenientes de las emisiones volcánicas o de meteoritos, como el agua, dióxido de carbono, dióxido de azufre, se condensaron en la hidrosfera. El resto formaría parte de la atmósfera primitiva, cuya composición era muy diferente de la actual.

4 1. Formación de la tierra y la luna
La Luna es el cuerpo espacial más estudiado, después de la Tierra. Hay, básicamente, cuatro teorías sobre el origen de la luna: 1.- Era un astro independiente que, al pasar cerca de la Tierra, quedó capturado en órbita La Tierra y la Luna nacieron de la misma masa de materia que giraba alrededor del Sol La luna surgió de una especie de "hinchazón" de la Tierra que se desprendió por la fuerza centrífuga Actualmente se admite una cuarta teoría que es como una mezcla de las otras tres: cuando la Tierra se estaba formando, sufrió un choque con un gran cuerpo del espacio. Parte de la masa salió expulsada y se aglutinó para formar nuestro satélite. (Avalada por la composición de rocas lunares) La luna se aleja 38 mm al año. La luna ejerce una gran influencia sobre la Tierra, tiene un efecto equilibrador sobre el eje de la Tierra, responsable del clima de hoy en día. Las misiones Apolo colocaron en la Luna unos reflectores sobre los que se hace incidir rayos láser, lo que permite medir con exactitud la distancia entre nosotros y nuestro satélite. Hemos comprobado que se está alejando de nosotros a razón de 38 mm por año. A pesar de la mayor distancia a que está hoy, la influencia de la Luna sobre nuestro planeta continúa. Y la de la Tierra sobre su órbita, también. La Luna sigue —y seguirá— alejándose. ¿Debe importarnos esto?... La respuesta es, concretamente, un gran sí. La gravedad del cuerpo lunar actúa como un estabilizador que hace que el eje de la Tierra se mantenga en equilibrio, con la inclinación que tiene, de 23°. Eso nos da las estaciones que conocemos. Nos da el clima que conocemos. El astrónomo Jacques Lascar estudió en París qué pasaría si la Tierra careciera de esta Luna tan grande que poseemos. Reproduciendo en una computadora el sistema Tierra-Luna, se observa que, al quitar la Luna, desaparece la estabilidad del eje. El movimiento circular se ralentiza pero el eje de la Tierra se aparta de los 23° y se vuelve loco. El caos se adueña del planeta: el eje varía entre 0 y 90°, lo que implica cambios climáticos brutales: se derriten los casquetes polares y se forman en otro lado, para volver a derretirse y trasladarse en el término de apenas mil años. Las temperaturas varían de manera atroz entre el día y la noche. La Luna actúa como un regulador mecánico de la Tierra. ¡Pero estamos perdiendo la Luna! Se aleja, y cuanto más lo hace, más lenta es la rotación terrestre y más largos los días. Y menos estable es la posición del eje. Estamos perdiendo la Luna debido a la fricción de las mareas.

5 2. LA TIERRA. Un planeta dinámico
La atmósfera: ha cambiado mucho su composición a lo largo de su historia. Gases invernadero (vapor de agua, metano y CO2): son minoritarios en nuestra atmósfera, pero son los responsables del efecto invernadero, atrapan en calor manteniendo la T de media a 15 ºC. (Sería -18ºC)- Es dinámica porque cuando el aire absorbe calor en la superficie terrestre sube hacia arriba y su sitio es ocupado por otras masas de aire provocando los vientos, huracanes y las brisas. La hidrosfera: constituye junto a la atmósfera un sistema dinámico donde se intercambia masa y energía. Ciclo del agua. El agua es líquida en la Tierra por tres razones: Cercanía del Sol. La presión atmosférica limita la evaporación del agua. Efecto invernadero. Erosión y sedimentación: el agua erosiona el material sólido y lo sedimenta en lagos o en el fondo marino.

6 3. INTERIOR DE LA TIERRA A través del estudio de densidades y de ondas sísmicas nos han aportado información sobre la composición de la Tierra: El núcleo está formado por un 80-90% de hierro y un 10% de níquel. La energía interna de la Tierra proviene de la época en que se formó la Tierra, el núcleo permanece caliente debido a los violentos choques de los planetesimales. La Tierra es un gran Termo. Los estudios realizados por los geólogos en sismología constituyen una de las fuentes de información más fiables con relación a la composición de los materiales del interior de la Tierra. La energía liberada en los terremotos (o en explosiones controladas) se transmite en forma de ondas sísmicas, que producen distintos tipos de vibraciones en las rocas. El estudio y observación detallados de las velocidades de propagación de estas ondas en el interior de nuestro planeta, así como su forma de transmisión, muestran que existen variaciones en la composición o características físicas de los materiales. Así se han descubierto las discontinuidades sísmicas, superficies en las que las propiedades de los materiales que están en contacto cambian de forma brusca, por lo que se registra una variación en la velocidad de propagación de las ondas. Estas discontinuidades son límites entre las capas del interior de la Tierra. Las discontinuidades sísmicas identificadas en el interior terrestre pueden reflejar cambios en la composición de las capas, por ejemplo, entre la corteza granítica y la corteza basáltica, o bien cambios en el comportamiento mecánico de los materiales, por ejemplo entre el núcleo de hierro Según estos dos criterios, hay establecidos dos modelos de las capas del interior terrestre: El modelo geoquímico representa las distintas capas, que se identifican según su composición. El modelo dinámico representa el estado físico de los materiales: mayor o menor rigidez, densidad, elasticidad, etc. Capas en el modelo estático La corteza es la capa externa de la Tierra. Se diferencian dos partes: la corteza continental, con materiales de composición y edad variada (pueden superar los millones de años) y la corteza oceánica, más homogénea y formada por rocas relativamente jóvenes desde un punto de vista geológico. Por debajo de la corteza se encuentra el manto, de composición silicatada más uniforme, pero con dos partes ligeramente diferentes: el manto superior, en el que destaca la presencia de olivino, y el superior, con silicatos más densos, como la espinela. Por último, la capa más interna es el núcleo, que se caracteriza por su elevada densidad debido a la presencia de aleaciones de hierro y níquel en sus materiales. El núcleo interno podría estar formado por hierro puro. Capas en el modelo dinámico La capa más externa es la litosfera, que comprende la corteza y parte del manto superior. Es una capa rígida. La litosfera descansa sobre la mesosfera, que comprende el resto del manto. La base de la litosfera presenta temperaturas muy altas que disminuyen la rigidez de las rocas y facilitan su deslizamiento sobre la mesosfera. Sobre el núcleo se encuentra la región denominada zona D’’, en la que se cree que podría haber materiales fundidos. La capa más interna es la endosfera, que comprende el núcleo interno y el núcleo externo. Los estudios de propagación de las ondas sísmicas han puesto de manifiesto que la parte externa de la endosfera (el núcleo externo) está compuesta por materiales fundidos, ya que en esa zona se interrumpe la transmisión de algunas de las ondas.

7 4. WEGENER: la deriva continental
La deriva continental, según Wegener: Pangea (Tierra) y Pantalasa (Océano): hace 255 millones de años todos los continentes estaban unidos. Laurasia (Norte) y Gondwana (Sur): hace 150 millones de años se fragmento la Pangea (supercontinente). Hace 65 millones la Tierra tenía un aspecto similar al actual, pero la India aún estaba separada del continente asiático. (Dinosaurios) Hace 15 millones de años la forma y posición de los continentes es la misma que en la actualidad.

8 4. WEGENER: la deriva continental
Pruebas de la deriva continental: Pruebas geológicas: Si los continentes se formaron a partir de la Pangea, es lógico que los fragmentos coincidan. Pruebas paleontológicas: Los registros fósiles son idénticos en lugares que se encuentran a miles de kilómetros. Esto nos indica que los continentes estuvieron unidos. Pruebas geológicas y tectónicas: Si se unen los continentes en uno solo observamos que: Las rocas son del mismo tipo, su cronología coincide. Las cadenas montañosas formaría un cinturón casi continuo. Pruebas paleoclimáticas: Las zonas actualmente cálidas estuvieron cubiertas de hielo (India y Australia), mientras que otras eran cálidas (Norte de América y Europa)

9 5. Tectónica de placas La deriva continental explicaba cómo había evolucionado la geografía continental de la Tierra, pero no explicaba el mecanismo responsable de los movimientos de los continentes ni qué ocurría en el fondo oceánico. La Tectónica de placas explica : La formación de cadenas montañosas (orogénesis) Terremotos Volcanes Las fosas submarinas. Estos movimientos se producen por las corrientes de convección originados por el calor del núcleo que calienta el manto, los materiales calientes ascienden y los fríos descienden. Esta agitación térmica mueve la litosfera rompiéndola en placas. El vulcanismo, la sismicidad, el apreciable hundimiento de zonas como la bahía del golfo de México, el levantamiento de otras zonas como la península Ibérica, el origen de las montañas y las manifestaciones térmicas como los géiseres y los manantiales termales son procesos que se deben a la energía interna de la Tierra Esta energía es también la que mueve las placas litosféricas, obligándolas a separarse, a deslizarse una contra otra o a colisionar entre sí. Actualmente se dispone de suficiente información para establecer un modelo de cómo la energía interna terrestre origina el movimiento de las placas, además de todos los fenómenos citados. La energía interna de la Tierra está almacenada en el núcleo, formado por hierro casi puro a una temperatura cercana a los grados Celsius. En el manto, calentado por su base, se forman corrientes ascendentes de roca que llegan hasta la base de la litosfera. Al alcanzar ese nivel estas corrientes de roca incandescente no pueden seguir ascendiendo y se extienden horizontalmente. En la zona donde la corriente ascendente o penacho térmico llega hasta la base de la litosfera, esta es empujada verticalmente y experimenta un ascenso o un abombamiento. En estas zonas, además, el aporte de calor, que se manifiesta como un punto caliente en la superficie terrestre, produce vulcanismo que puede originar grupos de volcanes aislados o puede producir el rasgado de la litosfera y la formación de una dorsal oceánica. En las dorsales se crea litosfera oceánica, que forma el fondo del océano y que es arrastrada por el movimiento, ahora horizontal, del penacho térmico. El propio peso de la placa oceánica, cada vez más fría y densa a medida que se aleja de la dorsal en la que se formó, la mantiene en movimiento, alejándola de la zona caliente y aumentando su grosor y densidad a medida que va perdiendo temperatura y se van adhiriendo a su base más materiales del manto sublitosférico Finalmente, cuando su densidad es mayor que la del manto subyacente, comienza a subducir, hundiéndose en el manto y constituyendo la fase descendente de la célula convectiva que se inició en la base del manto.

10 5. Tectónica de placas La litosfera es la capa rígida más externa de la Tierra. Pero esta capa no forma un único bloque, sino que está fragmentada a modo de puzzle cuyas piezas se denominan placas. Las placas adyacentes se conectan entre sí mediante diferentes estructuras geológicas, que dan lugar a los diferentes tipos de bordes o límites de placa: Placas divergentes: Las placas se separan y toman direcciones divergentes dejando un espacio abierto por el que asciende materiales que se solidifican en la litosfera. Se llaman también las dorsales oceánicas donde se dan los siguientes procesos geológicos: Vulcanismo Creación de corteza oceánica. Expansión del fondo oceánica.

11 5. Tectónica de placas Placas convergentes. Las placas toman direcciones convergentes, chocando unas contra otras. Se pueden dar dos situaciones: Zonas de subducción: una placa se desliza sobre otra dando lugar a las fosas oceánicas. Ej: Japón. Zonas de Colisión: se da entre dos placas continentales dando lugar a cordilleras. Ej: Himalaya, los Alpes. En las zonas de convergentes se da movimientos sísmicos y vulcanismo. Fallas transformantes. En estos límites, las placas se desplazan lateralmente, una con otra. Aquí se producen terremotos, pero no hay actividad volcánica. Ej: falla de San Andrés.