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ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA. En la nebulosa de Orión se han observado estrellas en formación en estadios representativos de la teoría planetesimal.

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1 ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA

2 En la nebulosa de Orión se han observado estrellas en formación en estadios representativos de la teoría planetesimal. ¿En qué consiste esa teoría? ¿Cómo se formaron las diversas capas de nuestro planeta?

3 Para casa: distintas hipótesis sobre el origen de La Luna.

4 ¿Qué datos sabemos de la Tierra? Del interior Métodos directos: sondeos (máximo 12 km) y minas (máximo 3,8 km). Gradiente geotérmico: 3ºC cada 100 m. Volcanes. Métodos directos: sondeos (máximo 12 km) y minas (máximo 3,8 km). Gradiente geotérmico: 3ºC cada 100 m. Volcanes. Métodos indirectos: densidad del interior, propagación de las ondas sísmicas, temperatura del interior terrestre, magnetismo terrestre, meteoritos… Métodos indirectos: densidad del interior, propagación de las ondas sísmicas, temperatura del interior terrestre, magnetismo terrestre, meteoritos… Del exterior

5 ¿Qué forma tiene la Tierra? ¿Qué datos nos pueden indicar que la Tierra no es plana? ¿Qué datos nos pueden indicar que la Tierra no es plana? Los barcos se hacen pequeños al alejarse y van desapareciendo poco a poco. Los barcos se hacen pequeños al alejarse y van desapareciendo poco a poco. La sombra de la Tierra sobre La Luna durante un eclipse lunar es redonda. La sombra de la Tierra sobre La Luna durante un eclipse lunar es redonda.

6 ¿Cuál es el volumen de la Tierra? El día del solsticio de verano (21 de junio), a las doce de la mañana, midió, en Alejandría, con ayuda de una varilla colocada sobre el suelo, el ángulo de inclinación del Sol, que resultó ser 7,2°; es decir, 360º/50. Al mismo tiempo sabía que en la ciudad de Siena (actual Assuán), los rayos del sol llegaban perpendicularmente al observar que se podía ver el fondo de un pozo profundo. La distancia de Alejandría a Siena situada sobre el mismo meridiano era de 5000 estadios (1 estadio = 160 m). Entonces Eratóstenes pensó que dicha distancia sería igual a 1/50 de toda la circunferencia de la Tierra; por tanto, la circunferencia completa medía: 50 × = estadios = × 160 m = km, de donde el radio de la Tierra medía: R = / 2Pi = 6.366,19 km. Las actuales mediciones sobre el radio de la Tierra dan el valor de km. Como se puede observar se trata de una extraordinaria exactitud, si se tienen en cuenta los escasos medios de que se disponía. El día del solsticio de verano (21 de junio), a las doce de la mañana, midió, en Alejandría, con ayuda de una varilla colocada sobre el suelo, el ángulo de inclinación del Sol, que resultó ser 7,2°; es decir, 360º/50. Al mismo tiempo sabía que en la ciudad de Siena (actual Assuán), los rayos del sol llegaban perpendicularmente al observar que se podía ver el fondo de un pozo profundo. La distancia de Alejandría a Siena situada sobre el mismo meridiano era de 5000 estadios (1 estadio = 160 m). Entonces Eratóstenes pensó que dicha distancia sería igual a 1/50 de toda la circunferencia de la Tierra; por tanto, la circunferencia completa medía: 50 × = estadios = × 160 m = km, de donde el radio de la Tierra medía: R = / 2Pi = 6.366,19 km. Las actuales mediciones sobre el radio de la Tierra dan el valor de km. Como se puede observar se trata de una extraordinaria exactitud, si se tienen en cuenta los escasos medios de que se disponía. Eratóstenes (284 a. J.C a. J.C.)

7 ¿Cuál es la masa de la Tierra?

8 Charles Mason Resultado: 5 x t Schiehallion

9

10 ¿Cuál es la masa de la Tierra? Henry Cavendish Resultado: 6 x t

11 Densidad de la Tierra Densidad media: masa tierra / volumen = 5,52 g/cm 3 Densidad media: masa tierra / volumen = 5,52 g/cm 3 Densidad rocas = 2,7 g/cm 3 Densidad rocas = 2,7 g/cm 3 ¿Conclusión? ¿Conclusión? ¿Cuál es el elemento denso más abundante del Universo? ¿Cuál es el elemento denso más abundante del Universo? ¿Qué otros datos indirectos apoyan esta idea? ¿Qué otros datos indirectos apoyan esta idea? Ejercicios 3 y 4 pág 253

12 MÉTODOS INDIRECTOS ONDAS SÍSMICAS ¿Dónde se producen? ¿Qué es un terremoto? ¿Qué es una falla? ¿Sólo se producen terremotos en las fallas?

13 MAPA DE SISMICIDAD EN LA PENÍNSULA IBÉRICA La información sísmica proviene de la base de datos del Instituto Geográfico Nacional actualizada al año Los epicentros del periodo histórico entre los años 1048 y 1919 están representados mediante valores de intensidad sísmica, mientras que los correspondientes al periodo instrumental , se representan por valores de magnitud.

14 TIPOS DE ONDAS SÍSMICAS Ondas internas: Ondas internas: Ondas P o primarias. Son ondas longitudinales. V= 8-13 km/s. Ondas P o primarias. Son ondas longitudinales. V= 8-13 km/s. Ondas S o secundarias. Son ondas transversales. V= 4-8 km/s. No pueden atravesar líquidos. Ondas S o secundarias. Son ondas transversales. V= 4-8 km/s. No pueden atravesar líquidos. Ondas superficiales ( no aportan información sobre la estructura interna, pero son las que causan los principales daños de los terremotos ) v= 3,5 km/s. Son el resultado de la combinación de las ondas P y S cuando llegan a la superficie: Ondas superficiales ( no aportan información sobre la estructura interna, pero son las que causan los principales daños de los terremotos ) v= 3,5 km/s. Son el resultado de la combinación de las ondas P y S cuando llegan a la superficie: Ondas Love Ondas Love Ondas Rayleigh Ondas Rayleigh

15 ¿Qué tipo de onda sería la que se genera en una superficie líquida al lanzar sobre ella un objeto? a) transversal. b) Longitudinal.

16 SISMÓGRAFOS Se usó probablemente en el siglo VII, estaba construido en bronce y tenía 12 caritas de rana con balines en la boca a lo largo de su perímetro y un pesado péndulo con un disco en la parte central. Se usó probablemente en el siglo VII, estaba construido en bronce y tenía 12 caritas de rana con balines en la boca a lo largo de su perímetro y un pesado péndulo con un disco en la parte central. Supongamos que tuviéramos 10 de estos sismógrafos con distintas distancias entre el disco y las quijadas inferiores de las ranitas. Un temblor mediano tiraría todos los balines de los sismógrafos en los que las distancias fueron pequeñas y ninguno cuando la distancia fuera grande, además, en uno de los sismógrafos sólo caerían los balines orientados en la dirección del sismo. Este sistema de sismógrafos daría indicación de la magnitud del sismo y de la dirección del epicentro. Supongamos que tuviéramos 10 de estos sismógrafos con distintas distancias entre el disco y las quijadas inferiores de las ranitas. Un temblor mediano tiraría todos los balines de los sismógrafos en los que las distancias fueron pequeñas y ninguno cuando la distancia fuera grande, además, en uno de los sismógrafos sólo caerían los balines orientados en la dirección del sismo. Este sistema de sismógrafos daría indicación de la magnitud del sismo y de la dirección del epicentro.

17 SISMÓGRAFOS

18 SISMOGRAMAS Ejercicios 34, 35 y 36 pág. 267

19 Propagación de las ondas sísmicas Ley de Snell Frente de onda : es la superficie que separa el material perturbado por el paso de la onda y el que aún no ha sido alcanzado por ella. Tiene forma esférica. Frente de onda : es la superficie que separa el material perturbado por el paso de la onda y el que aún no ha sido alcanzado por ella. Tiene forma esférica. Rayo sísmico : es cada uno de los radios que parte del origen de la perturbación. Rayo sísmico : es cada uno de los radios que parte del origen de la perturbación. Willebrord Snel ( )

20 Si n 1 > n 2, entonces θ 2 > θ 1 Si n 2 > n 1, entonces θ 1 > θ 2 V1V2

21 EEEE jjjj eeee rrrr cccc iiii cccc iiii oooo ssss ,,,, y y y y

22 Ejercicio Ejercicio 8 pág. 257

23 OTROS DATOS INDIRECTOS Temperatura interna terrestre: Temperatura interna terrestre: ¿Cómo se obtienen los datos de esta gráfica? - composición química - presión - puntos de fusión

24 OTROS DATOS INDIRECTOS Magnetismo terrestre: Magnetismo terrestre: ¿Cómo se genera nuestra campo magnético? Por el movimiento del hierro fundido de nuestro núcleo externo debido a: - la rotación terrestre - las corrientes de convección Hans Christian Oersted 1819 Hans Christian Oersted 1819

25 OTROS DATOS INDIRECTOS Meteoritos: Meteoritos: Si un material fue lo suficientemente abundante en nuestro sistema solar como para aparecer en los meteoritos, es muy probable que también se encuentre formando parte de nuestro planeta. Según su composición se pueden clasificar en: Según su composición se pueden clasificar en: Condritas: composición similar a las peridotitas. 86% de los meteoritos que han llegado a nosotros son de esta clase. Condritas: composición similar a las peridotitas. 86% de los meteoritos que han llegado a nosotros son de esta clase. Acondritas: similares al basalto. 9% del total. Acondritas: similares al basalto. 9% del total. Sideritas: Constituidos de hierro y níquel. 4%. Sideritas: Constituidos de hierro y níquel. 4%. Ejercicio 12 ¿De dónde vienen los meteoritos? ¿De dónde vienen los meteoritos? Algunos provienen de la Luna, o de Marte: después de haber sido proyectados al espacio por el choque de un gran objeto, capaz de excavar un gran cráter, son interceptados por la órbita de la Tierra. La mayoría provienen de fragmentos de asteroides producidos al chocar unos con otros. Algunos provienen de la Luna, o de Marte: después de haber sido proyectados al espacio por el choque de un gran objeto, capaz de excavar un gran cráter, son interceptados por la órbita de la Tierra. La mayoría provienen de fragmentos de asteroides producidos al chocar unos con otros.Marte Normalmente se volatilizan al atravesar la atmósfera, pero algunos llegan a chocar con el suelo, liberando más o menos energía, según su tamaño y velocidad. Las lluvias de estrellas fugaces se producen cuando la Tierra cruza la estela de pequeños fragmentos de rocas y polvo que dejan los cometas. Normalmente se volatilizan al atravesar la atmósfera, pero algunos llegan a chocar con el suelo, liberando más o menos energía, según su tamaño y velocidad. Las lluvias de estrellas fugaces se producen cuando la Tierra cruza la estela de pequeños fragmentos de rocas y polvo que dejan los cometas.

26 CAPAS DE LA TIERRA Unidades geoquímicas: Unidades geoquímicas: Corteza: Desde el exterior hasta la discontinuidad de Mohorovicic. Corteza: Desde el exterior hasta la discontinuidad de Mohorovicic. C. continental: Espesor: km. Composición heterógenea: gneis, esquistos, granito y rocas sedimentarias. Densidad: 2,7 g/cm 3. Antigüedad: M.a. C. continental: Espesor: km. Composición heterógenea: gneis, esquistos, granito y rocas sedimentarias. Densidad: 2,7 g/cm 3. Antigüedad: M.a. C. oceánica: Más delgada: 5-10 km. Estratificada: sedimentos, basalto y gabro. Más densa: 3 g/cm 3. Más joven: M.a. C. oceánica: Más delgada: 5-10 km. Estratificada: sedimentos, basalto y gabro. Más densa: 3 g/cm 3. Más joven: M.a. Manto: Entre Mohorovicic y Gutenberg. 83% del volumen. Roca más abundante: peridotita (olivino y piroxeno). A más profundidad, más densidad. El manto inferior es como el superior, pero comprimido. Manto: Entre Mohorovicic y Gutenberg. 83% del volumen. Roca más abundante: peridotita (olivino y piroxeno). A más profundidad, más densidad. El manto inferior es como el superior, pero comprimido. Núcleo: 16% del volumen total. Composición: hierro con impurezas de níquel (6%), como los sideritos. Alta densidad: g/cm 3. Núcleo: 16% del volumen total. Composición: hierro con impurezas de níquel (6%), como los sideritos. Alta densidad: g/cm 3. Unidades dinámicas Unidades dinámicas Unidades dinámicas Unidades dinámicas ¿Qué porcentaje del volumen total de la Tierra corresponde a la corteza? Ejercicio 13

27 ¿Y la astenosfera? Litosfera : La capa más externa y rígida. Incluye la corteza y algo del manto superior. Espesor variable. Menor en la litosfera oceánica. Litosfera : La capa más externa y rígida. Incluye la corteza y algo del manto superior. Espesor variable. Menor en la litosfera oceánica. Manto superior sublitosférico : Desde la litosfera hasta los 670 km. Sólida, peridotita. A escalas cortas de tiempo su comportamiento es rígido, pero si consideramos intervalos de miles de años sus materiales, debido a las altas presiones y temperaturas, tienen un comportamiento plástico y deformable, permite corrientes de convección, aunque muy lentos (1-12 cm/año). Manto superior sublitosférico : Desde la litosfera hasta los 670 km. Sólida, peridotita. A escalas cortas de tiempo su comportamiento es rígido, pero si consideramos intervalos de miles de años sus materiales, debido a las altas presiones y temperaturas, tienen un comportamiento plástico y deformable, permite corrientes de convección, aunque muy lentos (1-12 cm/año). Manto inferior : Resto del manto hasta 2900 km. También presenta corrientes de convección. En su base, limitando con el núcleo se encuentra la capa D (discontinua e irregular, km de grosor, formada por materiales densos que han caído al fondo del manto). Manto inferior : Resto del manto hasta 2900 km. También presenta corrientes de convección. En su base, limitando con el núcleo se encuentra la capa D (discontinua e irregular, km de grosor, formada por materiales densos que han caído al fondo del manto). Núcleo externo : Hasta 5150 km, discontinuidad de Wiechert-Lehmann. Estado líquido. Corrientes de convección. Origen del campo magnético terrestre. Núcleo externo : Hasta 5150 km, discontinuidad de Wiechert-Lehmann. Estado líquido. Corrientes de convección. Origen del campo magnético terrestre. Núcleo interno : A medida que el núcleo va transfiriendo su calor al manto, el hierro cristaliza y se acumula en el fondo. De esta manera aumenta su tamaño a un ritmo muy lento, quizá décimas de milímetro al año. Estado sólido. Núcleo interno : A medida que el núcleo va transfiriendo su calor al manto, el hierro cristaliza y se acumula en el fondo. De esta manera aumenta su tamaño a un ritmo muy lento, quizá décimas de milímetro al año. Estado sólido. astenosfera Los últimos estudios demuestran que la astenosfera no existe, puesto que la zona de baja velocidad no es universal y, al parecer, las pequeñas zonas donde se encuentra un Manto más plástico, serían debidas a restos de antiguas plumas.


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