Las capas de la Tierra (Crédito: www.phys.org)
Las capas de la Tierra proporcionan a los geólogos y geofísicos pistas sobre cómo se formó la Tierra, las capas que componen otros cuerpos planetarios, el origen de los recursos de la Tierra y mucho más. Los avances modernos han permitido a los científicos estudiar lo que hay bajo nuestros pies con más detalle que nunca y, sin embargo, aún quedan importantes lagunas en nuestra comprensión.
Espero que esta guía le guíe a través de las capas de la Tierra, le proporcione una idea general de nuestra comprensión y de nuestras lagunas actuales. Tenga en cuenta que se trata de un área de investigación en curso y que probablemente se perfeccionará en los próximos años y décadas.
Durante mi segundo año en Edimburgo asistí a las conferencias de Jameson sobre Geología y Zoología, pero fueron increíblemente aburridas. El único efecto que produjeron en mí fue la determinación de no leer nunca, mientras viviera, un libro de Geología. – Charles Darwin
Las capas de la Tierra
La Tierra tiene capas no muy diferentes a una cebolla y puede ser diseccionada para entender las propiedades físicas y químicas de cada capa y su influencia en el resto de la Tierra. En términos generales, la Tierra tiene 4 capas:
- La corteza exterior en la que vivimos
- El manto de aspecto plástico
- El núcleo exterior líquido
- El núcleo interior sólido
A la hora de diferenciar las capas, los geólogos agrupan las subdivisiones en dos categorías, reológicas o químicas. La diferenciación reológica se refiere al estado líquido de las rocas bajo una presión y temperatura tremendas. Por ejemplo, la roca responderá de manera muy diferente a la tensión bajo temperaturas y presiones atmosféricas normales en comparación con menos de miles de kilómetros de roca. Si subdividimos la Tierra en función de la reología, vemos la litosfera, la astenosfera, la mesosfera, el núcleo externo y el núcleo interno. Sin embargo, si diferenciamos las capas basándonos en las variaciones químicas, agrupamos las capas en corteza, manto, núcleo externo y núcleo interno.
Para entender la diferencia de las distintas porciones del manto o del núcleo externo frente al interno hay que entender los diagramas de fase, de los que hablaré a continuación.
La corteza terrestre es en lo que vivimos tú y yo y es, con diferencia, la más fina de las capas de la Tierra. El grosor varía según el lugar de la Tierra en el que nos encontremos, siendo la corteza oceánica de 5 a 10 km y las cordilleras continentales de hasta 30 a 45 km de grosor. La corteza oceánica fina es más densa que la corteza continental más gruesa y, por tanto, «flota» más abajo en el manto que la corteza continental. La corteza oceánica más fina se encuentra a lo largo de las dorsales oceánicas, donde se está formando nueva corteza. En comparación, cuando dos continentes chocan, como en el caso de la placa de la India y la placa de Eurasia, se obtienen algunas de las secciones más gruesas de la corteza, ya que se arrugan entre sí.
Las temperaturas dentro de la corteza terrestre varían desde las temperaturas del aire en la superficie hasta aproximadamente 870 grados Celsius en las secciones más profundas. A esta temperatura, se empieza a fundir la roca y a formar el manto subyacente. Los geólogos subdividen la corteza terrestre en diferentes placas que se mueven unas en relación con otras.
Dado que la superficie de la Tierra es mayoritariamente constante en área, no se puede hacer corteza sin destruir una cantidad comparable de corteza. Con la convección del manto subyacente, vemos la inserción del magma del manto a lo largo de las dorsales oceánicas medias, formando constantemente nueva corteza oceánica. Sin embargo, para hacer sitio a esto, la corteza oceánica debe subducir (hundirse por debajo) de la corteza continental. Los geólogos han estudiado ampliamente la historia de este movimiento de placas, pero nos falta mucho para determinar por qué y cómo se mueven estas placas de la forma en que lo hacen.
Mapa tectónico de placas de la Tierra (Crédito: USGS)
La corteza terrestre «flota» sobre el manto blando y plástico que hay debajo. En algunos casos, el manto impulsa claramente los cambios en la corteza, como en las islas hawaianas. Sin embargo, se está debatiendo si la subducción de la corteza oceánica y la propagación de las dorsales oceánicas se debe a un mecanismo de empuje o de tracción.
En términos muy generales, la corteza oceánica está formada por basalto y la corteza continental está formada por rocas similares al granito. Debajo de la corteza hay una porción sólida relativamente más fría del manto superior que se combina con la corteza para formar la capa de la litosfera. La litosfera se distingue físicamente de las capas inferiores debido a sus temperaturas frías y suele extenderse entre 70 y 100 km de profundidad.
Debajo de la litosfera se encuentra la capa de la astenosfera, una porción mucho más caliente y maleable del manto superior. La astenosfera comienza en el fondo de la litosfera y se extiende aproximadamente 700 km hacia el interior de la Tierra. La astenosfera actúa como la capa lubricante por debajo de la litosfera que permite que ésta se mueva sobre la superficie terrestre.
Mantenimiento terrestre
El manto es la capa de la Tierra que se encuentra por debajo de la corteza y es, con mucho, la capa más grande que constituye el 84% del volumen de la Tierra. El manto comienza en la Discontinuidad de Mohorovicic, también conocida como Moho. El Moho se define como el contraste de densidad entre la corteza menos densa y el manto más denso y donde aumentan las velocidades de las ondas sísmicas. El manto actúa de forma similar al plástico y, a temperaturas y presiones muy elevadas, la roca es deformable en escalas de tiempo geológicas. Esta deformación provoca un proceso similar al de la convección en el manto, en el que se producen zonas de afloramiento y descenso a gran escala.
El manto se extiende hasta 2.890 km dentro de la superficie de la Tierra Las temperaturas oscilan entre 500 y 900 grados Celsius en la parte superior y más de 4.000 grados Celsius cerca del límite del núcleo. Se cree que el manto de la Tierra está compuesto por una mineralogía similar a la de la peridotita. La peridotita de calidad gema se llama peridoto, así que la próxima vez que estés en una joyería echa un vistazo al peridoto y estarás viendo algo similar al 84% de la Tierra!
El vídeo de arriba proporciona una visión de la circulación global del magma del manto alrededor de la Tierra. Por supuesto, está muy simplificado, pero proporciona un esquema del proceso que crea las dorsales oceánicas medias, los volcanes y las montañas.
El núcleo externo de la Tierra
El núcleo externo es la capa líquida en gran parte de hierro de la Tierra que se encuentra debajo del manto. Los geólogos han confirmado que el núcleo externo es líquido gracias a los estudios sísmicos del interior de la Tierra. El núcleo externo tiene un grosor de 2.300 km y desciende hasta aproximadamente 3.400 km en el interior de la Tierra. Nadie ha visto nunca el núcleo externo, pero basándose en una serie de indicadores, los geólogos creen que el núcleo externo está formado por un 80% de hierro, algo de níquel y una serie de elementos más ligeros. Cuando la Tierra empezó a enfriarse hace miles de millones de años, los elementos más pesados se hundieron en el centro de la Tierra, mientras que los menos densos subieron a la superficie. Por lo tanto, vemos un aumento general de la densidad, a medida que nos acercamos al centro de la Tierra.
El núcleo exterior está lo suficientemente caliente como para ser fundido, pero no con la suficiente presión como para que el hierro vuelva a ser sólido, como se ve en el núcleo interior. La temperatura del núcleo externo oscila entre los 4.030 y los 5.730 grados Celsius. Sorprendentemente, el núcleo externo es lo suficientemente fluido y de baja viscosidad como para girar más rápido que toda la Tierra. Esta velocidad diferencial de giro, junto con la convección y el flujo turbulento del núcleo exterior de hierro, crea el campo magnético de la Tierra.
NASA)
El núcleo interno de la Tierra
El núcleo interno es la capa más central de la Tierra y es en muchos aspectos similar al núcleo externo. También es principalmente hierro y níquel y tiene un radio de unos 1.220 km. La diferenciación entre el núcleo externo y el interno se debe a la densidad. Las presiones son lo suficientemente altas como para que, a pesar de las elevadas temperaturas, el núcleo interno sea sólido. También está enriquecido en elementos pesados inusuales, como el oro, la plata, el platino, el paladio y el tungsteno.
Las temperaturas alcanzan hasta 5.400 grados Celsius y las presiones hasta 360 gigapascales. El núcleo interno tiene un 70% del radio de la Luna y tiene aproximadamente la misma temperatura que la superficie del Sol. Ahora, vamos a responder a algunas preguntas frecuentes por si buscas respuestas rápidas.
Preguntas frecuentes sobre las capas de la Tierra
- ¿Qué es la capa exterior de la Tierra?
- La capa exterior de la Tierra es la corteza, una capa dura y delgada que está compuesta por corteza continental y oceánica.
- ¿Cuáles son las diferentes partes de la Tierra?
- Las diferentes partes de la Tierra son la corteza, el manto, el núcleo externo y el núcleo interno.
- ¿Cuántas capas hay en la Tierra?
- En general, hay 4 capas en la Tierra. Sin embargo, depende de cómo se mida cada capa, basándose en las propiedades físicas o químicas.
- ¿Cuál es la profundidad del núcleo interno de la Tierra?
- El núcleo interno de la Tierra comienza a 5.150 km de la superficie terrestre y se extiende hasta el centro de la Tierra.
- ¿Qué materiales componen el núcleo interno?
- El núcleo interno está formado principalmente por hierro en un 80% y níquel, junto con trazas de metales pesados.
- ¿Qué profundidad tiene la corteza terrestre?
- La corteza terrestre oscila entre 5 y 60 kilómetros dependiendo de la corteza oceánica frente a la continental
- ¿Cuáles son los dos tipos de corteza terrestre?
- Los dos tipos de corteza son la densa y delgada corteza oceánica y la menos densa y más gruesa corteza continental.
Espero que hayas disfrutado de esta guía sobre las capas de la Tierra y que te haya despertado un nuevo interés por lo que hay bajo nuestros pies!
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