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jueves, 16 de junio de 2011

Estructura interna del planeta Tierra

La Tierra es el tercer planeta después  del Sol y quinto en tamaño en el sistema solar. La distancia de la Tierra al Sol es de unos 149.503.000 km.

Es el único planeta conocido que tiene vida, aunque algunos de los otros planetas tienen atmósferas y contienen agua.
La Tierra tiene forma de pera. Cálculos basados en las perturbaciones de las órbitas de los satélites artificiales revelan que la Tierra es una esfera imperfecta porque el ecuador se engrosa 21 km; el polo norte está dilatado 10 m y el polo sur está hundido unos 31 metros.
La Tierra realiza principalmente 2 movimientos, que son el de translación y el de rotación:
Movimiento de translación
En 1960 Kepler, enuncio 3 leyes que rigen la circulación de los cuerpos planetarios, que son las siguientes:
  • 1ª.Los planetas se mueven en una trayectoria elíptica, alrededor del Sol.
  • 2ª.Una línea recta trazada desde el Sol hasta un planeta barre áreas iguales en tiempos iguales.
  • 3ª.El cuadro de la duración del año de cada planeta (periodo) es proporcional al cubo del radio de su órbita.
La Tierra y su satélite, la Luna, también giran juntas en una órbita elíptica alrededor del Sol. La excentricidad de la órbita es pequeña, tanto que la órbita es prácticamente un círculo. La circunferencia aproximada de la órbita de la Tierra es de 938.900.000 km y nuestro planeta viaja a lo largo de ella a una velocidad de unos 29.444 m/s.
Ilustrando en video:
Movimiento de rotación.
La Tierra gira sobre su eje una vez cada 23 horas, 56 minutos y 4,1 segundos. Por lo tanto, un punto del ecuador gira a razón de un poco más de 444 m/s.
Además de estos movimientos primarios, hay otros componentes en el movimiento total de la Tierra como la precesión de los equinoccios y la nutación (una variación periódica en la inclinación del eje de la Tierra provocada por la atracción gravitacional del Sol y de la Luna).
Composición
Corteza
La corteza terrestre es la capa sólida externa del planeta limitada en su base por la discontinuidad de Mohorovicic. Por estudios de propagación de ondas sísmicas se ha visto que la estructura es muy variable según la región considerada. Por este motivo diferenciamos entre corteza continental y corteza oceánica.

Corteza continental
Presenta una estructura compleja y variable, según se trate de zonas estables o zonas orogénicas.
Tiene una edad de hasta 3.800 millones de años.
Espesor muy variable, de 10 a 60 km.
Densidad media de 2.7 - 2.8 g/cm3.
Tradicionalmente se había supuesto que la corteza continental tenia una estructura estratificada formada por una capa granítica superior (SIAL) y una capa basáltica inferior (SIMA), separadas por la discontinuidad de Conrad. Pero los datos actuales descartan la existencia de la capa basáltica y proponen un modelo basado en el aumento del metamorfismo con la profundidad. Según este modelo:
  • Capa 1: Capa sedimentaria, discontinua, con un espesor medio de 1.8 km. Formada por rocas sedimentarias sin metamorfizar o poco metamorfizadas y por intrusiones graníticas.
  • Capa 2: Formada por materiales ácidos o intermedios. Son rocas plutónicas y rocas intensamente metamorfizadas (gneis y migmatitas).
  • Capa 3: de composición química variable, pueden ser tanto rocas ácidas como básicas. Son rocas plutónicas y ultrametamórficas (granulitas).
Corteza oceánica
Presenta una estructura sencilla y uniforme.
Edad inferior a los 200 millones de años.
Espesor entre 6 y 12 km.
Densidad media de 3 - 3.1 g/cm3.
  • Capa 1: Capa sedimentaria, formada por sedimentos no consolidados. Espesor muy variable.
  • Capa 2: Zócalo oceánico. Espesor medio de 1.5 km. Formado por lavas y diques basálticos.
  • Capa 3: Capa oceánica. Es la capa principal, con un espesor de unos 5 km. Formada por gabros.
Manto
El manto es la capa terrestre que se extiende desde la discontinuidad de Mohorovicic hasta la discontinuidad de Gutemberg a 2.900 km de profundidad.
Las ondas sísmicas que atraviesan el manto muestran una velocidad creciente desde 8 km/s junto a la corteza hasta 14 km/s cerca del núcleo. Pero este aumento de la velocidad no es lineal, esto permite considerar que el manto se encuentra dividido en subcapas:

Manto superior. Se extiende hasta los 650 km de profundidad. Entre losa 100 y 200 km se encuentra la astenosfera, formada por materiales parcialmente fluidos. Por lo que tiene lugar una disminución de la velocidad de las ondas sísmicas.
Zona de transición o discontinuidad de Repetti. Entre los 650 y 670 km de profundidad. En esta zona se produce un aumento brusco de la velocidad con la profundidad.

Manto inferior. Se extiende desde los 670 km hasta la discontinuidad de Gutemberg. Se caracteriza por un aumento progresivo de la densidad con la profundidad.
En cuanto a su composición el manto esta formado por peridotitas, son rocas ultrabásicas en las que el mineral predominante es el olivino.

Núcleo
El núcleo es la capa interna de la Tierra. Se extiende desde la discontinuidad de Gutemberg hasta el centro de la Tierra a 6.370 km de profundidad.
También por estudios de propagación de ondas sísmicas consideramos que el núcleo está formado por 3 subcapas:

Núcleo externo. Se extiende entre los 2.900 y los 5.000 km de profundidad. En el núcleo externo, la velocidad de las ondas p disminuye, y además no se propagan las ondas S. Esto ha permitido deducir que el núcleo externo es fluido.
Zona de transición o discontinuidad de Wiechert. Situada a los 5.000 km de profundidad.

Núcleo interno. Se extiende desde la discontinuidad de Wiechert hasta el centro de la Tierra. Está formado por materiales sólidos.
En cuanto a su composición actualmente se acepta que el núcleo está formado principalmente por hierro y níquel y posiblemente también azufre.
Esquematizando en forma sintética nos queda algo así:

Este video lo explica todo mucho mejor:


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