IntroducciIntroduccióón a las n a las Ciencias de La TierraCiencias de La Tierra

Cecilia Caballero Miranda

Instituto de Geofísica

Sus caracterSus caracteríísticas msticas máás especialess especiales

La TierraLa TierraPlaneta Rocoso (interior)Planeta Rocoso (interior)

+ El más grande y denso de los rocosos,

+ Único con un satélite casi tan grande como otro planeta rocoso

(o como satélite de planetas exteriores); características que permite el fenómeno de los eclipses solares, además de las mareas),

Un satUn satéélite que es casi otro planetalite que es casi otro planeta

Mercurio Mercurio vsvs LunaLuna

DeimosDeimos & & FobosFobos

+ Único rocoso con campo magnético ⇒único con una dinámica interna

Mercurio

Venus

TierraTierraLuna

Marte

+ Casi único con el eje inclinado hasta > 20 °(Marte  también); rasgo que permite las estaciones del año.

+ Corteza delgada.

+ Atmósfera única, + Único con agua (líquida),

+ Con una temperatura “ideal” y único con vida (desarrollada hasta ... vida “inteligente”).

Mercurio:

4,880 km φ; 5.4 gr/cm3; 0° de inclinación eje; °T media en sup.: 350°C; satélites: 0

Venus:

12,10012,100 km φ; 5.2 gr/cm3 ; 2° de inclinación eje; °T media en sup.: 480480°°CC; satélites: 0

Tierra:

12,756 km φ; 5.55.5 gr/cm3 ; 2424°° de inclinación eje; °T media en sup.: 2222°°CC; satélites: 1

Marte:

6,790 km φ; 3.9 gr/cm3 ; 25° de inclinación eje; °T media en sup.: --2323°°CC; satélites: 2

Luna:

3,480 km φ; 3.3 gr/cm3 ; 3° de inclinación eje.

Fobos: Deimos:

19-27 km φ; 2.0 gr/cm3 11-15 km φ; 1.7 gr/cm3

““gaseososgaseosos””, , ““jovianosjovianos””

““rocososrocosos””, ,

““terrestresterrestres””

Fe, Ni

SiO

SiO + Fe

C, N, OC, N, O

HH, He He +otros+otros

liquidliquid ++ HH22OO

HH, HeHe--metmetliqliq

Eje de rotación inclinado

Verano en Verano en HNHN

Verano en Verano en HSHS

Eje de rotación inclinado

Verano en Verano en HNHN

Verano en Verano en HSHS

Tenemos elementos pesados debido a nuestro tipo de sol, estrella de 2ª generación

DiDiáámetro: 1metro: 1’’392,000 km392,000 km

°°T en superficie: 6,000T en superficie: 6,000°° KK

el origen de los elementos pesados

también es debido a que estamos cerca del Sol

(formadas después de una supernova) que ya contiene Fe ‐y elementos de # atómico mayor de la tabla periódica‐(las de 1ª generación solo H y He)

¿¿El lugar del Sol en la El lugar del Sol en la galaxia es clave?galaxia es clave?

Estrellas metálicas, estrellas con planetas, estrellas de masas similares al Sol

Vida, agua, una atmVida, agua, una atmóósfera rica en sfera rica en NitrNitróógeno y una temperatura envidiablegeno y una temperatura envidiable

A diferencia de Venus y Marte aquA diferencia de Venus y Marte aquíí hay:hay:

-23°C [-87°C a -5°C]

480°C

2222°°CC

Una dinUna dináámica interna que produce mica interna que produce volcanes, sismos, movimiento de placas volcanes, sismos, movimiento de placas litosflitosfééricas y un campo magnricas y un campo magnéético que tico que protege a los seres vivos de las radiaciones protege a los seres vivos de las radiaciones del sol (viento solar).del sol (viento solar).

Estructura general de planetas rocosos

Particularidades: (1) núcleo externo líquido y (2) una parte del manto superior plástico

La atmLa atmóósfera e hidrosfera terrestresfera e hidrosfera terrestre

Son Son subproducto subproducto

de la de la actividad actividad volcvolcáánica nica

derivada de derivada de la dinla dináámica mica

interna interna durante las durante las

primeras primeras etapas de etapas de

formaciformacióón de n de la Tierrala Tierra

N

H2O

H2OH H

O

CO2

originoriginóó el COel CO22 y y atmatmóósfera primitiva, similar a sfera primitiva, similar a la de Venus y Marte. la de Venus y Marte. Dado el tamaDado el tamañño de la o de la Tierra y su distancia al Sol,Tierra y su distancia al Sol, el vapor de agua el vapor de agua fue condensado y formfue condensado y formóó loslos primeros primeros ococééanosanosdel mundo.del mundo.

El intenso vulcanismo durante las primeras El intenso vulcanismo durante las primeras etapas de formacietapas de formacióón de la Tierra y planetas n de la Tierra y planetas rocosos,rocosos,

En el agua del océano se disolvióparte del CO2 y en los sedimentos y rocas depositados en él, empezó a quedar atrapado gran parte del CO2

ComposiciComposicióón actual de la atmn actual de la atmóósferasfera

Evidencia:Evidencia: los grandeslos grandes depdepóósitos de sitos de hierrohierrobandeadobandeado

El COEl CO22 reducido a 0.035%, reducido a 0.035%, pero y pero y ¿¿de donde salide donde salióó el el

oxoxíígeno?geno?La atmLa atmóósferasfera primitiva no primitiva no

tenteníía Oa O22 librelibre

LosLosgrandesgrandes

depdepóósitos de sitos de hierrohierro

bandeado no sebandeado no sepudieron haber pudieron haber depositado en depositado en una atmuna atmóósferasferaoxidante como la actual, oxidante como la actual, sino en una sino en una reductora.reductora.

Origen del OOrigen del O22:: ¿¿causa causa óó efecto de la vida?efecto de la vida?

Los primeros organismos fueron anaerLos primeros organismos fueron anaeróóbicos hasta bicos hasta que surgieron las cianobacterias que surgieron las cianobacterias (algas verde(algas verde--azules)azules)con su invento: la con su invento: la FOTOSFOTOSÍÍNTESIS.NTESIS. AsAsíí se agregse agregóóel Oel O22 a la atma la atmóósfera. Evidencias: sfera. Evidencias: grandes depgrandes depóósitos sitos de calizas de calizas (rocas de (rocas de CaCOCaCO22)) con estromatolitoscon estromatolitos y la y la desaparicidesaparicióónn del del hierro bandeadohierro bandeado..

ReducidosReducidos depdepóósitos de calizas sitos de calizas yy hierro bandeado hierro bandeado = = atmatmóósfera dominante sfera dominante reductorareductora. .

Grandes de positos de Grandes de positos de calizas con estromatolitoscalizas con estromatolitos + + desaparicidesaparicióónn de de hierro bandeadohierro bandeado y y apariciaparicióónn de de capas rojascapas rojas = = atmosferaatmosfera oxidanteoxidante

Caliz

asCa

lizas

Fe b

ande

ado

capa

s ro

jas

capa

s ro

jas

Paradoja del Sol precámbrico (Arqueano)

El Sol, la Tierra y la vida en el El Sol, la Tierra y la vida en el Sistema SolarSistema Solar

Particularidades: (1) núcleo externo líquido y (2) una parte del manto superior plástico

Astenosfera

Astenosfera

NucleoNucleo externo externo llííquidoquido

MantoManto

Litosfera

Litosfera

Corteza

Corteza

Campo GeomagnCampo Geomagnééticotico

TectTectóónica de Placasnica de Placas

El campo magnEl campo magnééticoticoEs como un escudo o Es como un escudo o campo campo ““de fuerzasde fuerzas””que que protege a los protege a los seres vivosseres vivos de las de las radiaciones del Sol. radiaciones del Sol. Uno de sus efectos mUno de sus efectos máás s espectaculares son las espectaculares son las Auroras Boreales.Auroras Boreales.

Su origen Su origen reside en la composicireside en la composicióón interna del n interna del nnúúcleocleo terrestre (terrestre (Fe y NiFe y Ni) y las caracter) y las caracteríísticas de su sticas de su dindináámica: nmica: núúcleo cleo interno sinterno sóólidolido y y externo lexterno lííquidoquido

La forma en que funciona la TierraLa forma en que funciona la TierraMecanismo de la Tectónica de Placas. Consecuencias: aspecto externo de la Tierra: montañas, volcanes, fosas; sismos. E incluso de la distribución de las especies (como los canguros en Australia, entre otros); y de los recursos naturales

Motor del movimiento de placas: Motor del movimiento de placas: disipacidisipacióón del calor interno en n del calor interno en celdas de convecciceldas de conveccióónn

astenosferaastenosfera

litosferalitosfera

(petróleo, yacimientos minerales)