La Tierra

• Datos:Distancia orbital 1.0 UA

Periodo orbital 1.0 años

Masa 1.0 M⊕

Radio 1.0 R ⊕

Densidad (/agua) 5.52(el más denso)

Velocidad escape 11 km/s

Periodo rotación 1 día

Inclinación axial 23º

Satélites conocidos 1

Pruebas de la rotación

• Aberración de la luz– Molyneux y Bradley (~1720):

total 40”

• Péndulo de Foucault– Foucault (1851): plano

oscilación fijo

• “Fuerza centrífuga”– Forma achatada: oblata (0.3%)– Fuerza centrífuga en Ecuador

• Efecto de Coriolis– Desviación balística (si

3000km/h S: 1km/60km)– Patrón circulación aire

0.5% menos Ecuador

• Si 4.6 Gy ~ 1 día:– Aparición vida: 5:00 AM– Extinción dinosaurios: 11:40 PM– Historia escrita: 11:59:59.9 PM

Edad de la Tierra

• Obtenida a partir de datación radiactiva del 40K– Decae a 40Ar (+β+) con T1/2=1.2 Gy

– Ar es gas: si roca fundida escapa, si sólida se acumula

– Inicialmente 40K:40Ar=1:0; si 0.25:0.75 → Edad 2.4 Gy

• También otros isótopos: 87Rb, 238U, 235U• Rocas más antiguas en Groenlandia: ~4 Gy

– Tierra tiene que ser más antigua

• Meteoritos y rocas lunares: 4.6 Gy

Estructura interna

• Mina más profunda 4km• Perforación más profunda 15km

→ Se necesitan medios indirectos• Terremotos/meteoritos/explosiones:

propagación de ondas sísmicas– P longitudinales (sól, líq)

– S transversales (sól)

• Densidad media es 5.5 g cm-3

– rocas superficie silicatos sólo 3 g cm-3

– interior composición distinta y más denso (Fe, Ni, Mg)

• Presión P> cuando R<: peso capas exteriores:– cambios estado físico y estructura cristalina

Corteza (~40km)

Estructura interna

Asten

osfer

a

(mag

ma)

Núcleo rígido interno

T~3000K→ T~5000K

Núcleo líquido externo

Manto

Corteza

Manto

Núcleo rígido interno

Núcleo líquido externo

Lit

osf

era

(~70

km)

promedio

Silicatos de Fe, Mg (olivino)

Corteza• En términos geológicos:

– Continentes: rocas graníticas (~2Gy)

– Fondos marinos: rocas basálticas, sedimentos (~200My)

• Litosfera: 13 grandes placas que “flotan” sobre el manto– Tectónica de placas (Wegener

1920)

• Separadas por dorsales y fosas:– Dorsales: creación suelo

oceánico– Fosas: destrucción corteza

• Continentes “derivan” debido convección manto (~2cm/año)

• En bordes:– terremotos, volcanes, montañas

Corteza• En términos geológicos:

– Continentes: rocas graníticas (~2Gy)

– Fondos marinos: rocas basálticas, sedimentos (~200My)

• Litosfera: 13 grandes placas que “flotan” sobre el manto– Tectónica de placas (Wegener

1920)

• Separadas por dorsales y fosas:– Dorsales: creación suelo

oceánico– Fosas: destrucción corteza

• Continentes “derivan” debido convección manto (~2cm/año)

• En bordes:– terremotos, volcanes, montañas

Atmósfera• Cambios T definen capas• Troposfera (<10km, meteorología):

– 78% N2, 21% O2, 1% Ar (trazas H2O,CO2,...)

– h> T< (6.5K/km) convección– Tropopausa (T~cte)

• Estratosfera (10-30km, T~200K)– corrientes de chorro

• Mesosfera (30-90km, T~300K) – Capa de ozono: O3

– Mesopausa (Tmin)

• Termosfera (>90km)– gas ionizado– Ionosfera (90-300km)

• reflexión ondas radio, auroras

– Exosfera (>300km)

fuerte absorción en capa de ozono

Efecto invernadero y cambios humanos• Efecto invernadero: calentamiento

porque atmósfera impide que IR escape al espacio– más densa átm, mayor ef invernadero– Tierra +14K

• Cambios naturales ~106 años• Cambios humanos:

– CO2: +15% en último siglo

• sistema complejo: sup.↔mares↔átm

• no claro efecto total:– calentamiento más nubes, más reflexión

– Aerosoles: gotas y partículas suspendidas en átm• aumentan albedo: compensan ef. invernadero?

– Clorofluorocarbonos (freón): destruyen O3

• destrucción depende zona y estación (mayor primavera Polo Sur)• Aumenta el flujo UV: cáncer piel y daños cosechas

Sin atmósfera

Con atmósfera

Campo magnético terrestre

• ~imán lineal, inclinado ~11º• Originado por efecto dinamo: líquido

conductor que gira y genera campo magnético– cuerpos sin líquido conductor o sin

rotación rápida no B

Magnetosfera

• Magnetosfera: zona de la atmósfera dominada por el campo magnético terrestre– Plasma muy poco denso de p y e-

• Van Allen (1958): cinturones de Van Allen– Sin fronteras abruptas– Cinturón exterior (15000 km): e- energéticos– Cinturón interior (2500 km): p energéticos– Peligrosos para instrumentos y tripulantes [damage*.mov]

Interacción con el viento

solar

• Viento solar: plasma caliente que fluye desde el Sol (v~400-700 km/s)

• Interacción campo magnético:– Alcance de magnetosfera distorsionado por viento solar:

• lado diurno: 65 000 km• lado nocturno: varios × 106 km

[solarwind01.mov, magnetosphere*.mov]

Auroras Boreales

• Parte del plasma del viento solar puede alcanzar la atmósfera superior a |Φ|>70º

• A h~100km chocan con átomos/moléc de H,N,O que emiten luz

• Auroras boreales y australes• Erupciones solares incrementan

número partículas → Auroras se pueden ver mucho más al Sur

[aurora01.mov]