• I.E.S. Licenciado Francisco Cascales (Murcia)

• DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES

• Francisco Javier Zamora García

1. LA TIERRA EN EL SISTEMA SOLAR.

1. El Universo.

El Universo es el conjunto de planetas, estrellas, satélites y nebulosas que pueblan el espacio.

Las estrellas se agrupan formando galaxias.

Una galaxia es un gran conjunto de estrellas, nubes de gas y materia interestelar. Pueden tener forma espiral, elíptica o irregular.

Entre las galaxias que forman el Universo se encuentra la Vía Láctea y en ella está nuestro planeta, la Tierra.

1.1. El sistema solar.

El sistema solar.

El sistema solar.

Formado por el Sol y todos los cuerpos que se ven atraídos por su fuerza gravitatoria. •Extensión 100.000 billones de Km. •En la actualidad solo conocemos una pequeña parte de su contenido.

1.2. Sol

• Inmensa bola de hidrógeno y helio, constituye el 99’9% de la masa del Sistema Solar.

• •Tiene 5.500 millones años.

• •Energía procedente de fusión de átomos de H.

• •Temperaturas:

• Núcleo 15.500.000 ºC.

• Fotosfera 5.500 ºC.

¡¡¡ El Sol es 1.300.000 veces más grande que la Tierra !!!

1.3. Planetas

• Los planetas del Sistema Solar son astros sin luz propia que giran sobre sí mismos y también alrededor del Sol, en tiempos y velocidades distintas.

Planetas

• Los planetas principales se dividen en:

• ▫Interiores: son planetas rocosos, con pocos satélites, y son los que están más cercanos al Sol (Mercurio, Venus, Tierra y Marte).

Planetas

• Exteriores: son planetas gaseosos, rodeados de muchos satélites, y más alejados del Sol (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno).

Planetas enanos

• Los planetas enanos son: Ceres, Plutón y Eris. Tienen una órbita poco precisa y un origen distinto al resto de planetas.

Planetas

Planetas a escala

Características de los Planetas

1.4. Satélites

Los satélites o lunas, son cuerpos que orbitan en torno a los planetas

Satélites

La mayoría de ellos lo hacen en torno a los planetas exteriores. Mercurio y Venus, no tienen satélites, la Tierra cuenta con la luna, Marte con dos (Fobos y Deimos) Júpiter con 16 (Europa, Io, Calixto, Ganimedes, Hera, Amaltea, etc) algunos de ellos con atmósfera muy parecida a la de la primitiva Tierra, Saturno con 22 (Jano, Thetis, Rea, Titán, Hiperion, Foebe, etc) Urano con 15 (Miranda, Ariel, Umbriel,, Titania, Oberón) y Neptuno con dos (Tritón y Nereida).

1.5. ASTEROIDES

Los asteroides son cuerpos rocosos o metálicos de pequeño tamaño (el más grande de ellos, Ceres, tiene unos 800 Km de diámetro), que orbitan en torno al Sol, con órbitas irregulares.

Hay catalogados unos 40000, y la mayoría de ellos se encuentran entre las órbitas de Marte y de Júpiter, constituyendo el llamado cinturón de asteroides.

1.6. COMETAS

• Los cometas son los objetos más misteriosos del Sistema Solar. Están constituidos por agua y CO congelados, y un núcleo rocoso. Son de pequeño tamaño (hasta decenas de Km), y describen órbitas elípticas extraordinariamente excéntricas, hasta el punto de que algunos salen del Sistema Solar.

• La mayoría de los cometas se encuentran en el cinturón Kuiper, situado más allá de la órbita de Plutón.

COMETAS

1.7. Origen del Sistema Solar.

• Teoría de acreción: Supone que la nebulosa protosolar, iba concentrándose y aumentando su velocidad de rotación (conservación del momento angular) cuando el primitivo Sol, contaba casi con su volumen actual, su rotación debió ser altísima. Por efecto de la inercia, se desgajó de su zona ecuatorial un anillo de materia, que se extendió en todas direcciones del plano del ecuador solar (eclíptica) Poco después, el Sistema Solar, estaría constituido por un Sol central, y por un inmenso disco de asteroides de distintos tamaños (llamados protoplanetas o planetesimales). Los protoplanetas irían colisionando, generándose cuerpos mayores, situados a distintas distancias del Sol, hasta conformar los distintos planetas.

1.7. Origen del Sistema Solar.

1.7. Origen del Sistema Solar.

• Esta teoría explica varias características del Sistema Solar, que no lo hacen las demás:

• - Los planetas se encuentran casi todos en el mismo plano, que coincide con el ecuatorial del Sol.

• - Los planetas interiores son más densos que los exteriores.

• - La estructura interna de los planetas es concéntrica, con materiales más densos hacia el interior.

Aproximadamente un

30% de su superficie está

ocupada por tierra (islas y continentes) y el 70% restante

por agua (ríos, mares, océanos y

lagos).

2. La Tierra como planeta.

La Tierra es el tercer planeta del sistema solar más cercano al Sol.

Dista del Sol unos 150 millones de Km.

Se calcula que su antigüedad es de unos 4.600 millones de años.

Tiene una superficie de 510 millones de Km2…

… a pesar de ello la Tierra es un astro pequeño en el conjunto del Universo:

La Tierra es el único planeta conocido del sistema solar en el que existe vida.

Las condiciones necesarias que hacen posible la vida son:

• Ni muy cálida ni muy fría (por su posición intermedia con respecto al Sol), por ello en nuestro planeta hay agua en estado líquido.

Temperatura

• Envoltura gaseosa que rodea la Tierra, la protege de ciertas radiaciones solares perjudiciales para los seres vivos. Su composición permite el desarrollo de numerosas formas de vida, sobre todo por la presencia de oxígeno.

Atmósfera

• La presencia de agua en estado líquido, imprescindible para la existencia de personas, animales y plantas.

Agua

La Tierra es conocida como el Planeta Azul, porque desde el espacio presenta un aspecto blanco y azulado por la presencia de masas de nubes en su atmósfera y porque la mayor parte de su

superficie está ocupada por agua.

El planeta Tierra es el tercero más cercano al Sol. Se considera un geoide porque tiene forma de esfera

ligeramente achatada por los polos.

Nuestro planeta tiene forma de una esfera, pero no es perfecta sino que está

achatada por los polos.

2.1. Movimientos de la Tierra

• La Tierra realiza varios movimientos simultáneos, siendo los dos más importantes:

–Movimiento de Rotación:

–Movimiento de Traslación.

La Tierra se representa como una esfera atravesada de un polo a otro por un

eje imaginario.

La Tierra tiene dos polos. El polo superior recibe el

nombre de Polo Norte, y el inferior Polo Sur.

El eje de rotación de la Tierra está inclinado

(23º27´).

Por ello en los polos la noche dura seis meses y

el día otros seis.

Esos contrastes se deben a la inclinación del

eje de la Tierra.

Igual que trazamos un eje imaginario que atraviesa la

Tierra de norte a sur, también se traza un

círculo máximo imaginario que se llama ecuador y

divide a la tierra en dos mitades iguales o

hemisferios:

2.1. Los movimientos de la Tierra.

La Tierra realiza ambos movimientos de forma simultánea pero con distinta duración, estos movimientos son de vital importancia para los seres vivos:

Los planetas del sistema solar describen dos tipos de movimientos diferentes:

El movimiento de rotación

(sobre su propio eje).

El movimiento de traslación

(alrededor del Sol).

2.1.1.El movimiento de rotación.

Se realiza sobre el eje terrestre (está inclinado con respecto a la órbita que la Tierra describe alrededor del Sol).

La consecuencia principal es la sucesión de los días y las noches, según la Tierra gira sobre su eje, el Sol ilumina solo una parte (donde es de día) y el lado opuesto

al no recibir los rayos solares permanece a oscuras (es de noche).

También origina las diferencias de hora de un lugar a otro de la Tierra.

Es el giro constante de la Tierra sobre sí misma en sentido oeste-este, y tarda casi 24 horas en dar una

vuelta completa.

2.1.2. El movimiento de traslación.

La Tierra se desplaza alrededor del Sol, de oeste-este describiendo una órbita. Nuestro planeta tarda

en completar una vuelta 365 días y 6 horas.

Durante el movimiento de traslación, a causa de la inclinación del eje de la Tierra, los rayos solares inciden sobre la superficie terrestre con mayor o

menor intensidad y durante más o menos tiempo.

Esto origina las estaciones: primavera, verano, otoño e invierno.

Las seis horas restantes se acumulan (porque nuestro calendario dura 365 días), y así cada cuatro años se suma un día

mas al mes de febrero. Este año especial dura 366 días y se llama año bisiesto.

El movimiento de traslación de la Tierra y las

estaciones del año.

El movimiento de traslación.

Al alejarnos del ecuador los rayos solares inciden con mayor o menor intensidad a lo largo del año lo

que hace posible distinguir las estaciones.

Las estaciones se dan de forma inversa: cuando los rayos del Sol inciden perpendicularmente en un

hemisferio es verano y en el otro es invierno.

En primavera y otoño los rayos solares inciden de forma inclinada sobre la Tierra (con temperaturas más suaves y parecida duración del día y la noche).

En el ecuador los rayos del sol inciden perpendicularmente y con la misma intensidad

todo el año, por ello no hay estaciones.

La noche polar

Rovaniemi, Laponia, al mediodía.

2.1.3. Otros movimientos

La precesión o balanceo es el cambio de dirección del eje terrestre en un periodo de 25800 años,

haciendo que el eje recorra un doble cono. La estrella de referencia del hemisferio norte cambia con el

tiempo al igual que las estaciones.

Excentricidad. La órbita terrestre varía desde elípica a circular con un periodo de 95000 años.

Serpenteo. Al trasladarse la Tierra no describe una elipse uniforme sino una línea serpenteante.

Movimientos con la galaxia. La Tierra acompaña al Sol en su viaje alrededor de la galaxia. A su vez la galaxia se desplaza a enorme velocidad por el Universo

La nutación o cabeceo es el movimiento de oscilación de la inclinación del eje terrestre, con un periodo de 41000 años.

Puede reducir el contraste entre estaciones.

Precesión, nutación y excentricidad

3. LAS CAPAS EXTERNAS DE LA TIERRA

3.1. La atmósfera

• La atmósfera es la envoltura gaseosa de un planeta. • La abundancia de oxígeno en la atmósfera produce una

distribución muy peculiar de las temperaturas. Entre los 20 y los 50 km de altitud, las moléculas de oxígeno (O2) absorben eficazmente la radiación ultravioleta procedente del Sol, que las rompe liberando dos átomos de oxígeno.

• Estos átomos se enlazan rápidamente con otra molécula de oxígeno formando una molécula de ozono (O3), que también absorbe luz ultravioleta.

• La absorción de energía hace que la ozonosfera tenga una temperatura relativamente alta.

3.1.1. Composición de la atmósfera

Composición

Argón

Ozono

Dióxido de carbono

1 %

Oxígeno (O2) 21 %

Nitrógeno (N2) 78 % Aire

3.1.2.ESTRUCTURA DE LA ATMÓSFERA

Troposfera: GVT, presión atmosférica, clima. Estratosfera: capa de ozono. Mesosfera: estrellas fugaces. Ionosfera o termosfera: auroras boreales. Exosfera.

Funciones de la atmósfera

•Reguladora del

clima

•Filtro contra las

radiaciones

3.1.3. Dinámica atmosférica

• La convección de la troposfera da lugar al ciclo del agua y hace funcionar los agentes geológicos.

• En la estratosfera la temperatura aumenta con la altitud, lo que determina que en ella no haya convección.

• Además de los movimientos verticales convectivos que hacen ascender el aire caliente hacia la parte alta de la troposfera, hay también un movimiento horizontal convectivo a gran escala que tiende a llevar el aire frío de los polos hacia el ecuador, y el aire caliente de las zonas tropicales hacia los polos.

Dinámica atmosférica

• En cada hemisferio se forman tres masas de aire bastante independientes entre sí: – el aire polar, situado sobre los polos y que

llega hasta los 60 grados de latitud norte y sur,

– el aire templado, que forma un cinturón entre los 60 y los 30 grados de latitud

– el aire tropical, que forma otro cinturón entre los 30 grados de latitud y el ecuador.

• Las zonas donde estos cinturones se tocan entre sí reciben el nombre de zonas de convergencia, y la interacción entre las masas de aire en estas zonas de convergencia la que da lugar a las zonas climáticas.

Dinámica atmosférica

Insolación diferencial

Células de convección

• MODELO DE

TIERRA:

HOMOGÉNEA E

INMÓVIL

Dinámica de las masas fluidas a escala global

• Modelo si la Tierra estuviera quieta y fuera lisa.

• La radiación solar es máxima en el ecuador, los vientos serían así para distribuir y equilibrar la energía en el planeta. Habría una célula convectiva en cada hemisferio

Fuerza de Coriolis

Circulación atmosférica

http://es.youtube.com/watch?v=wizw0tMCpkw

3.2. La hidrosfera

• Sobre la corteza sólida se fue

acumulando el agua procedente de la condensación del vapor expulsado por los volcanes. Desde entonces aquella hidrosfera primitiva ha ido aumentando el volumen a medida que la actividad volcánica seguía aportando vapor de agua a la superficie terrestre.

Hidrosfera

Subsistema

de la hidrosfera

Porcentaje sobre

el total del agua

de la Tierra

Océanos 97 %

Glaciares 2,02 %

Aguas subterráneas 0,57 %

Aguas superficiales 0,001 %

Biosfera 0,0004 %

Hidrosfera

• El ciclo del agua puede explicarse como una máquina que funciona con energía solar, produce un trabajo de erosión, movilización de los materiales rocosos y modelado del relieve.

• El transporte lleva las sales solubles hacia los océanos, permitiendo allí su acumulación.

• La salinidad de los océanos procede del lavado de los continentes.

• .

Ciclo del agua

Hidrosfera y clima

• En las regiones polares el agua se encuentra en estado sólido dentro de los glaciares; en las regiones templadas y ecuatoriales debido a la pluviosidad alta hay grandes ríos y lagos; en las zonas tropicales desérticas se produce una ausencia casi total de agua

Hidrosfera y clima

• El intercambio de calor entre el agua y el aire determina que las corrientes oceánicas transporten grandes cantidades de calor desde las zonas ecuatoriales hacia los polos, y esto amortigua las diferencias térmicas existentes entre las regiones más calientes y las más frías del planeta.

Corrientes marinas

Calor cedido por el aire al agua

Corriente fría

Una corriente oceánica fría absorbe calor del aire

situado sobre ella.

Calor cedido por el agua al aire

Una corriente oceánica cálida cede el calor al aire

situado sobre ella.

Corriente cálida

Temperatura de las masas de agua

• Las masas de agua se estratifican con la profundidad, separándose en dos partes, una profunda fría y otra superficial más cálida. La diferencia de temperatura hace difícil que se produzca mezcla vertical.

• La interfase entre ambas recibe el nombre de termoclina.

Corrientes marinas

• Las corrientes oceánicas se forman por la diferencia de insolación y la evaporación en las zonas tropicales, que incrementa la densidad del agua al aumentar la salinidad y hace que tienda a hundirse, pero la tendencia a la flotabilidad producida por la alta temperatura predomina, y el agua forma una corriente cálida por el Atlántico, llamada corriente del Golfo.

• El agua cuando cede su temperatura a la atmósfera provoca una corriente descendente que llega al fondo del océano Atlántico y lo recorre hacia el sur. Se forma así un río submarino que discurre por los fondos oceánicos de todo el mundo y que recibe el nombre de corriente termohalina, haciendo referencia a que son la temperatura y la salinidad las causantes de su formación.

Corrientes marinas

3.3. La biosfera

• La biosfera es el conjunto de todos los

seres vivos de la Tierra, desde las bacterias hasta los vegetales y animales.

• Mantiene un intenso intercambio de materia y energía con los demás sistemas del planeta: la hidrosfera, la atmósfera y la geosfera, e influye de forma decisiva en su composición y en su dinámica.

• A diferencia de los demás sistemas, la biosfera está sometida al proceso de evolución, que da lugar a una diversidad creciente de seres vivos y a su expansión por la superficie terrestre colonizando todos los ambientes.

• De forma periódica, esta diversidad se ha visto drásticamente reducida debido a diferentes procesos: periodos de desertización, glaciaciones que han cubierto de hielo grandes extensiones de los continentes y de los océanos, periodos de anoxia oceánica, en los que la hidrosfera ha permanecido con muy poco oxígeno disuelto, impactos de meteoritos y la aparición del ser humano y su actividad industrial y agrícola.

4. EL ESTUDIO DEL INTERIOR TERRESTRE

• Los métodos indirectos de estudio nos permiten conocer el interior de la Tierra.

• Gracias a los terremotos de gran magnitud, producen ondas sísmicas que recorren todo el planeta y se reflejan varias veces en las principales discontinuidades.

El método sísmico

• El método sísmico permite detectar discontinuidades sísmicas, que son las superficies de separación entre materiales de distinta composición o de diferente estado.

• El método sísmico como herramienta para conocer la estructura interna de la Tierra, se desarrolló en la primera mitad del siglo XX.

Energía liberada en un terremoto

La energía que se libera en un terremoto

Una parte en forma de ondas sísmicas

Otra parte se transforma en calor por la fricción en el plano de falla

Esfuerzos distensivos

Fallas normales

o directas

Esfuerzos compresivos

Fallas inversas

Esfuerzos de cizalla

Fallas de

desgarre o de

transformación

http://www.school-portal.co.uk/GroupDownloadFile.asp?file=12426&ResourceID=40532

Hipocentro y epicentro de un terremoto

El foco, no es un solo punto,

sino que es más bien

una zona de deslizamiento

en el plano de falla

Zona de la superficie terrestre,

en la vertical del hipocentro,

lugar de máxima magnitud del terremoto

Onda sísmica Compresión y distensión de las rocas

Tipos de ondas sísmicas

PROFUNDAS:

Se forman en el hipocentro

Se propagan por el interior de la Tierra

SUPERFICIALES:

Se transmiten

desde el epicentro

Causan

los destrozos

Ondas P

Son las que transmiten a mayor velocidad: 6-10 km/s

Son las primeras en detectarse en los sismógrafos

Las partículas de roca vibran en la misma dirección que

la propagación de la onda

Ondas S

Son las que transmiten a menor velocidad: 4-7 km/s

Las partículas de roca vibran en una dirección perpendicular a

la propagación de la onda

Sólo se pueden transmitir en medios sólidos

Ondas L y R

Movimiento horizontal

Perpendicular a la dirección

de propagación

Las partículas vibran en un

solo plano: el de la superficie

del terreno

Velocidad de 2-6 km/s

Movimiento elíptico de las

partículas de roca

Similar al movimiento de las

olas en el mar

Las partículas vibran en

el plano vertical y en la dirección

de propagación de la onda

Velocidad de 1-5 km/s

El método sísmico se basa en los

cambios en la velocidad de

propagación de las ondas sísmicas.

Básicamente las ondas P y las S.

Estos cambios en la velocidad se producen cuando las ondas atraviesan

medios de distinta composición química, o que tienen un estado de agregación

diferente: sólido, fluido, líquido. Por ejemplo, cuando corremos por la arena

llevamos una velocidad distinta que si lo hacemos por una acera, o por el agua.

sismograma

EL MÉTODO SÍSMICO

Velo

cid

ad (

m/s

)

Profundidad (Km)

Si la velocidad con la

que se propagan no

cambiara querría

decir que el medio

que atraviesan es

homogéneo. No hay

capas diferentes. V

elo

cid

ad

(m

/s)

Profundidad (Km)

La representación gráfica de la

velocidad de propagación es lo

que llamamos sismograma.

Ve

locid

ad

(m

/s)

SISMOGRAMA Y ESTRUCTURA INTERNA

1000

2000

3000

4000

5000

6000

2

4

6

8

10

12

14

V

(Km/s)

Km

manto núcleo

externo interno inferior superior

co

rteza

Mo

ho

rovic

ic

Gü

tem

berg

Wie

chert

-Lehm

ann

Repett

i

Conra

d

Ca

na

l d

e b

aja

ve

locid

ad

ondas P

ondas S

A los cambios de velocidad se le denominan “discontinuidades”,

existiendo 2 primarias, que determinan la corteza, el manto y el

núcleo, y 3 secundarias, que subdividen a su vez a éstas.

Las discontinuidades sísmicas

• La estructura de la Tierra quedó así establecida definitivamente con sus cinco capas concéntricas:

Las discontinuidades sísmicas

• Andrija Mohorovicic fue el primero que propuso que la Tierra estaba formada por capas concéntricas, e identificó la discontinuidad que separa la corteza del manto.

• Beno Gutenberg fijo la profundidad del manto en 2 900 km de profundidad, pronosticó que el centro del planeta estaba ocupado por un núcleo mucho más denso que el manto, cuya composición era metálica y de naturaleza líquida.

• Ilse Lehman dedujo que en el interior del núcleo líquido había un núcleo sólido cuya superficie se encontraba a 5 150 km de profundidad.

• William Repetti localizó una discontinuidad dentro del manto. Localizada a 670 km de profundidad permitió separar el manto en dos partes: el manto superior y el manto inferior.

Capas de la Tierra

Capas y discontinuidades

5. ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA

6. Composición por capas

6.1. La corteza de la Tierra

• El granito tiene una densidad entre 2 600 y 2 700 kg/m3, mientras que la densidad del basalto está entre 2 700 y 3 200 kg/m3.

• La gran diferencia de densidad entre la corteza granítica y el manto impide que puedan mezclarse.

• Se diferencian dos tipos de corteza: – Corteza oceánica. – Corteza continental

La corteza de la Tierra

Corteza oceánica

• La corteza del fondo de los océanos contiene principalmente basalto, encima se encuentra una capa de sedimentos cuyo espesor disminuye conforme nos alejamos de la costa.

• Las rocas del fondo oceánico no superan los de 200 millones de años.

Corteza continental

• La corteza de los continentes está constituida principalmente por granito (85 % de su masa), también tiene rocas metamórficas, volcánicas y sedimentarias, que alcanzan grandes espesores. Estas rocas son las más antiguas de la corteza, están datadas con 4 000 millones de años de antigüedad.

6.2. El manto

• La composición del manto es más homogénea que la de la corteza.

• Su principal componente son las peridotitas, un grupo de rocas cuyos principales minerales son los olivinos y los piroxenos.

• En la discontinuidad de Gutenberg entran en contacto el manto rocoso y el núcleo de hierro líquido. La temperatura se encuentra cerca de los 3 000 °C.

• En esta zona los estudios sísmicos delatan la presencia de una capa de entre 100 y 400 km de grosor que forma la transición entre el manto y el núcleo: es la capa D”, puede estar formada por la decantación de los restos más densos del manto, que flotan sobre el núcleo externo.

El manto

Corteza continental

Manto superior

Discontinuidad Repetti

Manto inferior

Discontinuidad Gutenberg

Núcleo externo

Corriente descendente Capa D’’

Corrientes de

convección

6.3. El núcleo terrestre

• El núcleo terrestre está compuesto por al menos un 80 % de hierro y más de un 10 % de níquel. El resto de su masa, menos del 10 %, está formado probablemente por oxígeno, carbono y azufre, tres elementos no metálicos que se combinan fácilmente con el hierro.

El núcleo terrestre • El núcleo externo líquido se encuentra a más

de 3 000 °C y a una presión de varios millones de atmósferas, su base se encuentra unos 1 000 °C más caliente que su parte superior; esta gran diferencia de temperatura, unida a su fluidez, produce violentas corrientes de convección. Los átomos de hierro están en parte ionizados, por lo que las cargas positivas y negativas son arrastradas por separado, siguiendo trayectorias circulares que engendran el campo magnético que percibimos en la superficie. La rotación terrestre orienta estas corrientes de convección, por lo que los polos magnéticos están muy cerca de los polos geográficos.

7. Modelo mecánico o dinámico

• La litosfera es una capa rígida, que está formada por la parte más superficial del manto superior y corteza. Se encuentra fracturada en placas litosféricas, que son bloques de diversos tamaños y que según el tipo de corteza son: – Placas litosféricas oceánicas, formadas por corteza

oceánica basáltica con un grosor de entre 30 y 50 km.

– Placas litosféricas continentales compuestas por corteza continental granítica y una porción de manto peridotítico, alcanzando grosores de entre 70 y 150 km.

– Placas mixtas.

Litosfera

Litosfera

oceánica

Corteza oceánica

Manto

superior

Discontinuidad de Repetti

Discontinuidad de Mohorovicic

Corteza continental

Manto

superior

Litosfera

continental

7. Modelo mecánico o dinámico

• La Astenosfera fue delimitada por Don Anderson entre los 60 y los 250 km. La definió como una capa muy heterogénea, que se observaba solo en algunas zonas del globo terrestre.

• La astenosfera se comporta de manera plástica y es la zona donde confluyen las violentas corrientes de convección ascendentes y descendentes del manto que arrastran y empujan la litosfera desde su base. Actualmente se discute su existencia.

7. Modelo mecánico o dinámico

• La mesosfera es sólida, rígida y ocupa el resto del manto hasta la discontinuidad de Gutemberg. A pesar de su solidez y rigidez permite la existencia de corrientes de convección, que englobarían todo el manto, hasta la interfase manto-núcleo, dando lugar a la Capa “D”, de donde surgen columnas de material incandescente (penachos térmicos) asociadas a puntos calientes.

• Se llama endosfera al núcleo terrestre. Los movimientos del núcleo interno en el seno del núcleo externo líquido se cree que son el origen del campo magnético terrestre.

Estructura interna terrestre

Capas de la Tierra

Capas de la Tierra

9. TEMPERATURA Y CALOR INTERNO DE LA TIERRA

Variación de la temperatura

FLUJO TÉRMICO GRADIENTE GEOTÉRMICO

La máquina térmica del interior terrestre

• Casi la totalidad de la energía térmica que posee la Tierra en su interior es por calor residual producido durante su formación. Este calor se debe principalmente a tres procesos: – El intenso bombardeo meteorítico durante la fase

de acreción del planeta – La diferenciación gravitatoria por densidades, con

la consiguiente formación del núcleo que va transformando la energía potencial gravitatoria en energía térmica

– La desintegración de elementos radiactivos, que producen el calentamiento de los materiales bombardeados por las partículas subatómicas generadas, transformando la energía nuclear en energía térmica.

La máquina térmica del interior terrestre

• La pérdida del calor interno de la Tierra fue y sigue siendo el vulcanismo. Las rocas fundidas son vertidas al exterior y se enfrían rápidamente.

• El gradiente geotérmico es el incremento de temperatura cuando se profundiza desde la corteza hacia el interior de la Tierra. El hierro del núcleo externo cristaliza y cede el calor latente de fusión acumulado, por lo que el núcleo interno crece, liberándose grandes cantidades de calor, la convección del núcleo externo traslada hasta la base del manto ese calor, y de nuevo la convección del manto evacua eficazmente hacia la superficie ese calor.

Evacuación del calor

10. MAGNETISMO TERRESTRE

10. MAGNETISMO TERRESTRE

• Los átomos de hierro del núcleo, están en parte ionizados, por lo que las cargas positivas y negativas son arrastradas por separado, siguiendo trayectorias circulares que engendran el campo magnético que percibimos en la superficie. La rotación terrestre orienta estas corrientes de convección, por lo que los polos magnéticos están muy cerca de los polos geográficos. Se originan líneas de flujo magnéticas con el polo positivo hacia el Norte y el negativo hacia el Sur

Las anomalías magnéticas y gravimétricas

• En el campo magnético terrestre y en el campo gravitatorio pueden presentarse anomalías.

• El campo magnético terrestre presenta variaciones o anomalías que ponen de manifiesto la presencia de materiales metálicos o acuíferos. Los magnetómetros son los instrumentos que permiten medir la dirección, la inclinación y la intensidad del campo magnético.

• La materia, por el simple hecho de poseer masa, forma un campo gravitatorio que produce un efecto de atracción sobre el resto de la materia situada en sus proximidades.

• Cuando en una zona el valor de g es algo mayor que lo calculado teniendo en cuenta el radio terrestre en ese punto y otros factores, se considera que en ese lugar hay una anomalía gravimétrica positiva, mientras que si el valor de g es menor, se trata de una anomalía gravimétrica negativa.

Las anomalías magnéticas y gravimétricas

Imagen gravimétrica de la Tierra

Paleomagnetismo

• El paleomagnetismo o magnetismo remanente de las rocas antiguas permite ver que el campo magnético terrestre ha pasado por épocas en que se ha debilitado notablemente hasta casi desaparecer, y a continuación ha invertido su polaridad, este acontecimiento ha ocurrido más de veinte veces en los últimos cinco millones de años.

• Las rocas contienen magnetita cuyos cristales se comportan como brújulas quedando orientados hacia el polo N magnético.

Inversión magnética

Magnetización y orientación