Historias de un viejo planeta

– Describe con un esquema la historia del planeta Tierra, desde su aparición hasta la situación en la que supuestamente se encontrará dentro de 2500 millones de años.

Los planetas activos como la Tierra son eficaces máquinas de borrar su historia, porque continuamente destruyen rocas para fabricar otras.

De los millones de acontecimientos trabajosamente recogidos e interpretados, destacamos los más significativos: hace aproximadamente 4570 millones de años empezó la formación de la Tierra. A continuación representamos los episodios más importantes en la historia de nuestro planeta.

1.- Hace 4470 millones de años: 

La Tierra era una esfera de roca candente.

2.- Hace 4440 millones de años:

Un objeto rocoso del tamaño de Marte chocó con la Tierra y los residuos del impacto orbitan como un anillo y se agrupan formando la Luna.

3.- Hace 4400 millones de años:

Aparecieron indicios de los primeros mares y de la primera corteza continental.

4.- Hace entre 850 millones de años y 580 millones de años:

La disminución del efecto invernadero congela casi toda la totalidad de la superficie del planeta. La glaciación casi total convierte la Tierra en un planeta blanco.

5.- Hace 250 millones de años:

Los continentes están unidos en la Última Pangea.

6.- Tierra en la actualidad:

7.- Dentro de 150 millones de años:

La geografía de un mundo que nuestra especie probablemente no verá. Han surgido nuevos océanos. Los continentes se han desplazado cambiando la imagen que conocemos del planeta.

8.- Dentro de 2500 millones de años:

El Sol ha aumentado su actividad transformándose en una estrella gigante roja, y su superficie será el único horizonte del planeta. Un planeta abrasado por su estrella. Hay que subrayar la belleza de este final simétrico: la Tierra fue un mar de fuego en su inicio y probablemente volverá a serlo en su final.

La máquina Tierra

– ¿Qué explica la teoría de la tectónica de placas?

La tectónica de placas explica que la superficie terrestre está dividida en placas que están en contínuo movimiento debido a los sucesos que ocurren en el interior terrestre.

– Explica qué son y cómo se producen las corrientes de convección.

Son patrones en circulo que se dan en líquidos en los que se calienta la parte inferior. Al calentarla se dilata y cambia su densidad que hace que la parte caliente ascienda, por lo que se enfría y vuelve a bajar donde se calienta, creando un movimiento circular organizado.

– ¿Cómo explica la tectónica de placas la formación de cordilleras?

Al chocar dos placas hay una que es mas densa que la otra por lo que "empuja más fuerte colocándose así bajo la otra y elevándola, creando así una cordillera montañosa.

– ¿Qué son las zonas de subducción?.

La zona de subducción es una zona larga y estrecha donde una placa litosférica desciende por debajo de otra. La fricción producida en esta zona lleva al derretimiento del manto que a su vez asciende a través de la corteza continental creando volcanes.

– Busca esquemas que reflejen los distintos movimientos de las placas tectónicas.

• Convergentes: Las placas chocan entre ellas. Se pude producir entre dos placas continentales que ambas se elevan, formando montañas, entre una oceánica y una continental, que la oceánica se sumerge bajo la continental, formando montañas y fosas marinas, o entre dos placas oceánicas formando una fosa marina. 
  
  
  
  
  
• Divergentes: Cuando las placas se separan formando fallas
  
  
  
  
  
  
• Transformantes: Las placas se mueven a lo largo de una linea de fallo, lateralmente en sentidos opuestos.

De la deriva continental a la tectónica de placas.

– Explica la teoría de la tectónica de placas, basándote en la distribución de los focos sísmicos y volcanes.

La tectónica de placas propone que el "almacén térmico" localizado en el núcleo calienta el manto lo suficiente como para que se produzcan corrientes de convección: los materiales calientes ascienden y los fríos descienden moviendo la litosfera y rompiéndola en capas.

– ¿Qué son las placas tectónicas?.

Son partes semirrígidas de la litosfera que flotan sobre el manto y cuyas zonas de choque forman los cinturones de actividad volcánica, sísmica o tectónica.

– Copia alguna imagen en la que se observe la distribución de las placas tectónicas en la superficie terrestre.

– Busca información sobre la extensión del fondo oceánico y sobre las dorsales oceánicas y relaciona esta información con la teoría de la tectónica de placas.

En las dorsales oceánicas, sale magma del interior del planeta que va separando las placas solidificándose, provocando así la expansión del fondo oceánico.

3.- Wegener: los continentes en movimiento.

– ¿Cuál era el enunciado de su teoría?

La teoría afirmaba que los continentes actuales estuvieron unidos hace unos 200 millones de años y constituían un supercontinente, Pangea.

– ¿Cómo ha cambiado la superficie terrestre en los últimos 300 millones de años?.

En sus inicios los continentes del planeta estaban totalmente unidos entre sí formando un gran supercontinente, Pangea, con un océano alrededor, Panthalasa. Poco a poco con el paso del tiempo los continentes fueron separándose entre sí, formando poco a poco los continentes que tenemos en la actualidad, con todos nuestros océanos.

– ¿En qué pruebas se basó?. Descríbelas buscando en internet ejemplos que las confirmen 

Se basó en varias pruebas:

• Pruebas geográficas: Se basó en que los continentes habían tenido que estar juntos porque las costas tenían formas que encajaban, especialmente entre África y Sudamérica.

• Pruebas paleontológicas: Al encontrar fósiles de especies en la Antártida, Sudamérica, India y Australia se sabía que los continentes habían tenido que estar juntos, porque las especies de los fósiles nombrados no habrían sido capaces de cruzar los océanos que tenemos en la actualidad.

• Pruebas geológicas y tectónicas: Si unimos los contientes en uno, nos damos cuenta de que las cadenas montañosas y los tipos de roca guardan uniformidad y continuidad física.

• Pruebas paleoclimáticas: Wegener descubrió que los climas actuales no coincidían con los antiguos en muchas zonas del planeta. Por ejemplo, zonas cálidas estuvieron cubiertas de hielo (India, Australia) y zonas como América del norte y Europa eran cálidas. Existen restos de glaciares en Brasil y el Congo, y yacimientos de hulla en Groenlandia, la cuál solo se forman en clímas cálidos, que demuestran esta teoría. 

– ¿Cuál fue el fallo de su teoría?.

En que según él las placas de la Tierra se separaban mediante la fuerza de empuje de las mareas, deslizándose, cuando se demostró que si una marea tiene la fuerza para mover una placa el planeta dejaría de girar en un año, y también afirmó que Europa y América se separaban a una velocidad de 250 cm cada año, cuando la distancia actual es 10 veces menor.

– ¿Qué teoría se enunció a partir de la de Wegener?.

La tectónica de placas, una teoría mucho más desarrollada y que corregía los errores de Wegener.

El interior de la Tierra.

– Describe por qué la medida de la densidad de los materiales de la Tierra sirve para deducir la estructura del interior terrestre.

Porque, al ser la densidad una propiedad específica de los materiales, comparando la densidad de los materiales de la superficie, con la densidad del planeta, pueden deducir que materiales forman el interior terrestre según si la densidad del planeta es mayor que la del elemento en cuestión.

– Investiga sobre la distribución de las ondas sísmicas en el interior terrestre. ¿Por qué podemos utilizar  estas ondas como instrumento para deducir la estructura interna de la Tierra?.

Mediante las ondas sísmicas se puede deducir el interior del planeta debido a que hay dos tipos de ondas (P y S) y que estas cambian de velocidad al cambiar de medio en el que se propagan. Además, las ondas S no se propagan en fluidos. A 2900 km de profundidad las S chocan, lo que significa que han encontrado una capa fluida, el núcleo externo. Además, cada cambio de dirección nos hace saber que han cambiado de medio, por lo que podemos saber en cuantas capas está dividido el interior terrestre.

Divisiones del interior de la Tierra.

– Haz un esquema de la estructura interna del planeta, indicando las profundidades en las que se separan unas capas de otras.

La capa más externa del planeta es la corteza, que según si es oceánica o continental puede variar entre los 6-12 km o los 25-70 km. Tras esta capa se encuentra la discontinuidad de Mohorovic que da paso al manto superior, que llega hasta una profundidad de 670 km, donde comienza el manto inferior, que con la discontinuidad de Wiechert-Gutenberg, a 2900 km de profundidad, deja paso al núcleo externo, que es líquido, el cuál llega hasta la discontinuidad de Lehman, a 4980-5120 km de profundidad, seguido por el núcleo interno, formado por níquel y hierro, que llega hasta el centro de la Tierra.

– ¿De dónde proviene la energía interna del planeta?.

El primer pensamiento fue el de creer que la energía interna provenía de la desintegración de isótopos radiactivos inestables que chocaban con minerales y los calentaban. Sin embargo los geoquímicos han descubierto que estos elementos estaban sólo en la corteza y el núcleo está a unos 5.000 ºC. Se cree que el calor del interior de la Tierra tiene el mismo origen que el proceso por el que los planetesimales, al chocarse, se calentaron y se terminaron fundiendo, ya que al chocarse los objetos se calientan.

La Tierra, Un Planeta Dinámico

– ¿Cómo ha cambiado la atmósfera terrestre, desde su aparición hasta la actualidad?

Terminando el proceso de creación del planeta, había volcanes que emitían multitud de gases, los de mayor densidad se colocaban abajo y los de menor arriba, pero no podían escapar debido a la gravedad terrestre. Al terminar este proceso, dichos gases formaron la primera atmósfera, formada por CO2 CO, metano, amoníaco y vapor de agua. El vapor de agua condensa y se formaron los océanos, que contenían mucho CO2 y amoníaco. Los rayos ultravioletas podían entrar así que era difícil crear vida en la Tierra. Se formaron los primeros seres vivos que transformaban el CO2 en oxígeno, realizando la fotosíntesis, así la tierra se calentó y se formó el ozono, que tenia menor densidad, por lo que subió y retuvo los rayos ultravioletas, permitiendo la vida en la Tierra.

Atmósfera terrestre primitiva

Esquema de la atmósfera terrestre actual

– ¿Qué temperatura tendría la Tierra sin el efecto invernadero?. El efecto invernadero, ¿es positivo o negativo?. Razona tu respuesta. Razona por qué actualmente se consideran contaminantes los gases que aumentan este efecto.

Estos gases atrapan parte de la temperatura que manda el sol y hace aumentar la temperatura del planeta, sin estos gases la Tierra tendría una temperatura media de -18 ºC, en vez de los 15ºC que tiene en la actualidad. Actualmente estos gases se consideran contaminantes porque al aumentar estos gases se absorbe mas calor del Sol, por lo que la temperatura del planeta aumenta, se derriten glaciares y se produce cambio climático.

– ¿Por qué en la Tierra, en comparación con otros astros del sistema solar que también poseen agua, el  agua es líquida?.

Porque está más cerca del Sol que los planetas o satélites que también tienen agua, por la masa mayor de la Tierra que hace que tenga más gravedad y mantenga una atmósfera, por lo que se limita la vaporización del agua y por la presencia de gases de efecto invernadero, que impiden que se congelen los océanos y aguas del planeta.

- ¿Cuál es el origen de la energía responsable de "alisar" el relieve terrestre?

Los agentes externos como el viento o el agua erosionan zonas altas de la superficie del planeta y se encargan de transportarlos hacia zonas más bajas gracias a la gravedad, que hace que el agua se dirija de las zonas altas a las bajas, por la atracción de la gravedad.

– Sin energía solar, ¿habría viento?, ¿y ciclo del agua?. Explica tu respuesta.

No, porque el viento se produce debido al movimiento del aire de zonas altas a zonas bajas cuando se calienta. El aire frío sube y el caliente baja, el caliente se enfría y el frío que está arriba se calienta, así que está en movimiento, y para que el ciclo del agua funcione se debe evaporar agua, y si no hay energía solar, ni el aire se calienta ni el agua se evapora, por lo que no se producirían ninguno de los dos procesos.

– Por qué decimos que la Tierra es un “planeta dinámico”.

Porque está en constante transformación, los gases de la atmósfera reaccionan entre sí formando otros gases, los seres vivos crean gases que también pasan a formar parte de la atmósfera, las placas tectónicas se mueven, por lo que los continentes se desplazan, los agentes externos erosionan zonas altas y sedimentan en las zonas bajas, todo el planeta se mueve, no esta estático, es un planeta dinámico.