La tierra

¿Que es la tierra ?

La Tierra es el tercer planeta desde el Sol y quinto en cuanto a tamaño. Gira describiendo una órbita elíptica alrededor del Sol, a unos 150 millones de km, en, aproximadamente, un año. Al mismo tiempo gira sobre su propio eje cada día. Es el único planeta conocido que tiene vida, aunque algunos de los otros planetas tienen atmósferas y contienen agua.

La Tierra no es una esfera perfecta, ya que el ecuador se engrosa 21 km, el polo norte está dilatado 10 m y el polo sur está hundido unos 31 metros.

La Tierra posee una atmósfera rica en oxígeno, temperaturas moderadas, agua abundante y una composición química variada. El planeta se compone de rocas y metales, sólidos en el exterior, pero fundidos en el interior.

Desde la antigüedad se han elaborado mapas pera representar la Tierra. Con la llegada de la fotografía, los ordenadores y la astronáutica, la superfície terrestre ha sido estudiada con detalle, aunque todavía queda mucho por descubrir.

Es nuestro planeta y el único habitado. Está en la ecosfera, un espacio que rodea al Sol y que tiene las condiciones necesarias para que exista vida.

La Tierra es el mayor de los planetas rocosos. Eso hace que pueda retener una capa de gases, la atmósfera, que dispersa la luz y absorbe calor. De día evita que la Tierra se caliente demasiado y, de noche, que se enfríe.

Siete de cada diez partes de la superficie terrestre están cubiertas de agua. Los mares y océanos también ayudan a regular la temperatura. El agua que se evapora forma nubes y cae en forma de lluvia o nieve, formando ríos y lagos. En los polos, que reciben poca energía solar, el agua se hiela y forma los casquetes polares. El del sur és más grande y concentra la mayor reserva de agua dulce.

La Tierra no es una esfera perfecta, sino que tiene forma de pera. Cálculos basados en las perturbaciones de las órbitas de los satélites artificiales revelan que el ecuador se engrosa 21 km; el polo norte está dilatado 10 m y el polo sur está hundido unos 31 metros.

¿ Que es la formación de la tierra ?

La Tierra se formó hace unos 4.650 millones de años, junto con todo el Sistema Solar. Aunque las piedras más antiguas de la Tierra no tienen más de 4.000 millones de años, los meteoritos, que se corresponden geológicamente con el núcleo de la Tierra, dan fechas de unos 4.500 millones de años, y la cristalización del núcleo y de los cuerpos precursores de los meteoritos, se cree que ocurrió al mismo tiempo, unos 150 millones de años después de formarse la Tierra y el Sistema Solar.

Después de condensarse a partir del polvo cósmico y del gas mediante la atracción gravitacional, la Tierra era casi homogénea y bastante fría. Pero la continuada contracción de materiales y la radiactividad de algunos de los elementos más pesados hizo que se calentara.

Después, comenzó a fundirse bajo la influencia de la gravedad, produciendo la diferenciación entre la corteza, el manto y el núcleo, con los silicatos más ligeros moviéndose hacia arriba para formar la corteza y el manto y los elementos más pesados, sobre todo el hierro y el níquel, cayendo hacia el centro de la Tierra para formar el núcleo.

Al mismo tiempo, la erupción de los numerosos volcanes, provocó la salida de vapores y gases volátiles y ligeros. Algunos eran atrapados por la gravedad de la Tierra y formaron la atmósfera primitiva, mientras que el vapor de agua condensado formó los primeros océanos.  

La tierra que hoy conocemos tiene un aspecto muy distinto del que tenía poco después de su nacimiento, hece unos 4.500 millones de años. Entonces era un amasijo de rocas conglomeradas cuyo interior se calentó y fundió todo el planeta. Con el tiempo la corteza se secó y se volvió sólida. En las partes más bajas se acumuló el agua mientras que, por encima de la corteza terrestre, se formaba una capa de gases, la atmósfera.

Agua, tierra y aire empezaron a inteactuar de forma bastante violenta ya que, mientras tanto, la lava manaba en abundancia por múltiples grietas de la corteza, que se enriquecía y transformaba gracias a toda esta actividad.

¿Que son las capas terrestres ?

Si pudiéramos observar la Tierra desde el espacio a unos ochenta mil kilómetros de distancia, la veríamos envuelta en una capa de gases que habitualmente llamamos aire y que es la atmósfera.

La atmósfera es una de las tres capas que rodean el planeta. Las otras dos son: la geósfera, constituida por materia en estado sólido, como son las rocas y la arena, y la hidrósfera, constituida por materia en estado liquido, que principalmente es el agua presente en los océanos, ríos, aguas subterráneas, etc. Como la tierra es esférica, las diferentes capas: atmósfera, geósfera e hidrósfera toman la forma del planeta y es por eso que se llaman esferas de la Tierra.

Estas capas esféricas nos muestran, a gran escala, los tres estados de la materia: el gaseoso, en el aire que conforma la atmósfera; el sólido, en los minerales y el suelo de que se compone la geósfera, y el líquido, que son las aguas de la hidrósfera. Cada una de estas capas contribuye a la perpetuación de la vida en el planeta Tierra.

La atmósfera proporciona las condiciones necesarias para que animales y vegetales desarrollen sus procesos vitales, ya que nos protege de las radiaciones solares peligrosas y nos proporciona el oxígeno necesario para la respiración. Mantiene, además, un equilibrio entre los extremos de calor y frío y transporta la humedad de los océanos a los continentes.

La atmósfera proporciona las condiciones necesarias para que animales y vegetales desarrollen sus procesos vitales, ya que nos protege de las radiaciones solares peligrosas y nos proporciona el oxígeno necesario para la respiración. Mantiene, además, un equilibrio entre los extremos de calor y frío y transporta la humedad de los océanos a los continentes.

La geósfera:

ministra, entre muchos otros componentes, los minerales y el suelo para los cultivos.  En la geósfera se da una amplia diversidad de vida, pues contando tan sólo el número de especies de plantas terrestres vemos que hay alrededor de 300.000.

La hidrósfera proporciona el agua para satisfacer las necesidades de los organismos vivos.  En la forma de vapor de agua suspendida en el aire determina los estados del tiempo y los fenómenos climáticos en general.

La vida, tal como la conocemos, nació y se desarrolló en el agua.  Hasta hoy día, las aguas de los mares siguen siendo una fuente inagotable de nuevos seres vivos.  En todos los organismos vivientes hay una parte de agua en mayor o menor proporción.

Podemos decir entonces que el aire, el agua y la tierra constituyen los recursos fundamentales para el desarrollo de la vida en la Tierra, constituyendo lo que se conoce como Biósfera.  Son también factores de suma importancia para el progreso de la humanidad, en actividades productivas como la minería, la industria y la agricultura, por lo que es urgente la toma de conciencia de que la conservación de los recursos mencionados es vital para los seres vivos. Índices altos de contaminación en el agua, aire o suelo, ponen en peligro la vida en el planeta.

Atmósfera:

La atmósfera, ese océano de aire que nos rodea, para efectos prácticos y de estudio, se ha dividido en diversas zonas o capas en relación con la altitud y sus funciones. Estas divisiones y nomenclatura de las mismas son bien dispares, según los científicos y países que las han establecido.

La composición y la temperatura de la atmósfera varía con la altura. La tendencia general observada es que el aire se va haciendo menos denso en la medida que aumenta la altura, hasta llegar a ser imperceptible.  De acuerdo con las últimas investigaciones realizadas y tomando en cuenta la variación vertical de la temperatura, en la atmósfera se pueden distinguir seis capas: tropósfera,  estratósfera,  quimiósfera, mesósfera, termósfera (que incluye la ionósfera) y exósfera.

ALTURA	CAPAS	FENÓMENOS
De 500 a 1.000 km.	Exósfera	Vacío casi absoluto. Zona de circulación de satélites geofísicos.
De 90 a 500 km.	Termósfera	Producción de iones. Capas electrizadas. Reflejan ondas radio.  Auroras y bólidos.
De 80 a 90 km.	Mesósfera	Producción de iones.  Transformación de los rayos cósmicos primarios en secundarios.
De 25 a 80 km.	Quimiósfera	Reacciones químicas. Presencia de capa de ozono.   Filtro de la radiación ultravioleta.
De 10 a 25 km.	Estratósfera	Aire prácticamente en calma. Nubes irisadas.
De 0 a 10 km.	Tropósfera	Fenómenos meteorológicos: nubes, vientos, lluvia,  etc.

Aunque, en general, el espesor de la atmósfera terrestre no puede determinarse con exactitud, ya que no posee una superficie superior que la limite, se admite que al menos es de 1.000 kilómetros y que no es uniforme.

Tropósfera:

Es la capa de aire que está en contacto con la superficie terrestre, por lo que es las más densa, pues se concentra en ella el 90 por ciento del peso de la atmósfera. Contiene todos los gases y la mayor parte del vapor de agua y en ella se producen todos los cambios climáticos. Debido a sus características, es que en esta capa  se desarrolla la vida.

Al ascender por la tropósfera, el aire se va enfriando cada vez más. Se ha calculado que la temperatura disminuye unos 6° C por cada kilómetro de altura (0,6º C. por cada cien metros de altitud), alcanzando temperaturas extremadamente bajas, inferiores a 0° C, en la zona final de esta capa.

Estas diferencias provocan la formación de vientos, nubes y precipitaciones, los cuales determinan el estado del tiempo en un lugar y hacen que esta capa sea la más importante para la meteorología, ya que es en la tropósfera donde tienen lugar todos los fenómenos del clima; de ahí que su nombre "tropósfera" (del griego tropos: cambio) signifique "esfera de cambios".

La altura de la tropósfera es de más o menos 10 km, y su frontera con la capa superior se denomina tropopausa. No obstante, el confín de la tropósfera no es muy conocido, especialmente en el hemisferio sur. En el Ecuador parece llegar a una altitud de 16 a 17 km, mientras que en los polos sólo mide entre seis y ocho km.

Estratósfera:

Encima de la tropopausa, pasada la región de los vientos helados, se encuentra la estratósfera, que llega hasta una altitud de alrededor de 25 km. Esta capa se halla constituida, en general, por estratos de aire con poco movimiento vertical, aunque sí lo tienen horizontal. En esta zona, el aire está casi siempre en perfecta calma por lo que es ideal para el transporte aéreo. En ella prácticamente no existe el clima, aunque algunas veces se encuentran unas ligeras nubes denominadas irisadas, por presentar sus bordes los colores del iris.

Debido a la radiación solar, que alcanza directamente la estratósfera, esta capa presenta mayor temperatura que los últimos estratos de la tropósfera.

El límite de esta capa se llama estrato pausa. Las antiguas nomenclaturas fijaban la altura de la estratósfera hasta los 80 km, pero los nuevos experimentos científicos determinan que esa capa finaliza a unos 25 km, en donde empieza la quimiósfera.

Quimiósfera.

La razón de esta subdivisión moderna de la antigua estratósfera, obedece a que a partir de los 25 a 30 km de altitud la temperatura del aire comienza a aumentar debido a que los rayos ultravioleta del Sol, de gran intensidad a esa cota, transforman el oxígeno del aire en una variedad denominada ozono, que simultáneamente los absorbe y se calienta, o sea, que en esa capa se producen reacciones químicas. Por tanto, en la composición del aire se destaca la presencia de una delgada capa de ozono, situada aproximadamente a 30 kilómetros de la superficie de la Tierra.

La concentración máxima de ozono en la quimiósfera tiene lugar a unos 40 km de altitud y forma una especie de cinturón o faja protectora que se denomina ozonósfera. Esta faja, al producir la dispersión de la luz solar, hace que veamos el cielo de color azul, cuando es negro en realidad, como han comprobado los astronautas. Gracias a esta capa que absorbe gran cantidad de rayos ultravioleta, es posible la vida vegetal y animal en la superficie de la Tierra que, de otra manera, sería rápidamente aniquilada por esa radiación.

Se estima que la quimiósfera llega hasta unos 80 km de altitud, límite en que comienza la mesósfera.

Mesósfera

Esta capa se ubica a continuación de la quimiósfera y alcanza hasta unos 90 kilómetros de altura desde el nivel del mar.  Se caracteriza porque desde su limite con la estratósfera, la temperatura va disminuyendo hasta valores tan bajos como -110° C (bajo cero) en donde comienza la capa siguiente.  En esta capa ya no existe vapor de agua y la proporción de los gases restantes comienza a disminuir.

En la mesósfera se producen también partículas cargadas eléctricamente, los iones, que son átomos o moléculas que han ganado o perdido electrones.Otro fenómeno observable, en la mesósfera es la caída de meteoritos, que al entrar en contacto, con esta capa y a causa de la fuerza de fricción, emiten  luz, la que cesa cuando la masa del meteoro ha sido totalmente consumido.  Esto es lo que nosotros conocemos como "estrellas fugaces", las que vemos pasar sorpresivamente en el cielo.

Termósfera y Ionósfera

La termósfera sería la quinta capa de la atmósfera de la Tierra. Se encuentra arriba de la mesósfera, abarcando desde los 90 hasta los 500 kilómetros. A esta altura, el aire es muy tenue y la temperatura cambia con la actividad solar. Si el sol está activo, las temperaturas en la termósfera pueden llegar a 1,500° C y ¡hasta más altas! La termósfera de la Tierra también incluye la región llamada ionósfera.

Para los científicos no ha sido posible definir con exactitud el limite superior de la ionósfera, ya que, los gases que aún quedan en la parte externa de esta capa, se intercambian continuamente con los del espacio exterior.

La diferencia que tiene con las capas inferiores, es que está formada casi totalmente por partículas cargadas o ionizadas que se producen por la radiación ultravioleta al arrancar electrones a las moléculas gaseosas. 

Debido a esta naturaleza eléctrica, la temperatura de la ionósfera tiende a aumentar hasta una altura aproximada de unos 500 kilómetros, donde alcanza unos 1.500 grados centígrados.

Una propiedad importante de la ionósfera en el ámbito de las radiocomunicaciones, es que los iones presentes en esta capa pueden reflejar (o hacer "rebotar") las ondas de radio, permitiendo la comunicación entre los distintos lugares del globo terrestre.

Exósfera

Se encuentra a partir de los 500 kilómetros de altura desde el nivel del mar y en ella los gases atmosféricos como el oxígeno y el nitrógeno casi no existen y apenas hay moléculas de materia. Es la capa más extensa de la atmósfera y es la región que exploran los satélites artificiales y no tiene la menor influencia sobre los fenómenos meteorológicos.

La composición de la exósfera se forma principalmente por los gases livianos como el hidrógeno y el helio; éstos son gases tan ligeros que tienden a escaparse del campo gravitacional de la Tierra dispersándose en el espacio.

Debido a la densidad extremadamente baja de esta capa es decir, el escaso número de moléculas por unidad de volumen, es que la temperatura de la exósfera es una propiedad difícil de analizar en este nivel.  No olvides que la temperatura depende del movimiento de las partículas, y para el caso de la atmósfera se trata además de moléculas de diferentes gases.

Estructuras de la tierra:

estructura interna:

 Manto: Empieza desde la discontinuidad deGutenberg hasta la de Mohorovicic, estacomprende 2900 Km de profundidad y sedivide en dos:

Manto exterior: Llamada tambiénastenosfera, el cual es una masade cuerpo viscoso con diversastemperaturas y densidades, enella se crean los plegamientos,fracturas y fallas. En esta capa se encuentra eldepósito de magma.

Manto Interno: Llamada también mesosfera,presenta la característica de ser un sólido,compuesto por peridotita , que es una piedracompuesta, su mayor parte, por silicatos demagnesio y hierro.Núcleo: Tiene una capa exterior de unos 2.225 km de grosorcon una densidad relativa media de 10. Esta capa esprobablementerígida y susuperficie exteriortiene depresionesy picos. Por elcontrario, elnúcleo interior,cuyo radio es deunos 1.275 km, essólido. Ambascapas del núcleose componen dehierro con unpequeñoporcentaje deníquel y de otros elementos. Las temperaturas del núcleointerior pueden llegar a los 6.650 °C y su densidad media es de13.El núcleo interno irradia continuamente un calor intensohacia afuera, a través de las diversas capas concéntricas queforman la porción sólida del planeta. La fuente de este calor esla energía liberada por la desintegración del uranio y otroselementos radiactivos. Las corrientes de convección dentro del manto trasladan la mayor parte de la energía térmica de la Tierra hasta la superficie.