manto terrestre

¿que es el manto terrestre?

El manto terrestre es la capa de la Tierra que se encuentra entre la corteza y el núcleo (supone aproximadamente el 84 % del volumen del planeta). El manto terrestre se extiende desde cerca de 33 km de profundidad (o alrededor de 8 km en las zonas oceánicas) hasta los 2900 km (transición al núcleo). La diferenciación del manto se inició hace cerca de 3800 millones de años, cuando la segregación gravimétrica de los componentes del protoplaneta Tierra produjo la actual estratificación. La presión en la parte inferior del manto ronda los 140 GPa (unas 1 400 000 atmósferas). Se divide en dos partes: manto interno, sólido, elástico; y manto externo, fluido, viscoso.

caracteristicas

El manto se diferencia principalmente de la corteza por sus características químicas y su comportamiento mecánico, lo que implica la existencia de una clara alteración súbita (una discontinuidad) en las propiedades físicas de los materiales, que es conocida como discontinuidad de Mohorovičić, o simplemente Moho, en homenaje a Andrija Mohorovičić, el geofísico que la descubrió. Esta discontinuidad marca la frontera entre la corteza y el manto.

Durante tiempo se pensó que el Moho representaba la frontera entre la estructura rígida de la corteza y la zona más plástica del manto, siendo la zona donde tendría lugar el movimiento entre las placas de la litosfera rígida y la astenosfera plástica. Sin embargo, estudios recientes han demostrado que esa frontera se ubica mucho más abajo, en pleno manto superior, a una profundidad del orden de los 70 km bajo la corteza oceánica y de los 150 km bajo la corteza continental. Así, el manto que se sitúa inmediatamente debajo de la corteza está compuesto por materiales relativamente fríos (aprox. 600 °C), rígido y fundido con la corteza, a pesar de estar separado de ella por la Moho. Ello demuestra que la Moho es en realidad una discontinuidad composicional y no una zona de separación dinámica.

Composición

La principal alteración mecánica en el Moho se evidencia en la velocidad de las ondas sísmicas, que aumenta sustancialmente, dada la mayor densidad de los materiales del manto (ya que la velocidad de propagación de una vibración es proporcional a la densidad del material). Esa mayor densidad resulta, además del efecto del aumento de la presión, de las diferencias en su composición química, que es en realidad el principal elemento diferenciador entre corteza y manto: los materiales del manto son muy ricos en minerales máficos de hierro y magnesio, especialmente olivino y piroxeno. Debido al aumento de la proporción relativa de esos minerales, las rocas del manto —peridotita, dunita y eclogita— comparadas con las rocas de la corteza, se caracterizan por un porcentaje de hierro y magnesio mucho mayor, en detrimento del silicio y del aluminio.

Composición de la corteza terrestre

La corteza terrestre está compuesta por rocas silíceas, distinguiéndose tres capas principales:

Capa sedimentaria: Está formada por rocas sedimentarias que se sitúan sobre los continentes y sobre las plataformas continentales. Esta capa está formada por rocas replegadas que forman parte de las cordilleras actuales y antiguas de los continentes y de la base de la plataforma continental, y por sedimentos recientes que se depositan fundamentalmente sobre la plataforma continental y los fondos marinos próximos al continente.
Capa granítica: Está formada por rocas parecidas al granito. Forma la masa fundamental de las zonas continentales emergidas. Entre esta capa y la siguiente se aprecia la discontinuidad de Conrad, llamada también «canal de la litosfera», que marca los límites de la capa granítica y la capa inferior basáltica. Tanto la capa sedimentaria como la granítica son capas discontínuas y se encuentran como flotanto en equilibrio isostático sobre la capa basáltica, como lo hace un iceberg sobre el agua.
Capa basáltica: Está formada por rocas semejantes al basalto. Es una capa continua alrededor de la Tierra, al contrario que las dos anteriores. La discontinuidad de Mohorovicic separa la capa basáltica del manto.

La corteza terrestre es una gran desconocida por las dificultades que presenta su estudio. Sin embargo, los datos que facilitan los estudios simológicos han contribuido de forma importante al conocimiento de la estructura interna de la Tierra. A través del análisis de la propagación de las ondas sísmicas se construyen perfiles que proporcionan la geometría de las estructuras tectónicas.

Esquema de la corteza terrestre: Dorsales y fosas oceánicas

Distinguimos dos tipos de corteza, la corteza continental y la corteza oceánica. La corteza continental se caracteriza por estar compuesta de materiales más ácidos, sedimentos de mucho más espesor y un mayor porcentaje de rocas metamórficas. La corteza oceánica, por el contrario, está formada, esencialmente, por rocas básicas, los sedimentos son muy escasos y las rocas metamórficas menos frecuentes. Así pues, la corteza continental es ligeramente menos densa que las oceánica y por eso se sitúa encima.

Entre algunas de las capas se producen cambios químicos o estructurales que provocan discontinuidades. Los elementos menos pesados, como silicio, aluminio, calcio, potasio, sodio y oxígeno, componen la corteza exterior.

Las placas que forman la corteza terrestre se encuentran flotando sobre materiales pastosos sometidos a fuertes presiones. Se desplazan lentamente las unas con respecto a las otras. En el pasado estuvieron unidas, después se separaron formando los actuales continentes.

Debido a estos movimientos y a la presión sobre los materiales internos, se producen diversos fenómenos: plegamientos del terreno, fallas, grietas, volcanes y terremotos. Vivimos sobre una superficie que, lejos de permanecer estable, va cambiando a lo largo del tiempo.

Movimiento de las Placas Tectónicas

Sobre la Tierra, las placas tectónicas se desplazan y se deslizan renovando constantemente su superficie. En las dorsales oceánicas el magma se eleva, formando una nueva corteza al separar dos placas.

Cuando dos placas se presionan entre sí, una sección de una puede quedar bajo la otra. Ese proceso puede cavar trincheras oceánicas profundas o inducir erupciones volcánicas.

Proceso vital

El hecho de llevar carbono dentro y fuera del interior del planeta regula la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera, un gas con efecto invernadero y contaminante. Cuando se concentran grandes cantidades de este gas, la atmósfera atrapa mucho calor.

El ciclo de carbono, por lo tanto, actúa como un termostato global, regulándose a sí mismo cuando es necesario (aunque no toma en cuenta el exceso de dióxido de carbono que está causando el cambio climático por la actividad humana).

Por otro lado, un clima más cálido también genera más lluvia, lo que ayuda a extraer más dióxido de carbono fuera de la atmósfera.

La actividad tectónica también lleva rocas frescas a la superficie que, expuestas, son cruciales para las reacciones químicas que liberan minerales.

Las montañas, formadas de placas tectónicas, canalizan el aire hacia arriba, donde se enfría, se condensa y forma gotas de lluvia que ayudan a extraer a su vez el carbono de la atmósfera.

consecuencias de los movimientos de las placas tectonicas

La principal causa de un terremoto es el movimiento de las grandes placas tectónicas. Depende de cual sea la intensidad del mismo, el fenómeno sísmicopuede alcanzar unos rangos u otros produciendo más o menos daños. Un proceso que tiene lugar en la litosfera terrestre, donde la actividad y las múltiples colisiones están a la orden del día.

Los terremotos son la simple consecuencia del movimiento de estas placas en las zonas internas de nuestro planeta, es decir, el último paso de un proceso que comienza en las profundidades.

corteza de la tierra

¿Que es la corteza?

la corteza terrestre es la capa exterior más externa de un planeta rocoso, un planeta enano o un satélite natural. Por lo general, se distingue del manto subyacente por su composición química; sin embargo, en el caso de los satélites helados, se puede distinguir en función de su fase (corteza sólida vs. capa líquida).

Las cortezas de la Tierra, la Luna, Mercurio, Venus, Marte, Ío y otros cuerpos planetarios se formaron a través de procesos ígneos, y luego se modificaron por erosión, cráteres de impacto, vulcanismo y sedimentan.

La mayoría de los planetas terrestres tienen cortezas bastante uniformes. La Tierra, sin embargo, tiene dos tipos distintos: corteza continental y corteza oceánica. Estos dos tipos tienen diferentes composiciones químicas y propiedades físicas, y se formaron por diferentes procesos geológicos.

La corteza de la Tierra es comparativamente delgada, con un espesor que varía de 5 km, en el fondo oceánico, hasta 70 km en las zon

La corteza se encuentra conformada por distintas capas cuyos componentes varían en cuanto a la densidad o el peso de los mismos, de esta manera los compuestos más livianos se encontraran en la superficie y los materiales más pesados se encontraran debajo de los livianos, uno de los tantos elementos considerados como livianos son, el potasio, el oxígeno, el calcio, el sodio y el silicio por lo tanto se encuentran en las regiones más superficiales.

Las placas que se encuentran originando la corteza terrestre, están en constante flotación sobre distintos materiales de carácter pastosos, las placas se desplazan lentamente unas con otras, anteriormente era una sola placa pero la misma se dividió dando origen a los distintos continentes conocidos hasta hoy, debido a la generación de estos movimientos sumando las distintas presiones a las que son sometidas las placas inferiores, se originan distintos fenómenos, como plegamiento de las placas, terremotos, volcanes, grietas en la tierra y a fines.

Existen dos tipos de corteza terrestre: corteza oceánica, caracterizada por ser más delgada y en ella se puede realizar la identificación de tres niveles; por otra parte se encuentra, la corteza continental que posee menos homogeneidad entre sus elementos que la conforman y posee una densidad menor con respecto a la corteza oceánica.

Ionosfera

¿QUE ES LA IONOSFERA?

Esquema de la propagación por onda corta mediante rebotes sucesivos ionosfera-tierra, que permite sobrepasar el horizonte electromagnético.

La ionosfera, ionosfera o termósfera¹²³ es la parte de la atmósfera terrestre ionizada permanentemente debido a la fotoionización que provoca la radiación solar. Se sitúa entre la mesosfera y la exosfera, y en promedio se extiende aproximadamente entre los 80 km y los 400 km de altitud, aunque los límites inferior y superior varían según autores y se quedan en 80-90 km y 600-800 km respectivamente. Por otra parte, algunos consideran que la alta ionosfera constituye el límite inferior de la magnetosfera, solapándose ligeramente ambas capas (entre los 500 km y 600-800⁴km). La ionosfera también se conoce como termosfera⁵ por las elevadas temperaturas que se alcanzan en ella debido a que los gases están en general ionizados. Si el sol está activo, las temperaturas en la termosfera pueden llegar a 1.500 °C; sin embargo, estas elevadas temperaturas no se corresponden con la sensación de calor que tendríamos en la troposfera porque en la termosfera la densidad es muchísimo más baja. Los gases aparecen ionizados porque esta capa absorbe las radiaciones solares de menor longitud de onda (rayos gamma y rayos X) que son altamente energéticos.

Entre las propiedades de la ionosfera, encontramos que esta capa contribuye esencialmente en la reflexión de las ondas de radio emitidas desde la superficie terrestre, lo que posibilita que éstas puedan viajar grandes distancias sobre la Tierra gracias a las partículas de iones (cargadas de electricidad) presentes en esta capa. Además, en esta capa se desintegran la mayoría de meteoroides, a una altura entre 80 y 110 km, debido al rozamiento con el aire y dan lugar a meteoros o estrellas fugaces.

Pero las estrellas fugaces no son el único fenómeno luminoso que ocurre en esta capa. En las regiones polares las partículas cargadas portadas por el viento solar son atrapadas por el campo magnético terrestre incidiendo sobre la parte superior de la ionosfera y dando lugar a la formación de auroras

Existe una diferencia entre los criterios seguidos para designar una capa como termosfera o ionosfera, por lo que se trata de dos entidades físicas a priori diferentes. Mientras que la designación de termosfera se basa simplemente en el perfil de temperaturas vertical, el criterio para designar la ionosfera hace referencia a la presencia destacable de iones y eso tiene relación con la energía solar que utilizan los escasos átomos de gases del aire para ionizarse: la ionización es el proceso que calienta gran parte del aire. Sin embargo, los límites obtenidos con ambos criterios son muy difusos y además coinciden entre sí. De hecho, según algunos autores la ionosfera estaría contenida en la termosfera,⁶ mientras que según otros, sería al contrario y la termosfera⁵ se contendría en la ionosfera,² y sin embargo los intervalos de ambas capas son aproximadamente coincidentes en todos los casos.

A pesar de ello, existe una pequeña diferencia entre el criterio de la ionización y el de la temperatura, y es que debido a la variación de la radiación solar entre el día y la noche, la ionización de las capas altas de la atmósfera cambian más bruscamente con el ciclo diario que el perfil de temperatura vertical, que se mantiene aproximadamente constante. Por ese motivo, los límites asociados a la ionosfera son todavía más variables que los de la termosfera. De hecho, el límite inferior de la ionosfera es muy variable: mientras que por la noche se encuentra en la capa E, a unos 110 km, durante el día aparece una capa D, alrededor de los 60 km. La explicación de este hecho es relativamente sencilla: la radiación ultravioleta es absorbida por los gases que forman el aire en las capas atmosféricas más elevadas durante la noche y también durante el día (en mayor proporción, obviamente) y transformada en iones, que son buenos conductores de la electricidad, lo mismo que vemos en un tubo de neón y en la producción de las auroras polares, las cuales se deben también a este proceso.

Dicho en otros términos: la radiación solar contiene longitudes de onda que van desde los rayos infrarrojos (los de mayor longitud de onda) hasta los ultravioleta (los de menor longitud de onda). El espectro visible sólo va desde el rojo hasta el violeta. Los seres humanos tienen que protegerse tanto de la radiación infrarroja (cremas o filtros solares, que deben aplicarse independientemente de la temperatura como sucede en los lugares nevados, donde las quemaduras por el sol pueden ser muy graves) y también de los ultravioleta (rayos UVA) especialmente en los lentes de sol para protegernos los ojos. Pero la mayor parte de los rayos ultravioleta que nos llegan del sol son «filtrados» en las capas superiores de la atmósfera transformando los escasos átomos de gases atmosféricos en iones y esta ionización es la que calienta esa capa ionizada ya que dicha ionización corresponde a una verdadera excitación electrónica que causa el aumento del calor de la termosfera. Dicho calor, aunque puede ser muy elevado, carece de sentido por estar producido en un ambiente muy enrarecido de gases (se trata de un proceso similar al de los hornos de microondas, donde el calor producido se disipa con mayor rapidez que en un horno convencional al cesar la excitación producida eléctricamente en los alimentos).

Así pues, los rayos ultravioleta del espectro solar ionizan las capas altas de la atmósfera y, a su vez, la capa ionizada impide la propagación hacia la superficie terrestre de los nuevos rayos ultravioleta. Como resulta lógico, cuando mayor es la intensidad de la radiación solar (en horas del mediodía y algo después), la ionización profundiza más en la atmósfera (hasta más abajo).

Ciclo del agua

Se trata de un proceso que se encarga de describir la circulación del agua entre los diferentes elemento de la hidrosfera, en donde el agua gracias a una serie de reacciones físico-química puede pasar de un estado sólida, líquido y gaseoso, a esto se le denomina ciclo hidrológico. Ya que el agua es uno de los pocos elementos existentes en el planeta tierra que tiene esa capacidad, el vital líquido como es conocido se puede encontrar en el cielo en la tierra y en mayor cantidad en los mares y ríos.

El agua en el planeta está presente en tres estados distintos, como lo son, el gaseoso líquido y sólido, pasando de uno a otro gracias procesos como la evaporación del agua en la tierra, las precipitaciones del agua contenida en la nubes entre otros, sin causar variaciones en la cantidad total de agua contenida en el planta.

El ciclo del agua se lleva a cabo de dos formas interna y externa, el ciclo interno consiste en la formación del agua de origen magmático mediante reacciones químicas, el agua que allí se forma puede salir a la superficie al momento de los volcanes hacen erupción o a través de aguas termales.

El ciclo externo por otro lado comienza con la evaporación del agua contenida en los depósitos, como mares, ríos y muchos otros, también la transpiración de las plantas y la sudoración en los animales, aportan agua que es evaporada y elevada a las nubes y gracias a las bajas temperaturas se enfría y se condensa en la nubes transformándose en agua. Luego las gotas producidas por la condensación se unen formando así nubes que pos su tamaño y peso termina cayendo a la superficie de la tierra, pudiendo ser de dos tipos sólida (granizo o nieve, debido a las bajas temperaturas) o líquida. El agua al llegar a la superficie puede tener varios destinos, unos de ellos es su utilización en los procesos orgánicos de los seres vivos, otra parte es infiltrada a través de los poros de la tierra, colocándose en depósitos subterráneos y por último gracias a la escorrentía que provoca que el agua se desliza a través de las distintas superficies hasta llegar a los mares, lagos y ríos.

Fases del ciclo del agua

Evaporación. El agua se evapora de los océanos, lagos y ríos. En cualquier parte donde se encuentre el agua en superficie terrestre será evaporada por el calor. Podría decirse que el 90% del agua proviene de las fuentes más grandes, mientras que el otro 10% proviene de humedad presente en las especies vegetales o en la tierra.

Cuando el grado de humedad de la atmósfera logra alcanzar el 100%, se hacen presentes las saturaciones, deteniendo así los procesos de evaporación. La gran cantidad de precipitaciones se dan en donde la evaporación es mayor. Es por eso que las lluvias se dan cerca de los mares, ríos y lagos.

Condensación: formación de nubes.Cuando el agua se evapora, se condensa junto a varios tipos de partículas, las cuales forman nubes. En ellas se encuentra un factor importante, la temperatura atmosférica, lo cual indica lo frío que se ha vuelto el vapor de agua.

Precipitación. Es en este punto donde la condensación se precipita sobre la tierra, siendo este proceso más conocido como lluvias. Estas se pueden dar en forma de agua, nieve, o en algunos casos granizo.
Infiltración. El agua precipitada penetra el suelo para encontrarse finalmente en la superficie terrestre y en cierta parte debajo de ella.

Escorrentía. Proceso en el cual el agua circula en distintas zonas terrestres. Se da en zonas donde no hay infiltración, donde se produce el deshielo en la nieve de zonas montañosas, o los glaciares.

Circulación subterránea. Está relacionada con la escorrentía, ya que se produce en la superficie terrestre. Sin embargo, esta ocurre en el subsuelo. Luego de este proceso ocurre la evaporación y así es como se dan las fases del ciclo del agua.

Importancia del ciclo del agua

El fenómeno conocido como ciclo del agua es aquel que hace que el agua vaya transformando sus estados en diferentes momentos para mantenerse siempre como uno de los elementos más importantes del planeta. El ciclo del agua es un ciclo muy complejo que sucede a partir de la interacción de reacciones químicas con reacciones biológicas y geográficas. Es importante señalar que sin el ciclo de agua los seres humanos no podrían acceder a este elemento natural ya que se volvería un recurso agotable estando en un sólo estado y no recreándose una y otra vez.

El ciclo del agua es un ciclo continuo que no tiene un principio o un fin fácilmente determinados porque se encuentra en constante generación. Además, el ciclo del agua es complejo porque si bien es relativamente lineal, cada una de sus etapas puede desembocar en diferentes espacios y ámbitos que no son unívocos. Para comprender cómo se da este ciclo, es importante comenzar señalando que el agua, uno de los elementos naturales que se encuentra en mayor cantidad en el planeta, está presente en tres posibles estados diferentes: estado sólido, estado líquido y estado gaseoso. Cada uno de estos estados se ve representado por hielos o nieve, agua fluyente o vapor de gas respectivamente.
Uno de los primeros pasos a partir de los cuales se desarrolla el ciclo del agua es cuando se hacen presente en la atmósfera las nubes o el vapor de agua, es decir, el agua en estado gaseoso. Este vapor de agua puede ser generado por la evaporación de los océanos y de otros espacios acuosos. Así, hablamos de la evaporación y de condensación cuando ese agua evaporada se condensa en forma de nubes.

Como estas formaciones de nube o gases normalmente se encuentran a temperaturas muy bajas, se convierten en nubes pesadas y más densas que comienzan a generar precipitaciones en forma de agua o nieve (estados líquidos y sólidos respectivamente). Este período se conoce entonces como precipitación. Tanto el agua como la nieve se infiltran en la tierra generando almacenes de agua subterránea. Otra muy importante cantidad de agua se escurre hacia manantiales, ríos y eventualmente mares y océanos, volviendo al lugar desde donde comienza el ciclo y realimentando en su camino todos los diferentes espacios en los que existe agua.