Diferenciación planetaria para niños
En la ciencia planetaria, la diferenciación planetaria es un proceso fascinante. Imagina que un planeta, como la Tierra, se forma y luego sus materiales se separan y organizan en capas. Esto sucede por cambios físicos y químicos. Los materiales más pesados y densos se hunden hacia el centro, mientras que los más ligeros suben a la superficie. Así es como se forman el núcleo y el manto de un planeta. A veces, también se crea una corteza en la parte más externa. Este proceso ha ocurrido en planetas, planetas enanos, asteroides (como (4) Vesta) y lunas (como nuestra Luna).
Diferenciación Planetaria: ¿Cómo se Forman las Capas de un Planeta?
La diferenciación planetaria es clave para entender cómo los cuerpos celestes adquieren su estructura interna. Es como si un pastel se separara en capas de diferentes ingredientes.
¿Por Qué se Calientan los Planetas Jóvenes?
Cuando el Sol se formó, los elementos ligeros como el hidrógeno y el helio fueron empujados hacia las zonas exteriores del sistema solar. Las rocas y los elementos más pesados se quedaron más cerca y empezaron a unirse para formar protoplanetas. Estos protoplanetas tenían muchos elementos que generaban calor.
El calor venía de varias fuentes:
- La desintegración radiactiva: Algunos elementos dentro de los protoplanetas liberaban energía al transformarse, calentándolos. El isótopo radiactivo de Aluminio-26 fue una fuente importante de este calor.
- Los impactos: Cuando los protoplanetas crecían, chocaban con otros objetos. Cada impacto generaba calor.
- La presión de la gravedad: A medida que un protoplaneta se hacía más grande, su propia gravedad creaba mucha presión y temperatura en su interior.
Este calor era tan intenso que algunas partes de los protoplanetas se fundían. En estas zonas fundidas, los materiales más densos se hundían hacia el centro, y los más ligeros subían a la superficie. Incluso en asteroides como Vesta, se ha visto evidencia de este proceso.
El Calor de los Impactos y la Gravedad
Cuando los protoplanetas crecen al acumular más material, la energía de los choques produce calor. Además, si un planeta alcanza un tamaño suficiente, la fuerza de la gravedad genera presiones y temperaturas tan altas que algunos materiales se derriten. Las reacciones químicas y las diferencias de densidad hacen que los materiales se mezclen o se separen, llevando los más ligeros hacia la superficie. En planetas muy grandes, como los gigantes gaseosos, procesos similares pueden ocurrir con materiales más ligeros, como el metano o el agua líquida.
¿Cómo se Separan los Materiales Químicamente?
Aunque los materiales se mueven según su densidad, los elementos que los forman también se separan según sus propiedades químicas. Por ejemplo, el uranio, que es un elemento pesado, se mezcla mejor con los materiales ligeros de la corteza terrestre, que son ricos en silicatos. No se asocia tanto con el denso núcleo metálico. Esto significa que la química también juega un papel importante en cómo se distribuyen los elementos en las capas de un planeta.
¿Cómo se Separan los Materiales Físicamente?
La separación física se basa principalmente en la densidad de los materiales.
La Gravedad y el Movimiento de Materiales
Los materiales muy densos tienden a hundirse a través de los materiales más ligeros. Esto es más fácil cuando los materiales están fundidos o son muy blandos. El hierro, que es un elemento muy común y forma una fase metálica densa cuando está fundido, tiende a moverse hacia el centro de los planetas. Con el hierro, muchos otros elementos que se mezclan bien con metales también viajan hacia el centro. Sin embargo, no todos los elementos pesados hacen este viaje; algunos se unen a silicatos más ligeros y compuestos de óxido, que se mueven en la dirección opuesta.
Las Capas de la Tierra
Las principales capas de la Tierra, diferenciadas por su composición, son:
- El núcleo: Es muy denso y rico en hierro metálico.
- El manto: Es menos denso, rico en magnesio y silicatos.
- La corteza: Es relativamente ligera y delgada, compuesta principalmente por aluminio, sodio, calcio y potasio.
Más ligeras aún son la hidrosfera (el agua) y la atmósfera (el aire).
¿Qué son los Diapiros?
Los materiales más ligeros tienden a subir a través de los más densos. Cuando lo hacen, pueden formar estructuras en forma de cúpula llamadas diapiros. En la Tierra, los domos salinos son diapiros de compuestos de sal que suben a través de la roca que los rodea. También hay diapiros de rocas fundidas de silicatos, como el granito, que son muy comunes en la superficie terrestre. Otros materiales, como las serpentinitas (un mineral que se forma en zonas donde una placa tectónica se desliza bajo otra), también pueden subir a la superficie como diapiros.
Un Ejemplo en la Luna: KREEP
En la Luna se ha encontrado un tipo de roca basáltica especial, llamada KREEP. Esta roca tiene una alta concentración de elementos que no se mezclan fácilmente con otros, como el potasio, el fósforo y las tierras raras. También es rica en uranio y torio. Estos elementos no se encuentran entre los más abundantes que se formaron del océano de magma original de la Luna. Se cree que el basalto tipo KREEP pudo haberse formado por erupciones ocasionales desde el manto lunar hacia la superficie.
Véase también
En inglés: Planetary differentiation Facts for Kids
