Estructura de la Tierra para niños
Datos para niños Estructura de la Tierra |
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| Capas internas de la Tierra |
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| Discontinuidades globales |
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| Discontinuidades regionales |
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La estructura de la Tierra se parece a una cebolla, con varias capas esféricas una dentro de otra. Estas capas son: una corteza exterior sólida, un manto muy denso pero que puede fluir lentamente, un núcleo externo líquido y un núcleo interno sólido.
Sabemos cómo es el interior de nuestro planeta gracias a muchas observaciones. Estudiamos la forma de la superficie (montañas, valles) y del fondo marino. También analizamos rocas que salen a la superficie por volcanes o que se encuentran en la superficie. Las ondas sísmicas (como las de los terremotos) nos dan mucha información al viajar por el interior de la Tierra. Además, medimos el campo magnético y la gravedad del planeta, y hacemos experimentos con materiales a presiones y temperaturas extremas.
Hace unos 270 millones de años, todos los continentes estaban unidos en un solo "supercontinente" llamado Pangea. Este cubría un tercio de la Tierra y estaba rodeado por un "superocéano" llamado Panthalassa. Pangea empezó a separarse hace unos 200 millones de años, dando origen a los continentes y océanos que conocemos hoy. Este proceso de formación de accidentes geográficos lleva millones de años.
Contenido
Características de la Tierra
¿Qué tan grande y pesada es la Tierra?
| Capa | Porcentaje en masa |
|---|---|
| Corteza | 0,473 |
| Manto | 67,3 |
| Núcleo externo | 30,8 |
| Núcleo interno | 1,7 |
La Tierra pesa aproximadamente 5,9722 seguido de 21 ceros (5,9722 x 1024) kilogramos. Su volumen es de casi 1,08321 seguido de 12 ceros (1,08321 x 1012) kilómetros cúbicos. Esto la convierte en el planeta más denso de nuestro sistema solar, con una densidad de 5,513 gramos por centímetro cúbico.
La Tierra es el planeta rocoso más grande de los cuatro planetas interiores (Mercurio, Venus, Tierra y Marte). Sin embargo, es mucho más pequeña que los gigantes gaseosos como Júpiter o Saturno. Por ejemplo, Júpiter es tan grande que podría contener 1.321 planetas del tamaño de la Tierra.
¿Cómo funciona la gravedad en la Tierra?
En el siglo XVI, científicos como Galileo Galilei y Tycho Brahe descubrieron que la Tierra y otros planetas giran alrededor del Sol. Luego, Johannes Kepler demostró que lo hacen en órbitas ovaladas. Pero, ¿por qué? Isaac Newton encontró la respuesta: la gravedad.
La leyenda cuenta que Newton pensó en la gravedad al ver caer una manzana. Se dio cuenta de que debía haber una fuerza que atraía la manzana hacia abajo. También observó que la Luna giraba alrededor de la Tierra sin caerse, lo que significaba que una fuerza la mantenía en órbita. A esa fuerza la llamó gravedad.
La gravedad es una fuerza universal que atrae toda la materia. Aunque es la fuerza más débil que conocemos, es fundamental. Mantiene a los planetas en órbita alrededor del Sol, da forma a las estrellas y galaxias, y a todo el universo. En la Tierra, la gravedad hace que todos los objetos tengan peso.
Podemos calcular la masa de la Tierra usando la fuerza de su gravedad. Los astrónomos también lo hacen observando cómo se mueven los satélites a su alrededor. La gravedad no es igual en todas partes de la Tierra; cambia por varias razones:
- Rotación de la Tierra: La rotación hace que te sientas un poco más ligero en el ecuador que en los polos.
- Altitud: Cuanto más alto estés, más lejos estás del centro de la Tierra, por lo que la gravedad es un poco menor.
- Diferencia atmosférica: La masa del aire no es uniforme, lo que causa pequeñas variaciones en la gravedad.
- Marea: La atracción gravitacional del Sol y la Luna también causa cambios muy pequeños en la gravedad.
¿De qué está hecha la Tierra?
La Tierra está hecha de minerales, lava, líquidos y gases. El oxígeno es el elemento más abundante en la parte rocosa del planeta (la corteza y el manto). La mayoría de las rocas también contienen silicio, formando lo que llamamos "rocas de silicato".
Algunos elementos de la Tierra son conocidos como "elementos de tierras raras". Estos incluyen el escandio, itrio, lantano y muchos otros. Cuando se mezclan con otros metales, pueden crear materiales con propiedades especiales, como imanes muy fuertes hechos de neodimio, hierro y boro.
| Elemento | Símbolo | Corteza | Manto | Núcleo | Total |
|---|---|---|---|---|---|
| Hierro |
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| Oxígeno |
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| Silicio |
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| Magnesio |
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| Azufre |
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| Níquel |
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| Calcio |
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| Sodio |
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| Potasio |
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| Otros elementos |
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Estructuras externas de la Tierra
¿Qué es la magnetosfera?
La magnetosfera es una especie de burbuja espacial que rodea la Tierra. En ella, las partículas cargadas del viento solar (que viene del Sol) interactúan con el campo magnético de nuestro planeta. Esta interacción comprime la magnetosfera en el lado de la Tierra que mira al Sol y la estira en el lado opuesto. A veces, estas partículas cargadas chocan cerca de los polos, creando las hermosas auroras boreales y australes.
Capas superficiales de la Tierra
La superficie de la Tierra se divide en tres capas principales:
- Litósfera: Es la parte sólida, donde están las islas y los continentes.
- Hidrósfera: Incluye toda el agua del planeta, ya sea dulce o salada (lagos, mares, océanos, ríos, etc.).
- Atmósfera: Es la capa de gases que rodea la Tierra.
Estas capas trabajan juntas y forman lo que se conoce como la geosfera.
Litósfera: La capa sólida exterior
La litosfera es la capa más externa y rígida de la Tierra. Está formada por la corteza y la parte superior del manto. Su profundidad varía entre 50 y 280 kilómetros. Es más delgada bajo los océanos y más gruesa bajo los continentes.
Antes de Pangea: La historia de los continentes
El Precámbrico es un período muy largo en la historia de la Tierra, que comenzó hace unos 4.500 millones de años con la formación del planeta y terminó hace 600 millones de años. Durante este tiempo, los animales multicelulares evolucionaron.
¿Qué es la deriva continental?
A principios del siglo XX, el científico alemán Alfred Wegener propuso la teoría de la deriva continental. Él notó que las costas de África occidental y Sudamérica oriental encajaban como piezas de un rompecabezas. No fue el primero en verlo, pero sí el primero en encontrar pruebas sólidas.
Wegener creía que todos los continentes formaron parte de una gran masa de tierra unida. Encontró pruebas geológicas y biológicas. Por ejemplo, se hallaron fósiles de un antiguo reptil llamado Mesosaurus solo en Sudáfrica y Sudamérica. Este animal, de un metro de largo, no podía nadar a través de un océano tan grande como el Atlántico. Wegener llamó a este supercontinente Pangea, que significa "todas las tierras" en griego.
| Nombre | Tamaño (km²) |
|---|---|
| Asia | 44 391 162 |
| África | 30 244 049 |
| Norteamérica | 24 247 339 |
| Sudamérica | 17 821 029 |
| Antártida | 14 245 000 |
| Europa | 10 354 636 |
| Oceanía | 7 686 884 |
Hace unos 270 millones de años, durante el Pérmico, Pangea ocupaba un tercio de la superficie terrestre. Su separación se explica hoy por la tectónica de placas. Este proceso no fue instantáneo; comenzó hace unos 200 millones de años, en el Jurásico. El primer océano en formarse fue el Atlántico Central, hace unos 180 millones de años. Luego, hace 140 millones de años, se formó el Atlántico Sur. Finalmente, hace unos 50 millones de años, la India chocó con Eurasia, formando el Himalaya, y así se crearon los continentes actuales.
Continentes y océanos de hoy
| Nombre | Tamaño (km²) |
|---|---|
| Pacífico | 155 557 000 |
| Atlántico | 76 762 000 |
| Índico | 68 556 000 |
| Glacial Antártico | 20 337 000 |
| Glacial Ártico | 14 056 000 |
Actualmente, se reconocen siete continentes: Asia, África, América del Norte, América del Sur, Europa, Australia y la Antártida. Algunos geógrafos agrupan Asia y Europa en un solo continente llamado Eurasia. Las islas cercanas a los continentes suelen considerarse parte de ellos. Por ejemplo, Groenlandia es parte de América del Norte geográficamente.
El monte Everest, en el Himalaya, es el punto más alto de la Tierra, con 8.850 metros de altura.
Los océanos cubren el 71% de la superficie terrestre y son vitales para la vida y el clima. Hay cinco océanos interconectados: Pacífico, Atlántico, Índico, Glacial Ártico y Glacial Antártico. La fosa de las Marianas, en el Pacífico, es el punto más profundo de la Tierra, alcanzando los 10.924 metros bajo el nivel del mar.
¿Qué son los accidentes geográficos?
Los accidentes geográficos son las formas que tiene la superficie de la Tierra, como montañas, colinas, mesetas y llanuras. También incluyen formas más pequeñas como cañones y valles. Se forman por el movimiento de las placas bajo tierra y por la presión que crea montañas. El agua y el viento también erosionan la tierra, creando ríos y valles profundos. Estos procesos tardan millones de años.
- Relieve montañoso: Son elevaciones de tierra más altas que las colinas, con pendientes pronunciadas y picos. Las montañas suelen agruparse en cadenas montañosas separadas por valles.
- Relieve continental: Se refiere a todas las formas de la tierra firme, como montañas, mesetas y valles.
- Relieve fluvial: Es el resultado del movimiento del agua sobre la tierra. El agua es el factor más importante en la formación de la superficie terrestre. Puede crear llanuras de inundación o valles profundos.
- Relieve de sedimentación fluvial: Se forma por los materiales que arrastran los ríos y los deslizamientos de tierra. Incluye llanuras aluviales y bancos de arena.
- Relieve glaciar: Se forma por grandes masas de hielo llamadas glaciares. En el pasado, los glaciares cubrieron más del 30% de la Tierra.
- Relieve costero y oceánico: La costa se forma por la acción de las olas y las corrientes marinas. El fondo de los océanos también tiene montañas y llanuras.
- Relieve volcánico: Las erupciones volcánicas crean paisajes variados, como volcanes, cuencas volcánicas y domos de lava.
- Relieve eólico: Se forma por la erosión o acumulación de materiales por el viento, como las dunas de arena.
El impacto de los humanos en la Tierra
El Antropoceno es un nombre que algunos científicos usan para una época geológica reciente. Se refiere al período en el que los seres humanos comenzaron a causar grandes cambios en la superficie de la Tierra, la atmósfera, los océanos y los ciclos naturales. Esto empezó aproximadamente a mediados del siglo XVIII y continúa hasta hoy.
Atmósfera: El aire que nos rodea
La atmósfera terrestre es la capa de gases que rodea la Tierra. Es la capa más externa y menos densa de nuestro planeta. Está compuesta por varios gases, cuya cantidad varía según la altura. Esta mezcla de gases se llama aire.
El 75% de la masa de la atmósfera se encuentra en los primeros 11 kilómetros desde la superficie del mar. Los gases principales son el nitrógeno (78%) y el oxígeno (21%), seguidos por el argón, el dióxido de carbono y el vapor de agua.
Capas de la atmósfera de la Tierra
Troposfera
Es la capa más cercana a la superficie, llegando hasta unos 10 o 12 kilómetros de altura. Aquí es donde ocurren los fenómenos del tiempo, como los vientos, las nubes, la lluvia y los cambios de temperatura.
Estratosfera
Esta capa se encuentra entre los 10 y 50 kilómetros de altura. Los gases se organizan en capas según su peso. Una de las más importantes es la capa de ozono, que nos protege de los rayos ultravioleta dañinos del Sol. La temperatura en esta capa aumenta con la altura.
Mesosfera
Se extiende desde la estratosfera hasta unos 80 kilómetros de altura. En esta capa, la temperatura disminuye a medida que subimos, llegando a ser muy fría (hasta -90°C).
Termosfera
Esta capa está entre los 90 y 400 kilómetros de altura. Contiene iones (átomos con carga eléctrica) que permiten las transmisiones de radio y televisión al reflejar las ondas. Aquí se desintegran la mayoría de los meteoritos que llegan a la Tierra. La temperatura puede subir mucho, hasta 1500°C.
Exosfera
Es la capa más externa de la atmósfera, donde los gases se dispersan poco a poco hasta que la composición es similar a la del espacio exterior. Se localiza a unos 580 kilómetros de altitud y se extiende hasta unos 10.000 kilómetros. Aquí, la densidad del aire es casi nula, y es el único lugar donde los gases pueden escapar de la atracción de la gravedad terrestre. Los satélites artificiales de órbita polar se encuentran en esta zona.
| ppmv: partes por millón por volumen | |
| Gas | Volumen |
|---|---|
| nitrógeno (N2) | 780.840 ppmv (78,084 %) |
| oxígeno (O2) | 209.460 ppmv (20,946 %) |
| argón (Ar) | 9.340 ppmv (0,934 %) |
| dióxido de carbono (CO2) | 400 ppmv (0,04 %) |
| neón (Ne) | 18,18 ppmv (0,001818 %) |
| helio (He) | 5,24 ppmv (0,000524 %) |
| metano (CH4) | 1,79 ppmv (0,000179 %) |
| kriptón (Kr) | 1,14 ppmv (0.000114 %) |
| hidrógeno (H2) | 0,55 ppmv (0,000055 %) |
| óxido nitroso (N2O) | 0,3 ppmv (0,00003 %) |
| xenón (Xe) | 0,09 ppmv (9x10−6 %) |
| ozono (O3) | 0,0-0,07 ppmv (0 % a 7x10−6 %) |
| dióxido de nitrógeno (NO2) | 0,02 ppmv (2x10−6 %) |
| yodo (I) | 0,01 ppmv (1x10−6 %) |
| monóxido de carbono (CO) | 0,1 ppmv |
| amoniaco (NH3) | trazas |
| Excluido por ser aire en seco | |
| agua (vapor) (H2O) | –0,40 % a nivel atmosférico, en superficie: 1 %-4 % |
Estructuras internas de la Tierra
¿Cómo estudiamos el interior de la Tierra?
Hace tres siglos, Isaac Newton calculó que la densidad promedio de la Tierra era el doble que la de las rocas de la superficie. Esto significaba que el interior de la Tierra debía estar hecho de materiales mucho más densos.
Hoy, nuestro conocimiento del interior de la Tierra ha mejorado mucho. Lo obtenemos estudiando cómo viajan las ondas sísmicas (producidas por terremotos o explosiones) a través del planeta. También realizamos experimentos con minerales y rocas a temperaturas y presiones muy altas. Otra información proviene de observaciones geológicas de rocas superficiales, y del estudio del movimiento de la Tierra, su gravedad, su campo magnético y su calor interno.
Las ondas sísmicas se dividen en dos tipos principales: ondas P (que viajan a través de sólidos y líquidos) y ondas S (que solo viajan a través de sólidos). Al observar cómo estas ondas se comportan, los científicos pueden "ver" las diferentes capas de la Tierra.
Además, se usan máquinas de perforación para hacer agujeros profundos y estudiar el suelo. Sin embargo, los agujeros más profundos solo han llegado a unos pocos kilómetros.
Las capas internas de la Tierra
Podemos describir las capas de la Tierra de dos maneras:
- Por sus propiedades físicas (cómo se comportan): litosfera, astenosfera, manto mesosférico, núcleo externo y núcleo interno.
- Por su composición química (de qué están hechas): corteza, manto superior, manto inferior, núcleo externo y núcleo interno.
Las capas geológicas de la Tierra se encuentran a las siguientes profundidades:
| Profundidad (km) | Grosor (km) | Capa |
|---|---|---|
| 0–35 | 5–75 | Corteza |
| 0-80 | 5-200 | Litosfera |
| 35–2890 | ≈2855 | Manto |
| 35–660 | ≈625 | ... Manto superior |
| 80–220 | ≈140 | ... Astenosfera |
| 410–660 | ≈250 | ... Zona de transición |
| 660–2890 | ≈2230 | ... Manto inferior |
| 2740–2890 | ≈150 | capa D" |
| 2890-6360 | ≈3470 | Núcleo |
| 2890–5150 | ≈2260 | Núcleo externo |
| 5150–6360 | ≈1210 | Núcleo interno |
La forma en que las ondas sísmicas se doblan o rebotan al pasar por las capas nos ayuda a entender su composición. Por ejemplo, el núcleo externo es líquido porque las ondas S no pueden atravesarlo.
La Corteza: Nuestra capa exterior
La corteza terrestre es la capa más externa y varía de 5 a 70 kilómetros de profundidad. Las partes más delgadas son la corteza oceánica, que está bajo los océanos (5-10 km) y está hecha de rocas densas como el basalto. La corteza continental es más gruesa y menos densa, compuesta por rocas como el granito.
El límite entre la corteza y el manto se llama discontinuidad de Mohorovičić o Moho. Se cree que es donde cambia la composición de las rocas.
Muchas rocas de la corteza actual se formaron hace menos de 100 millones de años. Sin embargo, los granos minerales más antiguos conocidos tienen unos 4.400 millones de años, lo que indica que la Tierra ha tenido una corteza sólida desde hace mucho tiempo.
El Manto: La capa más gruesa
El manto terrestre se extiende hasta una profundidad de 2890 kilómetros, siendo la capa más gruesa de la Tierra. Se divide en manto superior e inferior. Está compuesto por rocas de silicato ricas en hierro y magnesio.
Aunque es sólido, las altas temperaturas dentro del manto hacen que el material fluya muy lentamente a lo largo de millones de años. Este movimiento lento, llamado convección, es lo que impulsa el movimiento de las placas tectónicas en la superficie. La viscosidad del manto es extremadamente alta, mucho mayor que la del agua o incluso el alquitrán.
El calor que mueve el manto proviene del calor original de la formación del planeta y de la desintegración de elementos radiactivos como el uranio y el potasio.
El Núcleo: El centro de la Tierra
La densidad promedio de la Tierra es de 5.515 gramos por centímetro cúbico, mientras que la de la superficie es de unos 3.0 g/cm³. Esto significa que el centro de la Tierra debe ser mucho más denso. Ya en el siglo XVIII, se sugirió que el interior de la Tierra debía ser metálico.
Las mediciones sísmicas muestran que el núcleo tiene dos partes: un núcleo interno "sólido" con un radio de unos 1220 kilómetros, y un núcleo externo líquido que lo rodea, con un radio de unos 3400 kilómetros.
Se cree que el núcleo está compuesto principalmente de hierro (80%), junto con níquel y otros elementos más ligeros. Los elementos más pesados como el plomo y el uranio son muy raros o tienden a quedarse en la corteza.
En las primeras etapas de la formación de la Tierra, hace unos 4.600 millones de años, el calor de la formación del planeta y la desintegración radiactiva hicieron que la Tierra se calentara mucho. El hierro, el níquel y otros metales pesados se hundieron hacia el centro, formando el núcleo, en un proceso llamado diferenciación planetaria.
El núcleo externo
El núcleo externo es líquido y rodea al núcleo interno. Se cree que está compuesto de hierro mezclado con níquel y pequeñas cantidades de elementos más ligeros. La teoría de la dínamo sugiere que el movimiento del líquido en el núcleo externo, junto con el efecto Coriolis, crea el campo magnético de la Tierra. Este campo magnético es unas 50 veces más fuerte en el núcleo externo que en la superficie.
El núcleo interno
El núcleo interno fue descubierto en 1936 por Inge Lehmann. Como esta capa puede transmitir ondas sísmicas transversales (ondas S), sabemos que debe ser sólida.
Algunas investigaciones sugieren que el núcleo interno de la Tierra podría girar un poco más rápido que el resto del planeta, aunque esto todavía se está estudiando.
La temperatura dentro de la Tierra se debe a una combinación del calor que quedó de la formación inicial del planeta, la desintegración de elementos radiactivos y la solidificación del núcleo interno.
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Véase también
En inglés: Internal structure of Earth Facts for Kids
- Historia geológica de la Tierra
- Discontinuidad de Lehmann
- Modelo de lluvia
- Viajar al centro de la Tierra
- Superrotación del núcleo interno
- Estructura interna de la Luna
Enlaces externos
