Ir al contenido

Diferencia entre revisiones de «Estructura de la Tierra»

De Wikipedia, la enciclopedia libre
Explorar historial interactivamente
← Ir a diferencia anteriorIr a siguiente diferencia →
Contenido eliminado Contenido añadido
VisualWikitexto
m Lordthe6 trasladó la página Estructura interna de la Tierra a Estructura de la Tierra: mejor redacción
Creado al traducir la página «Structure of Earth»
Línea 1: Línea 1:
{{fusionar|t=20171019011917|tierra sólida}}
[[Archivo:Earth-crust-cutaway-spanish.svg|thumb|250px|Corte en sección transversal de las capas que constituyen el planeta Tierra]]


[[Archivo:Earth_poster.svg|miniaturadeimagen| Estructura de la tierra ]]
La '''estructura interna de la [[Tierra]]''' está formada por tres capas concéntricas de diferente composición y dinámica, la [[Corteza terrestre|corteza]], el [[Manto terrestre|manto]] y [[Núcleo de la Tierra|núcleo]], que en conjunto forman la '''geósfera''', también conocida como '''tierra sólida'''.
La '''estructura''' '''interna''' '''de la Tierra''' está cubierta de capas esféricas: una [[Corteza (geología)|corteza]] sólida de [[silicato]] exterior, una [[astenosfera]] y un [[ Manto (geología) |manto]] altamente [[Viscosidad|viscosos]], un [[Núcleo externo de la Tierra|núcleo externo]] líquido que es mucho menos viscoso que el manto y un [[Núcleo interno de la Tierra|núcleo interno]] sólido. La comprensión científica de la estructura interna de la [[Tierra]] se basa en observaciones de [[topografía]] y [[batimetría]], observaciones de [[Roca|rocas]] en [[Farallón|afloramientos]], muestras llevadas a la superficie desde mayores profundidades por [[Volcán|volcanes]] o actividad volcánica, análisis de las [[Onda sísmica|ondas sísmicas]] que pasan por la Tierra, mediciones de [[Campo magnético terrestre|campos]] [[gravedad terrestre|gravitacionales]] y [[Campo magnético terrestre|magnéticos]] de la Tierra, y experimentos con sólidos cristalinos a presiones y temperaturas características del interior profundo de la Tierra.


== Masa ==
En la [[física aristotélica]], la palabra geósfera se aplicaba a cuatro lugares esféricos naturales, anidados concéntricamente alrededor del centro de la Tierra, como describe [[Aristóteles]] en sus lecturas [[Física (Aristóteles)]] y [[Historia de la meteorología|Meteorológica]], donde explica el objeto de la ciencia meteorológica o atmosférica. Se creía
La fuerza ejercida por la [[gravedad terrestre|gravedad de la Tierra]] se puede usar para calcular su [[masa]]. Los astrónomos también pueden calcular la [[masa de la Tierra]] observando el movimiento de los [[Satélite artificial|satélites]] en órbita. La [[densidad]] promedio de la Tierra se puede determinar a través de experimentos gravimétricos, que históricamente han involucrado [[Péndulo|péndulos]] .
explicaban los movimientos de los [[Los cuatro elementos de la Naturaleza|cuatro elementos]] de la [[Antigüedad clásica|antigüedad]]: tierra, agua, aire y fuego.


La masa de la Tierra es de aproximadamente 6×10<sup>24</sup> kg.<ref name="AA">''M''<sub>E</sub> = 5·9722×10<sup>24</sup> kg ± 6×10<sup>20</sup> kg. "[http://asa.usno.navy.mil/static/files/2016/Astronomical_Constants_2016.pdf 2016 Selected Astronomical Constants]" in {{Obra citada|título=The Astronomical Almanac Online|url=http://asa.usno.navy.mil/|editorial=[[United States Naval Observatory|USNO]]–[[United Kingdom Hydrographic Office|UKHO]]}}</ref>
En los textos modernos y en la ciencia del sistema Tierra, la geósfera se refiere a las partes sólidas de la Tierra; se usa junto con la [[Atmósfera terrestre|atmósfera]], la [[hidrósfera]] y la [[biósfera]] para describir los sistemas de la Tierra. En ese contexto, a veces se usa el término [[litosfera]] en lugar de geósfera o tierra sólida. La litosfera, sin embargo, solo se refiere a las capas superiores de la Tierra sólida (rocas de la corteza oceánica y continental y el manto superior).

Como la de otros [[Planeta terrestre|planetas terrestres]] (planetas formados principalmente por material rocoso), está dividida en capas de [[densidad]] creciente. La Tierra tiene una [[Corteza terrestre|corteza]] externa rocosa compuesta por [[Silicato|silicatos]], un [[Manto terrestre|manto]] [[Viscosidad|viscoso]], y un [[Núcleo de la Tierra|núcleo]] subdividido en dos capas, una externa líquida, mucho más fluida que el manto y una interna sólida. Muchas de las rocas que hoy forman parte de la corteza se formaron hace menos de 100 millones de años, durante el periodo [[Cretácico]]. Sin embargo, las formaciones rocosas más antiguas conocidas tienen 4400 millones de años, lo que nos indica que el planeta ha tenido una corteza sólida desde entonces.​

Gran parte de nuestro conocimiento acerca del interior de la Tierra ha sido inferido de otras observaciones. Por ejemplo, la fuerza de la gravedad es una medida de la masa terrestre. Después de conocer el volumen del planeta, se puede calcular su densidad. El cálculo de la masa y volumen de las rocas de la superficie, y de las masas de agua, nos permiten estimar la densidad de la capa externa. La masa que no está en la atmósfera o en la corteza debe encontrarse en las capas internas de la tierra. La fuente más fiable de la estructura interna de la Tierra la proporciona el estudio de las [[Onda sísmica|ondas sísmicas]], cuya velocidad está en función de los diferentes parámetros físicos y químicos de los materiales que atraviesan.


== Estructura ==
== Estructura ==
La estructura de la Tierra se puede definir de dos maneras: por propiedades mecánicas como la [[reología]], o químicamente. Mecánicamente, se puede dividir en [[litosfera]], [[astenosfera]], [[ Mesosfera (manto) |manto mesosférico]], [[Núcleo externo de la Tierra|núcleo externo]] y [[Núcleo interno de la Tierra|núcleo interno]]. Químicamente, la Tierra se puede dividir en la corteza, el manto superior, el manto inferior, el núcleo externo y el núcleo interno. Las capas de componentes geológicos de la Tierra están a las siguientes profundidades debajo de la superficie:<ref>{{Cita enciclopedia|first=Jean-Paul|título=Earth's structure, global|editor=Gupta|enciclopedia=Encyclopedia of solid earth geophysics|fecha=2011|editorial=Springer Science & Business Media|isbn=9789048187010|páginas=134–154}}</ref>

{| class="wikitable" style="text-align: center;"
La estructura de la tierra podría establecerse según dos criterios diferentes. Según su composición química, el planeta puede dividirse en [[corteza terrestre|corteza]], [[manto terrestre|manto]] (superior o inferior) y [[núcleo terrestre|núcleo]] (externo e interno). Según sus propiedades geológicas se definen la [[litosfera]], la [[astenosfera]], el manto y el [[núcleo terrestre|núcleo]] (externo e interno).<ref name="tar">Tarbuck, E. J. & Lutgens, F. K. 2005. ''Ciencias de la Tierra'', 8ª edición. Pearson Educación S. A., Madrid. ISBN 84-205-4400-0</ref>
! Profundidad (km)

! Capa
Las diferentes capas se encuentran a las siguientes profundidades:<ref>Jordan, T. H. [http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=411539 «Structural Geology of the Earth's Interior.»] ''Proceedings of the National Academy of Science'', 1979, Sept., 76(9): 4192-4200.</ref>
|-

| 0-80
{| class="wikitable"
| style="text-align:left;" | Litosfera (localmente varía entre 5 y 200 &nbsp; km)
| Capa
| Profundidad (km)
|- style="background: #FEFEFE;"
|- style="background: #FEFEFE;"
| 0–35
|[[Corteza terrestre|Corteza]] (varía localmente entre 5 y 70{{esd}}km) || align="right" | 0-35
| style="text-align:left;" | ... Corteza (localmente varía entre 5 y 70 km)
|-
| [[Litosfera]] (varía localmente entre 5 y 200{{esd}}km) || align=right| 0-100
|- style="background: #FEFEFE;"
|- style="background: #FEFEFE;"
| 35–2,890
|[[Astenosfera]] || align=right| 100-400
| style="text-align:left;" | Manto
|- style="background: #FEFEFE;"
|- style="background: #FEFEFE;"
| 80-220

| style="text-align:left;" | ... Astenosfera
| [[Manto terrestre|Manto]] || align="right" | 35-2890
|- style="background: #FEFEFE;"
| 410–660
| style="text-align:left;" | ... Zona de transición
|-
|-
| 35-660
| Manto superior || align="right" | 35-660
| style="text-align:left;" | ... Manto superior
|- style="background: #FEFEFE;"
| 660–2,890
| style="text-align:left;" | . . . Manto inferior
|-
|-
| 2,740–2,890
| Manto inferior || align=right| 660-2890
| style="text-align:left;" | ... D ″ capa
|-
|-
| 2,890–5,150
|[[Núcleo de la Tierra|Núcleo]] || align="right" |2890-6371
| style="text-align:left;" | Núcleo externo
|-
|-
| 5.150–6.360
| Núcleo externo || align=right| 2890-5150
| style="text-align:left;" | Núcleo central
|-
| Núcleo interno || align=right| 5150-6371
|}
|}
La estratificación de la Tierra se ha inferido indirectamente utilizando el tiempo de viaje de las ondas sísmicas refractadas y reflejadas creadas por los terremotos. El núcleo no permite que las ondas de corte pasen a través de él, mientras que la velocidad de desplazamiento ([[Onda sísmica|velocidad sísmica]]) es diferente en otras capas. Los cambios en la velocidad sísmica entre las diferentes capas causan refracción debido a la [[ley de Snell]], como la luz que se dobla al pasar a través de un prisma. Del mismo modo, los reflejos son causados por un gran aumento en la velocidad sísmica y son similares a la luz que se refleja desde un espejo.

La división de la Tierra en capas ha sido determinada indirectamente utilizando el tiempo que tardan en viajar las ondas sísmicas reflejadas y refractadas, creadas por terremotos. Las ondas transversales (S, o secundarias) no pueden atravesar el núcleo, ya que necesitan un material viscoso o elástico para propagarse, mientras que la velocidad de propagación es diferente en las demás capas. Los cambios en dicha velocidad producen una refracción debido a la [[ley de Snell]]. Las reflexiones están causadas por un gran incremento en la velocidad sísmica (velocidad de propagación) y son parecidas a la luz reflejada en un espejo.

== Capas definidas por su composición ==

[[Archivo:Slice earth.svg|thumb|300px|Vista esquemática del interior de la Tierra. '''1''': Corteza continental - '''2''': Corteza oceánica - '''3''': Manto superior - '''4''': Manto inferior - '''5''': Núcleo externo - '''6''': Núcleo interno - '''A''': [[Discontinuidad de Mohorovičić]] - '''B''':- [[Discontinuidad de Gutenberg]] - '''C''': [[Discontinuidad de Lehmann|Discontinuidad de Wiechert-Lehmann]].]]


=== Corteza ===
=== Corteza ===
La [[corteza terrestre]] varía de 5–70 kilómetros (3.1–43.5 mi) <ref>{{Cita noticia|url=https://www.zmescience.com/other/science-abc/layers-earth-structure/|título=What are the layers of the Earth?|fecha=21 August 2018|fechaacceso=28 June 2019|nombre=Mihai|apellidos=Andrei}}</ref> en profundidad y es la capa más externa. <ref>{{Cita noticia|url=https://sciencing.com/earths-structure-crust-inner-core-16911.html|título=Earth's Structure From the Crust to the Inner Core|fecha=25 April 2017|fechaacceso=28 June 2019|nombre=Lisa|apellidos=Chinn|editorial=[[Leaf Group]] Media}}</ref> Las partes delgadas son la [[corteza oceánica]], que subyace en las cuencas oceánicas (5–10 &nbsp; km) y están compuestos de [[Roca|rocas ígneas]] densas ([[Máfico|máficas]]) de [[ Silicato |silicato]] de magnesio y hierro, como [[basalto]]. La corteza más gruesa es [[Corteza continental|la corteza continental]], que es menos densa y está compuesta de [[Félsico|rocas de]] silicato de [[aluminio]] y potasio ( [[Félsico|fólico]] ) de [[sodio]], como el [[granito]]. Las rocas de la corteza se dividen en dos categorías principales: sial y sima (Suess, 1831-1914). Se estima que sima comienza alrededor de las 11 km debajo de la [[ Discontinuidad Conrad |discontinuidad de Conrad]] (una discontinuidad de segundo orden). El manto superior junto con la corteza constituye la [[litosfera]]. El límite corteza-manto ocurre como dos eventos físicamente diferentes. Primero, hay una discontinuidad en la velocidad [[Onda sísmica|sísmica]], que se conoce más comúnmente como la [[discontinuidad de Mohorovičić]] o Moho. Se cree que la causa del Moho es un cambio en la composición de la roca de rocas que contienen [[Feldespato|feldespato de plagioclasa]] (arriba) a rocas que no contienen feldespatos (abajo). En segundo lugar, en la corteza oceánica, existe una discontinuidad [[química]] entre los acumulados [[Roca ultramáfica|ultramáficos]] y las [[Peridotita|harzburgitas]] tectonizadas, que se ha observado desde partes profundas de la corteza oceánica que se han [[ Obducción |obturado]] sobre la corteza continental y se han conservado como [[Ofiolita|secuencias de ofiolita]].


Muchas rocas que ahora forman la corteza terrestre se formaron hace menos de 100 millones (1 {{E|8}}) años atrás; sin embargo, los granos minerales más antiguos conocidos tienen aproximadamente 4.400 millones (4.4 {{E|9}}) años, lo que indica que la Tierra ha tenido una corteza sólida durante al menos 4.400 millones de años.<ref>[http://spaceflightnow.com/news/n0101/14earthwater/ Breaking News | Oldest rock shows Earth was a hospitable young planet]. Spaceflight Now (2001-01-14). Retrieved on 2012-01-27.</ref>
[[File:Mohomap.png|thumb|upright=1.4|Mapamundi en el que se muestra la profundidad de la [[Discontinuidad de Mohorovičić]]]]
{{AP|Corteza terrestre}}
Es la capa más superficial donde habitamos,está formada por roca, la corteza terrestre es una capa comparativamente fina; su grosor oscila entre 11&nbsp;km en las [[Dorsal centro-oceánica|dorsales oceánicas]] y 70&nbsp;km en las grandes cordilleras terrestres como los [[Andes]] y el [[Himalaya]].<ref name=tar />

Los fondos de las grandes cuencas oceánicas están formados por la [[corteza oceánica]], con un espesor medio de 7&nbsp;km; está compuesta por rocas [[Máfica|máficas]] ([[silicato]]s de [[hierro]] y [[magnesio]]) con una [[densidad]] media de 3,0&nbsp;g/cm<sup>3</sup>.

Los [[continente]]s están formados por la [[corteza continental]], que está compuesta por rocas [[félsica]]s (silicatos de [[sodio]], [[potasio]] y [[aluminio]]), más ligeras, con una densidad media de 2,7&nbsp;g/cm<sup>3</sup>.

La frontera entre corteza y manto se manifiesta en dos fenómenos físicos. En primer lugar, hay una discontinuidad en la [[Onda sísmica|velocidad sísmica]], que se conoce como la [[Discontinuidad de Mohorovicic]], o "Moho". Se cree que este fenómeno es debido a un cambio en la composición de las rocas, de unas que contienen [[Feldespatos|feldespatos plagioclásicos]] (situadas en la parte superior) a otras que no poseen feldespatos (en la parte inferior). En segundo lugar, existe una discontinuidad química entre cúmulos ultramáficos y [[Peridotita|harzburgitas]] tectonizadas, que se ha observado en partes profundas de la corteza oceánica que han sido [[Obducción (geología)|obducidas]] sobre la corteza continental, incorporadas y conservadas como [[Ofiolita|secuencias ofiolíticas]].


=== Manto ===
=== Manto ===
[[Archivo:Mohomap.png|miniaturadeimagen| Mapa mundial que muestra la posición del [[Discontinuidad de Mohorovičić|Moho]]. ]]
El [[manto terrestre]] se extiende hasta una profundidad de 2,890 &nbsp; km, por lo que es la capa más gruesa de la Tierra. <ref>{{Cita noticia|url=https://www.forbes.com/sites/trevornace/2016/01/16/layers-of-the-earth-lies-beneath-earths-crust/|título=Layers Of The Earth: What Lies Beneath Earth's Crust|nombre=Trevor|apellidos=Nace|fecha=16 January 2016|fechaacceso=28 June 2019|magazine=[[Forbes]]}}</ref> El manto se divide en manto superior e inferior,<ref>{{Cita publicación|url=https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/mantle/|título=Mantle|apellidos=Evers|nombre=Jeannie|fecha=11 August 2015|publicación=[[National Geographic]]|editorial=[[National Geographic Society]]|fechaacceso=28 June 2019}}</ref> que están separados por la zona de transición.<ref>{{Cita publicación|título=Compositional heterogeneity near the base of the mantle transition zone beneath Hawaii|apellidos=Yu|nombre=Chunquan|apellidos2=Day|nombre2=Elizabeth A.|fecha=28 March 2018|publicación=[[Nat Commun]]|volumen=9|número=9|página=1266|bibcode=2018NatCo...9.1266Y|doi=10.1038/s41467-018-03654-6|pmc=5872023|pmid=29593266|apellidos3=de Hoop|nombre3=Maarten V.|apellidos4=Campillo|nombre4=Michel|apellidos5=Goes|nombre5=Saskia|apellidos6=Blythe|nombre6=Rachel A.|apellidos7=van der Hilst|nombre7=Robert D.}}</ref> La parte más baja del manto al lado del [[Discontinuidad de Gutenberg|límite núcleo-manto]] se conoce como la capa D ″ (pronunciado dee-double-prime).<ref name="DDoublePron">{{Cita noticia|url=http://www.sciencemag.org/news/2004/03/d-layer-demystified|título=''D'' Layer Demystified|editorial=[[American Association for the Advancement of Science]]|magazine=[[Science News]]|fecha=24 March 2004|fechaacceso=5 November 2016|apellidos=Krieger|nombre=Kim}}</ref> La [[presión]] en el fondo del manto es ≈140 G [[Pascal (unidad)|Pa]] (1.4 M [[Atmósfera (unidad)|atm]]).<ref>{{Cita publicación|url=https://www.unr.edu/Documents/science/mackay/coring%20the%20earth.pdf|título=Coring the Earth|apellidos=Dolbier|nombre=Rachel|publicación=[[W. M. Keck Earth Science and Mineral Engineering Museum]]|editorial=[[University of Nevada, Reno]]|páginas=5|fechaacceso=28 June 2019}}</ref> El manto está compuesto de rocas de silicato que son ricas en hierro y magnesio en relación con la corteza suprayacente.<ref>{{Cita noticia|url=https://www.universetoday.com/40229/what-is-the-earths-mantle-made-of/|título=What is the Earth's Mantle Made Of?|fecha=26 March 2016|fechaacceso=28 June 2019|nombre=Fraser|apellidos=Cain}}</ref> Aunque es sólido, las altas temperaturas dentro del manto hacen que el material de silicato sea lo suficientemente [[dúctil]] como para que pueda fluir en escalas de tiempo muy largas.<ref>{{Cita noticia|url=https://sciencing.com/different-properties-asthenosphere-lithosphere-8447830.html|título=The Different Properties of the Asthenosphere & the Lithosphere|fecha=22 October 2018|fechaacceso=28 June 2019|nombre=Ethan|apellidos=Shaw|editorial=[[Leaf Group]] Media}}</ref> La [[convección]] del manto se expresa en la superficie a través de los movimientos de las [[Tectónica de placas|placas tectónicas]]. Como hay una presión intensa y creciente a medida que uno viaja más profundamente en el manto, la parte inferior del manto fluye con menos facilidad que el manto superior (los cambios químicos dentro del manto también pueden ser importantes). La viscosidad del manto varía entre 10 <sup>21</sup> y 10 <sup>24</sup> [[Viscosidad|Pa · s]], dependiendo de la profundidad.<ref>{{Cita publicación|url=http://www.chemie.uni-jena.de/geowiss/geodyn/poster2.html|título=Mantle Viscosity and the Thickness of the Convective Downwellings|apellidos=Walzer|nombre=Uwe|apellidos2=Hendel|nombre2=Roland|publicación=[[Los Alamos National Laboratory]]|editorial=[[Universität Heidelberg]]|fechaacceso=28 June 2019|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20060826020002/http://www.chemie.uni-jena.de/geowiss/geodyn/poster2.html|fechaarchivo=26 August 2006|apellidos3=Baumgardner|nombre3=John|enlaceautor3=John Baumgardner}}</ref> En comparación, la viscosidad del agua es de aproximadamente 10 <sup>−3</sup> [[Viscosidad|Pa · s]] y la del [[Experimento de la gota de brea|tono]] es de 10 <sup>7</sup> Pa · s. La [[Balance del calor interno de la Tierra|fuente de calor]] que impulsa la [[tectónica de placas]] es el calor primordial que queda de la formación del planeta, así como la desintegración radiactiva de uranio, [[torio]] y [[potasio]] en la corteza terrestre y el manto.<ref>{{Cita publicación|url=http://newscenter.lbl.gov/2011/07/17/kamland-geoneutrinos/|título=What Keeps the Earth Cooking?|apellidos=Preuss|nombre=Paul|fecha=July 17, 2011|publicación=[[Lawrence Berkeley National Laboratory]]|editorial=[[University of California, Berkeley]]|fechaacceso=28 June 2019}}</ref>


=== Núcleo ===
{{AP|Manto terrestre}}
La densidad promedio de la Tierra es 5.515 g/cm<sup>3</sup>. <ref name="NASA">{{Cita web|url=http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/|título=Planetary Fact Sheet|fechaacceso=2 January 2009|sitioweb=Lunar and Planetary Science|editorial=NASA}}</ref> Debido a que la densidad promedio del material de la superficie es de solo alrededor de 3.0 g/cm<sup>3</sup>, debemos concluir que existen materiales más densos dentro del núcleo de la Tierra. Este resultado se conoce desde el [[experimento de Schiehallion]], realizado en la década de 1770. [[Charles Hutton]] en su informe de 1778 concluyó que la densidad media de la Tierra debe ser aproximadamente <math>\tfrac{9}{5}</math> el de la roca superficial, concluyendo que el interior de la Tierra debe ser metálico. Hutton estimó que esta porción metálica ocuparía alrededor del 65% del diámetro de la Tierra.<ref name="Hutton">{{Cita publicación|título=An Account of the Calculations Made from the Survey and Measures Taken at Schehallien|apellidos=Hutton|nombre=C.|fecha=1778|publicación=Philosophical Transactions of the Royal Society|volumen=68|páginas=689–788|doi=10.1098/rstl.1778.0034}}</ref> La estimación de Hutton sobre la densidad media de la Tierra todavía era aproximadamente un 20% demasiado baja, a 4.5 g/cm<sup>3</sup>. [[Henry Cavendish]] en su [[Experimento de Cavendish|experimento de equilibrio de torsión]] de 1798 encontró un valor de 5.45 g/cm<sup>3</sup>, dentro del 1% del valor moderno.<ref>{{Cita noticia|apellidos=Tretkoff|nombre=Ernie|título=June 1798: Cavendish Weighs the World|url=https://www.aps.org/publications/apsnews/200806/physicshistory.cfm|volumen=17|número=6|fechaacceso=5 June 2018|editorial=American Physical Society|fecha=June 2008|idioma=en}}</ref> Las mediciones sísmicas muestran que el núcleo está dividido en dos partes, un núcleo interno "sólido" con un [[Radio (geometría)|radio]] de ≈1,220 km<ref>{{Cita publicación|título=Lopsided Growth of Earth's Inner Core|apellidos=Monnereau|nombre=Marc|apellidos2=Calvet|nombre2=Marie|fecha=May 21, 2010|publicación=Science|volumen=328|número=5981|páginas=1014–17|bibcode=2010Sci...328.1014M|doi=10.1126/science.1186212|pmid=20395477|apellidos3=Margerin|nombre3=Ludovic|apellidos4=Souriau|nombre4=Annie}}</ref> y un núcleo externo líquido que se extiende más allá de él a un radio de ≈3,400 &nbsp; km. Las densidades oscilan entre 9.900 y 12.200 kg/m<sup>3</sup> en el núcleo externo y 12,600–13,000 kg/m<sup>3</sup> en el núcleo interno.<ref>{{Cita libro|apellidos=Hazlett, James S.|apellidos2=Monroe, Reed|apellidos3=Wicander, Richard|título=Physical geology : exploring the earth|año=2006|editorial=Thomson|ubicación=Belmont|isbn=978-0-495-01148-4|página=346|edición=6.}}</ref>
El manto terrestre se extiende hasta una profundidad de 2890{{esd}}km, lo que le convierte en la capa más grande del planeta. La presión, en la parte inferior del manto, es de unos 140{{esd}}G{{esd}}[[Pascal (unidad de presión)|Pa]] (1,4{{esd}}M{{esd}}[[Atmósfera (unidad)|atm]]). El manto está compuesto por rocas silíceas, más ricas en hierro y magnesio que la corteza. Las grandes temperaturas hacen que los materiales silíceos sean lo suficientemente dúctiles como para fluir, aunque en escalas temporales muy grandes. La [[convección]] del manto es responsable, en la superficie, del movimiento de las [[placa tectónica|placas tectónicas]]. Como el [[punto de fusión]] y la [[viscosidad]] de una sustancia dependen de la presión a la que esté sometida, la parte inferior del manto se mueve con mayor dificultad que el manto superior, aunque también los cambios químicos pueden tener importancia en este fenómeno. La viscosidad del manto varía entre 10<sup>21</sup> y 10<sup>24</sup> Pa·s.<ref>[https://web.archive.org/web/20060218141132/http://www2.uni-jena.de/chemie/geowiss/geodyn/poster2.html]</ref> Como comparación, la viscosidad del agua es aproximadamente 10<sup>-3</sup> Pa.s, lo que ilustra la lentitud con la que se mueve el manto.


El núcleo interno fue descubierto en 1936 por [[Inge Lehmann]] y generalmente se cree que está compuesto principalmente de [[hierro]] y algo de [[níquel]]. Como esta capa puede transmitir ondas de corte (ondas sísmicas transversales), debe ser sólida. La evidencia experimental a veces ha sido crítica de los modelos de cristal del núcleo.<ref>{{Cita publicación|url=http://discovery.ucl.ac.uk/135995/|título=Constraints on the crystalline structure of the inner core: Mechanical instability of BCC iron at high pressure|apellidos=Stixrude|nombre=Lars|apellidos2=Cohen|nombre2=R.E.|fecha=January 15, 1995|publicación=Geophysical Research Letters|volumen=22|número=2|páginas=125–28|bibcode=1995GeoRL..22..125S|doi=10.1029/94GL02742}}</ref> Otros estudios experimentales muestran una discrepancia bajo alta presión: los estudios de yunque de diamante (estáticos) a presiones centrales producen temperaturas de fusión que son aproximadamente 2000 K por debajo de los de estudios de láser de choque (dinámico).<ref>{{Cita publicación|título=Laser-driven shock waves for the study of extreme matter states|apellidos=Benuzzi-Mounaix|nombre=A.|apellidos2=Koenig|nombre2=M.|publicación=Plasma Physics and Controlled Fusion|volumen=48|número=12B|páginas=B347|bibcode=2006PPCF...48B.347B|doi=10.1088/0741-3335/48/12B/S32|apellidos3=Ravasio|nombre3=A.|apellidos4=Vinci|nombre4=T.|año=2006}}</ref><ref>{{Cita publicación|url=https://zenodo.org/record/1233971|título=Experimental astrophysics with high power lasers and Z pinches|apellidos=Remington|nombre=Bruce A.|apellidos2=Drake|nombre2=R. Paul|publicación=Reviews of Modern Physics|volumen=78|número=3|páginas=755|bibcode=2006RvMP...78..755R|doi=10.1103/RevModPhys.78.755|apellidos3=Ryutov|nombre3=Dmitri D.|año=2006}}</ref> Los estudios con láser crean plasma,<ref>{{Cita publicación|título=Absolute equation of state measurements of iron using laser driven shocks|apellidos=Benuzzi-Mounaix|nombre=A.|apellidos2=Koenig|nombre2=M.|fecha=June 2002|publicación=Physics of Plasmas|volumen=9|número=6|páginas=2466|bibcode=2002PhPl....9.2466B|doi=10.1063/1.1478557|apellidos3=Husar|nombre3=G.|apellidos4=Faral|nombre4=B.}}</ref> y los resultados sugieren que las condiciones limitantes del núcleo interno dependerán de si el núcleo interno es un sólido o es un plasma con la densidad de un sólido. Esta es un área de investigación activa.
¿Por qué es sólido el núcleo interno, líquido el externo, y semisólido el manto? La respuesta depende tanto de los puntos de fusión de las diferentes capas (núcleo de hierro-níquel, manto, y corteza de silicatos) como del incremento de la temperatura y presión conforme nos movemos hacia el centro de la Tierra. En la superficie, tanto las aleaciones de hierro-níquel como los silicatos están suficientemente fríos como para ser sólidos. En el manto superior, los silicatos son normalmente sólidos (aunque hay puntos locales donde están derretidos), pero como están bajo condiciones de alta temperatura y relativamente poca presión, las rocas en el manto superior tienen una viscosidad relativamente baja. En contraste, el manto inferior está sometido a una presión mucho mayor, lo que hace que tenga una mayor viscosidad en comparación con el manto superior. El núcleo externo, formado por hierro y níquel, es líquido a pesar de la presión porque tiene un punto de fusión menor que los silicatos del manto. El núcleo interno, por su parte, es sólido debido a la enorme presión que hay en el centro del planeta.


En las primeras etapas de la formación de la Tierra hace unos 4.600 millones de años, la fusión habría provocado que sustancias más densas se hundieran hacia el centro en un proceso llamado [[diferenciación planetaria]] (véase también la [[ Catástrofe de hierro |catástrofe del hierro]]), mientras que los materiales menos densos habrían migrado a la [[Corteza (geología)|corteza]]. Por lo tanto, se cree que el núcleo está compuesto en gran parte de hierro (80%), junto con [[níquel]] y uno o más elementos ligeros, mientras que otros elementos densos, como el [[plomo]] y el [[uranio]], son demasiado raros para ser significativos o tienden a unirse al encendedor. elementos y así permanecen en la corteza (ver [[Félsico|materiales felsicos]]). Algunos han argumentado que el núcleo interno puede tener la forma de un solo [[cristal]] de hierro.<ref>{{Cita libro|apellidos=Schneider|nombre=Michael|chapter-url=http://www.psc.edu/science/Cohen_Stix/cohen_stix.html|capítulo=Crystal at the Center of the Earth|título=Projects in Scientific Computing, 1996|editorial=Pittsburgh Supercomputing Center|fecha=1996|fechaacceso=8 March 2019}}</ref><ref>{{Cita publicación|título=High-Pressure Elasticity of Iron and Anisotropy of Earth's Inner Core|apellidos=Stixrude|nombre=L.|apellidos2=Cohen|nombre2=R.E.|publicación=Science|volumen=267|número=5206|páginas=1972–75|bibcode=1995Sci...267.1972S|doi=10.1126/science.267.5206.1972|pmid=17770110|año=1995}}</ref>
=== Núcleo ===


En condiciones de laboratorio, una muestra de aleación de hierro y níquel se sometió a presiones similares al agarre en un tornillo de banco entre 2 puntas de [[Celda de yunque de diamante|diamante]] ([[celda de yunque de diamante]]) y luego se calentó a aproximadamente 4000 K. La muestra se observó con rayos X, y Apoyó firmemente la teoría de que el núcleo interno de la Tierra estaba hecho de cristales gigantes que corrían de norte a sur.<ref>[https://www.bbc.co.uk/news/uk-14678004 BBC News, "What is at the centre of the Earth?]. Bbc.co.uk (2011-08-31). Retrieved on 2012-01-27.</ref><ref>{{Cita publicación|título=Phase Transition of FeO and Stratification in Earth's Outer Core|apellidos=Ozawa|nombre=H.|apellidos2=al.|nombre2=et|publicación=Science|volumen=334|número=6057|páginas=792–94|bibcode=2011Sci...334..792O|doi=10.1126/science.1208265|pmid=22076374|año=2011}}</ref>
{{AP|Núcleo terrestre}}
La densidad media de la Tierra es 5515&nbsp;kg/m<sup>3</sup>. Esta cifra lo convierte en el planeta más denso del sistema solar. Si consideramos que la densidad media de la corteza es aproximadamente 3000&nbsp;kg/m<sup>3</sup>, debemos asumir que el núcleo terrestre debe estar compuesto de materiales más densos. Los estudios sismológicos han aportado más evidencias sobre la densidad del núcleo. En sus primeras fases, hace unos 4500 millones de años, los materiales más densos, derretidos, se habrían hundido hacia el núcleo en un proceso llamado diferenciación planetaria, mientras que otros menos densos habrían migrado hacia la corteza. Como resultado de este proceso, el núcleo está compuesto ampliamente de [[hierro]] (Fe) (80&nbsp;%), junto con [[níquel]] (Ni) y varios elementos más ligeros. Otros elementos más densos, como el [[plomo]] (Pb) o el [[uranio]] (U) son muy raros, o permanecieron en la superficie unidos a otros elementos más ligeros.


El núcleo externo líquido rodea el núcleo interno y se cree que está compuesto de hierro mezclado con níquel y trazas de elementos más ligeros.
Diversas mediciones sísmicas muestran que el núcleo está compuesto de dos partes, una interna sólida, de 1220&nbsp;km de radio, y una capa externa, semisólida que llega hasta los 3400&nbsp;km. El núcleo interno sólido fue descubierto en 1936 por [[Inge Lehmann]] y se cree de forma más o menos unánime que está compuesto principalmente de hierro con algo de níquel. Para explicar el comportamiento de las ondas sísmicas cuando atraviesan el núcleo interno, algunos científicos han inferido un ordenamiento y empaquetado atómico que sería coherente con la estructura continua de un único [[cristal]] de hierro que formara todo el núcleo interno.<ref>{{Cita web|apellido=Cohen|nombre=Ronald|autor2=Stixrude, Lars|url=http://www.psc.edu/science/Cohen_Stix/cohen_stix.html|título=Crystal at the Center of the Earth|fechaacceso=5 de febrero de 2007|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20070205041442/http://www.psc.edu/science/Cohen_Stix/cohen_stix.html|fechaarchivo=5 de febrero de 2007}}</ref><ref>[http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/267/5206/1972 Lars Stixrude y R. E. Cohen, «High-Pressure Elasticity of Iron and Anisotropy of Earth's Inner Core.» ''Science'' 31 March 1995: Vol. 267. no. 5206, pp. 1972-1975 DOI: 10.1126/science.267.5206.1972]</ref>


La especulación reciente sugiere que la parte más interna del núcleo está enriquecida en [[oro]], [[platino]] y otros [[Clasificación geoquímica de Goldschmidt|elementos siderófilos]].<ref>{{Cita publicación|url=http://discovermagazine.com/2006/sep/innerfortknox|título=Earth's Inner Fort Knox|apellidos=Wootton|nombre=Anne|publicación=Discover|volumen=27|número=9|página=18|año=2006}}</ref>
El núcleo externo rodea al interno y se cree que está compuesto por una mezcla de hierro, níquel y otros elementos más ligeros. Recientes propuestas sugieren que la parte más interna del núcleo podría estar enriquecida con elementos muy pesados, con mayor número atómico que el [[cesio]] (Cs)(trans-Cesio, elementos con número atómico mayor de 55). Esto incluiría [[oro]] (Au), [[mercurio (elemento)|mercurio]] (Hg) y [[uranio]] (U).<ref>Wootton, Anne (2006). «Earth's Inner Fort Knox.» ''Discover'', 27(9): 18.</ref>


La materia que comprende la Tierra está conectada de manera fundamental a la materia de ciertos meteoritos de [[condrita]], y a la materia de la porción exterior del Sol.<ref>{{Cita publicación|título=The chemical composition of the interior shells of the Earth|apellidos=Herndon, J.M.|publicación=Proc. R. Soc. Lond.|volumen=A372|número=1748|páginas=149–54|bibcode=1980RSPSA.372..149H|doi=10.1098/rspa.1980.0106|año=1980}}</ref><ref>{{Cita publicación|url=http://nuclearplanet.com/CS50410.pdf|título=Scientific basis of knowledge on Earth's composition|apellidos=Herndon, J.M.|publicación=Current Science|volumen=88|número=7|páginas=1034–37|año=2005}}</ref> Hay buenas razones para creer que la Tierra es, en general, como un meteorito de condrita. A partir de 1940, los científicos, incluido [[Francis Birch]], construyeron la geofísica bajo la premisa de que la Tierra es como las condritas ordinarias, el tipo más común de meteorito observado impactando la Tierra, mientras ignoran totalmente otro, aunque menos abundante, llamado condritas de [[enstatita]]. La principal diferencia entre los dos tipos de meteoritos es que las condritas enstatitas se forman en circunstancias de oxígeno extremadamente limitado disponible, lo que lleva a ciertos elementos normalmente oxífilos que existen parcial o totalmente en la porción de aleación que corresponde al núcleo de la Tierra.
Se aceptaba, de manera general, que los movimientos de convección en el núcleo externo, combinados con el movimiento provocado por la rotación terrestre ([[efecto Coriolis]]), son responsables del [[campo magnético terrestre]], mediante un proceso descrito por la [[hipótesis de la dínamo]]. El núcleo interno está demasiado caliente para mantener un campo magnético permanente (ver [[temperatura de Curie]]) pero probablemente estabilice el creado por el núcleo externo.


La [[Hipótesis de la dínamo|teoría de Dynamo]] sugiere que la convección en el núcleo externo, combinada con el [[efecto Coriolis]], da lugar al [[Campo magnético terrestre|campo magnético de la Tierra]]. El núcleo interno sólido está demasiado caliente para mantener un campo magnético permanente (ver [[temperatura de Curie]]) pero probablemente actúa para estabilizar el campo magnético generado por el núcleo externo líquido. La fuerza promedio del campo magnético en el núcleo externo de la Tierra se estima en 25 Gauss (2.5 mT), 50 veces más fuerte que el campo magnético en la superficie.<ref>[http://www.science20.com/news_articles/first_measurement_magnetic_field_inside_earths_core First Measurement Of Magnetic Field Inside Earth's Core]. Science20.com. Retrieved on 2012-01-27.</ref><ref>{{Cita publicación|título=Tidal dissipation and the strength of the Earth's internal magnetic field|apellidos=Buffett|nombre=Bruce A.|publicación=Nature|volumen=468|número=7326|páginas=952–94|bibcode=2010Natur.468..952B|doi=10.1038/nature09643|pmid=21164483|año=2010}}</ref>
Pruebas recientes sugieren que el núcleo interno podría rotar ligeramente más rápido que el resto del planeta.<ref>[http://www.nytimes.com/2005/08/25/science/25cnd-core.html «Earth's Core Spins Faster Than the Rest of the Planet.»] ''The New York Times''.</ref> En agosto de 2005 un grupo de geofísicos publicaron, en la revista [[Science]] que, de acuerdo con sus cálculos, el núcleo interno rota aproximadamente entre 0,3 y 0,5 grados más al año que la corteza.<ref>Kerr, Richard A. (26 August 2005) «Earth's Inner Core Is Running a Tad Faster Than the Rest of the Planet.» ''Science'' 309(5739): p. 1313.</ref><ref>Chang, Kenneth (26 de agosto de 2005) «Scientists Say Earth's Center Rotates Faster Than Surface.» ''The New York Times'' Sec. A, Col. 1, p. 13.</ref>
Las últimas teorías científicas explican el gradiente de temperatura de la Tierra como una combinación del calor remanente de la formación del planeta, calor producido por la desintegración de elementos radiactivos y el enfriamiento del núcleo interno.{{cita requerida}}


La evidencia reciente ha sugerido que el núcleo interno de la Tierra puede girar un poco más rápido que el resto del planeta;<ref>{{Cita noticia|url=https://www.nytimes.com/2005/08/25/science/25cnd-core.html|título=Earth's Core Spins Faster Than the Rest of the Planet|nombre=Kenneth|apellidos=Chang|fecha=2005-08-25|fechaacceso=2010-05-24}}</ref> sin embargo, estudios más recientes en 2011   encontraron que esta hipótesis no es concluyente. Quedan opciones para el núcleo que puede ser de naturaleza oscilatoria o un sistema caótico. En agosto de 2005, un equipo de [[Geofísica|geofísicos]] anunció en la revista ''[[Science]]'' que, según sus estimaciones, el núcleo interno de la Tierra gira aproximadamente 0.3 a 0.5 grados por año más rápido en relación con la rotación de la superficie.<ref>{{Cita publicación|título=Earth's Inner Core Is Running a Tad Faster Than the Rest of the Planet|apellidos=Kerr|nombre=R.A.|publicación=Science|volumen=309|número=5739|páginas=1313a|doi=10.1126/science.309.5739.1313a|pmid=16123276|año=2005}}</ref><ref>Chang, Kenneth (26 August 2005) [https://www.nytimes.com/2005/08/26/science/26core.html "Scientists Say Earth's Center Rotates Faster Than Surface"] ''The New York Times'' Sec. A, Col. 1, p. 13.</ref>
== Desarrollo histórico y concepciones alternativas ==


La explicación científica actual para el [[Gradiente geotérmico|gradiente de temperatura de la Tierra]] es una combinación de calor que queda de la formación inicial del planeta, la descomposición de los elementos radiactivos y la [[Núcleo interno de la Tierra|congelación del núcleo interno]].
[[Archivo:Edmund Halley Hollow Earth.png|thumb|150px|right|Teoría de [[Edmund Halley]]]]
En [[1692]] [[Edmund Halley]] (en un artículo publicado en ''Philosophical Transactions of Royal Society of London'') propuso la idea de una Tierra formada por una cubierta hueca de unas 500 millas de espesor, con dos capas interiores, concéntricas, alrededor de un núcleo interno. El diámetro de las capas correspondería a los diámetros de los planetas Venus, Marte y Mercurio, respectivamente.<ref name="Kollerstrom">Kollerstrom, N. 1992. [https://web.archive.org/web/20080411003240/http://www.ucl.ac.uk/sts/nk/halleyhollow.htm «The hollow world of Edmond Halley.»] ''Journal for History of Astronomy'' '''23''', 185-192.</ref> La propuesta de Halley estaba basada en los valores de densidad relativa entre la Tierra y la Luna dados por ''sir'' [[Isaac Newton]], en sus ''[[Philosophiæ naturalis principia mathematica|Principia]]'' (1687): «''Sir'' Isaac Newton demostró que la Luna es más densa que nuestro planeta, en una proporción de 9 a 5», señaló Halley «¿por qué no podemos suponer entonces que 4/9 de nuestro planeta son huecos?».<ref name="Kollerstrom" />


== Véase también ==
En [[1818]], [[John Cleves Symmes, Jr.]] sugirió que la Tierra estaba formada por una corteza externa hueca, de 1300&nbsp;km de espesor, con aberturas de 2300{{esd}}km en ambos polos. En el interior habría otras cuatro capas, cada una de ellas abierta también a los polos. [[Julio Verne]], en ''[[Viaje al centro de la Tierra]]'', imaginó enormes cavernas interiores, y [[William Reed]] en ''[[Fantasmas de los polos]]'' imaginó una [[Teoría intraterrestre|Tierra hueca]].


* [[Historia geológica de la Tierra|Historia geológica de la tierra]]
Algunos escritores religiosos se resistieron a la idea de una Tierra esférica, aunque no obtuvieron mucha aceptación. La [[Flat Earth Society]] (Sociedad de la Tierra Plana), anteriormente dirigida por [[Flat Earth Society|Charles K. Johnson]], trabaja duro en Estados Unidos para mantener la teoría viva, y han asegurado tener varios miles de seguidores.<ref>[http://www.talkorigins.org/faqs/flatearth.html Documenting the Existence of "The International Flat Earth Society"<!-- Título generado por un bot -->]</ref>
* [[Discontinuidad de Lehmann]]
* [[ Modelo de lluvia |Modelo de lluvia]]
* [[ Viaja al centro de la Tierra |Viaja al centro de la Tierra]]


== Referencias ==
== Referencias ==
{{listaref|2}}
{{Listaref}}


== Otras lecturas ==
==Bibliografía==

Tarbuck, Edward J. ''Ciencias de la Tierra''. 10a Edición (2017)


== Enlaces externos ==
== Enlaces externos ==
{{Wikibooks-inline|Historical Geology|Structure of the Earth}} {{Commonscat-inline|Structure of the Earth}}


* {{YouTube|BsKyEckDRbo|Down To The Earth's Core (HD)}}
* [http://www.astronoo.com/es/articulos/estructura-de-la-tierra.html Estructura de la Tierra — Astronoo]
* The Earth's Core on In Our Time at the BBC

[[Categoría:Estructura de la Tierra]]
{{Control de autoridades}}
[[Categoría:Capas de la Tierra]]
[[Categoría:Wikipedia:Páginas con traducciones sin revisar]]
[[Categoría:Geología estructural]]

Revisión del 01:08 24 may 2020

Estructura de la tierra

La estructura interna de la Tierra está cubierta de capas esféricas: una corteza sólida de silicato exterior, una astenosfera y un manto altamente viscosos, un núcleo externo líquido que es mucho menos viscoso que el manto y un núcleo interno sólido. La comprensión científica de la estructura interna de la Tierra se basa en observaciones de topografía y batimetría, observaciones de rocas en afloramientos, muestras llevadas a la superficie desde mayores profundidades por volcanes o actividad volcánica, análisis de las ondas sísmicas que pasan por la Tierra, mediciones de campos gravitacionales y magnéticos de la Tierra, y experimentos con sólidos cristalinos a presiones y temperaturas características del interior profundo de la Tierra.

Masa

La fuerza ejercida por la gravedad de la Tierra se puede usar para calcular su masa. Los astrónomos también pueden calcular la masa de la Tierra observando el movimiento de los satélites en órbita. La densidad promedio de la Tierra se puede determinar a través de experimentos gravimétricos, que históricamente han involucrado péndulos .

La masa de la Tierra es de aproximadamente 6×1024 kg.[1]​

Estructura

La estructura de la Tierra se puede definir de dos maneras: por propiedades mecánicas como la reología, o químicamente. Mecánicamente, se puede dividir en litosfera, astenosfera, manto mesosférico, núcleo externo y núcleo interno. Químicamente, la Tierra se puede dividir en la corteza, el manto superior, el manto inferior, el núcleo externo y el núcleo interno. Las capas de componentes geológicos de la Tierra están a las siguientes profundidades debajo de la superficie:[2]​

Profundidad (km) Capa
0-80 Litosfera (localmente varía entre 5 y 200   km)
0–35 ... Corteza (localmente varía entre 5 y 70 km)
35–2,890 Manto
80-220 ... Astenosfera
410–660 ... Zona de transición
35-660 ... Manto superior
660–2,890 . . . Manto inferior
2,740–2,890 ... D ″ capa
2,890–5,150 Núcleo externo
5.150–6.360 Núcleo central

La estratificación de la Tierra se ha inferido indirectamente utilizando el tiempo de viaje de las ondas sísmicas refractadas y reflejadas creadas por los terremotos. El núcleo no permite que las ondas de corte pasen a través de él, mientras que la velocidad de desplazamiento (velocidad sísmica) es diferente en otras capas. Los cambios en la velocidad sísmica entre las diferentes capas causan refracción debido a la ley de Snell, como la luz que se dobla al pasar a través de un prisma. Del mismo modo, los reflejos son causados por un gran aumento en la velocidad sísmica y son similares a la luz que se refleja desde un espejo.

Corteza

La corteza terrestre varía de 5–70 kilómetros (3.1–43.5 mi) [3]​ en profundidad y es la capa más externa. [4]​ Las partes delgadas son la corteza oceánica, que subyace en las cuencas oceánicas (5–10   km) y están compuestos de rocas ígneas densas (máficas) de silicato de magnesio y hierro, como basalto. La corteza más gruesa es la corteza continental, que es menos densa y está compuesta de rocas de silicato de aluminio y potasio ( fólico ) de sodio, como el granito. Las rocas de la corteza se dividen en dos categorías principales: sial y sima (Suess, 1831-1914). Se estima que sima comienza alrededor de las 11 km debajo de la discontinuidad de Conrad (una discontinuidad de segundo orden). El manto superior junto con la corteza constituye la litosfera. El límite corteza-manto ocurre como dos eventos físicamente diferentes. Primero, hay una discontinuidad en la velocidad sísmica, que se conoce más comúnmente como la discontinuidad de Mohorovičić o Moho. Se cree que la causa del Moho es un cambio en la composición de la roca de rocas que contienen feldespato de plagioclasa (arriba) a rocas que no contienen feldespatos (abajo). En segundo lugar, en la corteza oceánica, existe una discontinuidad química entre los acumulados ultramáficos y las harzburgitas tectonizadas, que se ha observado desde partes profundas de la corteza oceánica que se han obturado sobre la corteza continental y se han conservado como secuencias de ofiolita.

Muchas rocas que ahora forman la corteza terrestre se formaron hace menos de 100 millones (1 ×108) años atrás; sin embargo, los granos minerales más antiguos conocidos tienen aproximadamente 4.400 millones (4.4 ×109) años, lo que indica que la Tierra ha tenido una corteza sólida durante al menos 4.400 millones de años.[5]​

Manto

Mapa mundial que muestra la posición del Moho.

El manto terrestre se extiende hasta una profundidad de 2,890   km, por lo que es la capa más gruesa de la Tierra. [6]​ El manto se divide en manto superior e inferior,[7]​ que están separados por la zona de transición.[8]​ La parte más baja del manto al lado del límite núcleo-manto se conoce como la capa D ″ (pronunciado dee-double-prime).[9]​ La presión en el fondo del manto es ≈140 G Pa (1.4 M atm).[10]​ El manto está compuesto de rocas de silicato que son ricas en hierro y magnesio en relación con la corteza suprayacente.[11]​ Aunque es sólido, las altas temperaturas dentro del manto hacen que el material de silicato sea lo suficientemente dúctil como para que pueda fluir en escalas de tiempo muy largas.[12]​ La convección del manto se expresa en la superficie a través de los movimientos de las placas tectónicas. Como hay una presión intensa y creciente a medida que uno viaja más profundamente en el manto, la parte inferior del manto fluye con menos facilidad que el manto superior (los cambios químicos dentro del manto también pueden ser importantes). La viscosidad del manto varía entre 10 21 y 10 24 Pa · s, dependiendo de la profundidad.[13]​ En comparación, la viscosidad del agua es de aproximadamente 10 −3 Pa · s y la del tono es de 10 7 Pa · s. La fuente de calor que impulsa la tectónica de placas es el calor primordial que queda de la formación del planeta, así como la desintegración radiactiva de uranio, torio y potasio en la corteza terrestre y el manto.[14]​

Núcleo

La densidad promedio de la Tierra es 5.515 g/cm3. [15]​ Debido a que la densidad promedio del material de la superficie es de solo alrededor de 3.0 g/cm3, debemos concluir que existen materiales más densos dentro del núcleo de la Tierra. Este resultado se conoce desde el experimento de Schiehallion, realizado en la década de 1770. Charles Hutton en su informe de 1778 concluyó que la densidad media de la Tierra debe ser aproximadamente el de la roca superficial, concluyendo que el interior de la Tierra debe ser metálico. Hutton estimó que esta porción metálica ocuparía alrededor del 65% del diámetro de la Tierra.[16]​ La estimación de Hutton sobre la densidad media de la Tierra todavía era aproximadamente un 20% demasiado baja, a 4.5 g/cm3. Henry Cavendish en su experimento de equilibrio de torsión de 1798 encontró un valor de 5.45 g/cm3, dentro del 1% del valor moderno.[17]​ Las mediciones sísmicas muestran que el núcleo está dividido en dos partes, un núcleo interno "sólido" con un radio de ≈1,220 km[18]​ y un núcleo externo líquido que se extiende más allá de él a un radio de ≈3,400   km. Las densidades oscilan entre 9.900 y 12.200 kg/m3 en el núcleo externo y 12,600–13,000 kg/m3 en el núcleo interno.[19]​

El núcleo interno fue descubierto en 1936 por Inge Lehmann y generalmente se cree que está compuesto principalmente de hierro y algo de níquel. Como esta capa puede transmitir ondas de corte (ondas sísmicas transversales), debe ser sólida. La evidencia experimental a veces ha sido crítica de los modelos de cristal del núcleo.[20]​ Otros estudios experimentales muestran una discrepancia bajo alta presión: los estudios de yunque de diamante (estáticos) a presiones centrales producen temperaturas de fusión que son aproximadamente 2000 K por debajo de los de estudios de láser de choque (dinámico).[21]​[22]​ Los estudios con láser crean plasma,[23]​ y los resultados sugieren que las condiciones limitantes del núcleo interno dependerán de si el núcleo interno es un sólido o es un plasma con la densidad de un sólido. Esta es un área de investigación activa.

En las primeras etapas de la formación de la Tierra hace unos 4.600 millones de años, la fusión habría provocado que sustancias más densas se hundieran hacia el centro en un proceso llamado diferenciación planetaria (véase también la catástrofe del hierro), mientras que los materiales menos densos habrían migrado a la corteza. Por lo tanto, se cree que el núcleo está compuesto en gran parte de hierro (80%), junto con níquel y uno o más elementos ligeros, mientras que otros elementos densos, como el plomo y el uranio, son demasiado raros para ser significativos o tienden a unirse al encendedor. elementos y así permanecen en la corteza (ver materiales felsicos). Algunos han argumentado que el núcleo interno puede tener la forma de un solo cristal de hierro.[24]​[25]​

En condiciones de laboratorio, una muestra de aleación de hierro y níquel se sometió a presiones similares al agarre en un tornillo de banco entre 2 puntas de diamante (celda de yunque de diamante) y luego se calentó a aproximadamente 4000 K. La muestra se observó con rayos X, y Apoyó firmemente la teoría de que el núcleo interno de la Tierra estaba hecho de cristales gigantes que corrían de norte a sur.[26]​[27]​

El núcleo externo líquido rodea el núcleo interno y se cree que está compuesto de hierro mezclado con níquel y trazas de elementos más ligeros.

La especulación reciente sugiere que la parte más interna del núcleo está enriquecida en oro, platino y otros elementos siderófilos.[28]​

La materia que comprende la Tierra está conectada de manera fundamental a la materia de ciertos meteoritos de condrita, y a la materia de la porción exterior del Sol.[29]​[30]​ Hay buenas razones para creer que la Tierra es, en general, como un meteorito de condrita. A partir de 1940, los científicos, incluido Francis Birch, construyeron la geofísica bajo la premisa de que la Tierra es como las condritas ordinarias, el tipo más común de meteorito observado impactando la Tierra, mientras ignoran totalmente otro, aunque menos abundante, llamado condritas de enstatita. La principal diferencia entre los dos tipos de meteoritos es que las condritas enstatitas se forman en circunstancias de oxígeno extremadamente limitado disponible, lo que lleva a ciertos elementos normalmente oxífilos que existen parcial o totalmente en la porción de aleación que corresponde al núcleo de la Tierra.

La teoría de Dynamo sugiere que la convección en el núcleo externo, combinada con el efecto Coriolis, da lugar al campo magnético de la Tierra. El núcleo interno sólido está demasiado caliente para mantener un campo magnético permanente (ver temperatura de Curie) pero probablemente actúa para estabilizar el campo magnético generado por el núcleo externo líquido. La fuerza promedio del campo magnético en el núcleo externo de la Tierra se estima en 25 Gauss (2.5 mT), 50 veces más fuerte que el campo magnético en la superficie.[31]​[32]​

La evidencia reciente ha sugerido que el núcleo interno de la Tierra puede girar un poco más rápido que el resto del planeta;[33]​ sin embargo, estudios más recientes en 2011   encontraron que esta hipótesis no es concluyente. Quedan opciones para el núcleo que puede ser de naturaleza oscilatoria o un sistema caótico. En agosto de 2005, un equipo de geofísicos anunció en la revista Science que, según sus estimaciones, el núcleo interno de la Tierra gira aproximadamente 0.3 a 0.5 grados por año más rápido en relación con la rotación de la superficie.[34]​[35]​

La explicación científica actual para el gradiente de temperatura de la Tierra es una combinación de calor que queda de la formación inicial del planeta, la descomposición de los elementos radiactivos y la congelación del núcleo interno.

Véase también

Referencias

  1. ↑ ME = 5·9722×1024 kg ± 6×1020 kg. "2016 Selected Astronomical Constants" in The Astronomical Almanac Online, USNO–UKHO .
  2. ↑ Gupta, ed. (2011). «Earth's structure, global». Encyclopedia of solid earth geophysics. Springer Science & Business Media. pp. 134-154. ISBN 9789048187010. 
  3. ↑ Andrei, Mihai (21 August 2018). «What are the layers of the Earth?». Consultado el 28 June 2019. 
  4. ↑ Chinn, Lisa (25 April 2017). «Earth's Structure From the Crust to the Inner Core». Leaf Group Media. Consultado el 28 June 2019. 
  5. ↑ Breaking News | Oldest rock shows Earth was a hospitable young planet. Spaceflight Now (2001-01-14). Retrieved on 2012-01-27.
  6. ↑ Nace, Trevor (16 January 2016). «Layers Of The Earth: What Lies Beneath Earth's Crust». Forbes. Consultado el 28 June 2019. 
  7. ↑ Evers, Jeannie (11 August 2015). «Mantle». National Geographic (National Geographic Society). Consultado el 28 June 2019. 
  8. ↑ Yu, Chunquan; Day, Elizabeth A.; de Hoop, Maarten V.; Campillo, Michel; Goes, Saskia; Blythe, Rachel A.; van der Hilst, Robert D. (28 March 2018). «Compositional heterogeneity near the base of the mantle transition zone beneath Hawaii». Nat Commun 9 (9): 1266. Bibcode:2018NatCo...9.1266Y. PMC 5872023. PMID 29593266. doi:10.1038/s41467-018-03654-6. 
  9. ↑ Krieger, Kim (24 March 2004). «D Layer Demystified». Science News (American Association for the Advancement of Science). Consultado el 5 November 2016. 
  10. ↑ Dolbier, Rachel. «Coring the Earth». W. M. Keck Earth Science and Mineral Engineering Museum (University of Nevada, Reno): 5. Consultado el 28 June 2019. 
  11. ↑ Cain, Fraser (26 March 2016). «What is the Earth's Mantle Made Of?». Consultado el 28 June 2019. 
  12. ↑ Shaw, Ethan (22 October 2018). «The Different Properties of the Asthenosphere & the Lithosphere». Leaf Group Media. Consultado el 28 June 2019. 
  13. ↑ Walzer, Uwe; Hendel, Roland; Baumgardner, John. «Mantle Viscosity and the Thickness of the Convective Downwellings». Los Alamos National Laboratory (Universität Heidelberg). Archivado desde el original el 26 August 2006. Consultado el 28 June 2019. 
  14. ↑ Preuss, Paul (July 17, 2011). «What Keeps the Earth Cooking?». Lawrence Berkeley National Laboratory (University of California, Berkeley). Consultado el 28 June 2019. 
  15. ↑ «Planetary Fact Sheet». Lunar and Planetary Science. NASA. Consultado el 2 January 2009. 
  16. ↑ Hutton, C. (1778). «An Account of the Calculations Made from the Survey and Measures Taken at Schehallien». Philosophical Transactions of the Royal Society 68: 689-788. doi:10.1098/rstl.1778.0034. 
  17. ↑ Tretkoff, Ernie (June 2008). «June 1798: Cavendish Weighs the World» (en inglés) 17 (6). American Physical Society. Consultado el 5 June 2018. 
  18. ↑ Monnereau, Marc; Calvet, Marie; Margerin, Ludovic; Souriau, Annie (21 de mayo de 2010). «Lopsided Growth of Earth's Inner Core». Science 328 (5981): 1014-17. Bibcode:2010Sci...328.1014M. PMID 20395477. doi:10.1126/science.1186212. 
  19. ↑ Hazlett, James S.; Monroe, Reed; Wicander, Richard (2006). Physical geology : exploring the earth (6. edición). Belmont: Thomson. p. 346. ISBN 978-0-495-01148-4. 
  20. ↑ Stixrude, Lars; Cohen, R.E. (January 15, 1995). «Constraints on the crystalline structure of the inner core: Mechanical instability of BCC iron at high pressure». Geophysical Research Letters 22 (2): 125-28. Bibcode:1995GeoRL..22..125S. doi:10.1029/94GL02742. 
  21. ↑ Benuzzi-Mounaix, A.; Koenig, M.; Ravasio, A.; Vinci, T. (2006). «Laser-driven shock waves for the study of extreme matter states». Plasma Physics and Controlled Fusion 48 (12B): B347. Bibcode:2006PPCF...48B.347B. doi:10.1088/0741-3335/48/12B/S32. 
  22. ↑ Remington, Bruce A.; Drake, R. Paul; Ryutov, Dmitri D. (2006). «Experimental astrophysics with high power lasers and Z pinches». Reviews of Modern Physics 78 (3): 755. Bibcode:2006RvMP...78..755R. doi:10.1103/RevModPhys.78.755. 
  23. ↑ Benuzzi-Mounaix, A.; Koenig, M.; Husar, G.; Faral, B. (June 2002). «Absolute equation of state measurements of iron using laser driven shocks». Physics of Plasmas 9 (6): 2466. Bibcode:2002PhPl....9.2466B. doi:10.1063/1.1478557. 
  24. ↑ Schneider, Michael (1996). «Crystal at the Center of the Earth». Projects in Scientific Computing, 1996. Pittsburgh Supercomputing Center. Consultado el 8 March 2019. 
  25. ↑ Stixrude, L.; Cohen, R.E. (1995). «High-Pressure Elasticity of Iron and Anisotropy of Earth's Inner Core». Science 267 (5206): 1972-75. Bibcode:1995Sci...267.1972S. PMID 17770110. doi:10.1126/science.267.5206.1972. 
  26. ↑ BBC News, "What is at the centre of the Earth?. Bbc.co.uk (2011-08-31). Retrieved on 2012-01-27.
  27. ↑ Ozawa, H.; al., et (2011). «Phase Transition of FeO and Stratification in Earth's Outer Core». Science 334 (6057): 792-94. Bibcode:2011Sci...334..792O. PMID 22076374. doi:10.1126/science.1208265. 
  28. ↑ Wootton, Anne (2006). «Earth's Inner Fort Knox». Discover 27 (9): 18. 
  29. ↑ Herndon, J.M. (1980). «The chemical composition of the interior shells of the Earth». Proc. R. Soc. Lond. A372 (1748): 149-54. Bibcode:1980RSPSA.372..149H. doi:10.1098/rspa.1980.0106. 
  30. ↑ Herndon, J.M. (2005). «Scientific basis of knowledge on Earth's composition». Current Science 88 (7): 1034-37. 
  31. ↑ First Measurement Of Magnetic Field Inside Earth's Core. Science20.com. Retrieved on 2012-01-27.
  32. ↑ Buffett, Bruce A. (2010). «Tidal dissipation and the strength of the Earth's internal magnetic field». Nature 468 (7326): 952-94. Bibcode:2010Natur.468..952B. PMID 21164483. doi:10.1038/nature09643. 
  33. ↑ Chang, Kenneth (25 de agosto de 2005). «Earth's Core Spins Faster Than the Rest of the Planet». Consultado el 24 de mayo de 2010. 
  34. ↑ Kerr, R.A. (2005). «Earth's Inner Core Is Running a Tad Faster Than the Rest of the Planet». Science 309 (5739): 1313a. PMID 16123276. doi:10.1126/science.309.5739.1313a. 
  35. ↑ Chang, Kenneth (26 August 2005) "Scientists Say Earth's Center Rotates Faster Than Surface" The New York Times Sec. A, Col. 1, p. 13.

Otras lecturas

Enlaces externos

Structure of the Earth en Wikibooks

Obtenido de «https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Estructura_de_la_Tierra&oldid=126328160»