El conocimiento de la estructura interna de la Tierra es, en realidad, inferido ya que se parte de datos indirectos proporcionados por la geofísica. Debe tenerse en cuenta que las excavaciones más profundas (algunas minas de Africa del Sur) solo alcanzan 3 Km. de profundidad y las mayores perforaciones para explotación de petróleo no llegan a los 11 Kilómetros. Si recordamos que el radio terrestre ronda los 6.370 Km. vemos que la información directa es, en proporción, muy pequeña.
La geofísica nos provee información a través del estudio de las ondas sísmicas. Estas ondas se desplazan con distinta velocidad según la densidad del medio que atraviesan.
La génesis de estas manifestaciones energéticas tiene que ver con un terremoto o con algún sismo provocado. Entre estos últimos se cuentan las explosiones nucleares o, en menor escala, las detonaciones que se practican para estudiar mantos rocosos, yacimientos de hidrocarburos, etc.
A partir de este punto de origen, foco o hipocentro, se propagan dos tipos de ondas: las "P" y las "S". Las primeras vibran en sentido paralelo a la dirección de propagación, son más rápidas y se transmiten tanto en medios sólidos como líquidos. Las segundas vibran en sentido transversal a la dirección de propagación, son más lentas y solo se transmiten a través de medios sólidos.
La génesis de estas manifestaciones energéticas tiene que ver con un terremoto o con algún sismo provocado. Entre estos últimos se cuentan las explosiones nucleares o, en menor escala, las detonaciones que se practican para estudiar mantos rocosos, yacimientos de hidrocarburos, etc.
A partir de este punto de origen, foco o hipocentro, se propagan dos tipos de ondas: las "P" y las "S". Las primeras vibran en sentido paralelo a la dirección de propagación, son más rápidas y se transmiten tanto en medios sólidos como líquidos. Las segundas vibran en sentido transversal a la dirección de propagación, son más lentas y solo se transmiten a través de medios sólidos.
Cuando la velocidad de las ondas aumenta o desciende abruptamente, al pasar de un medio a otro, hablamos de una superficie de "discontinuidad". Estas discontinuidades constituirían los límites de las capas concéntricas.
La primera gran división está dada por las discontinuidades de Mohorovicic (30 a 60 Km.) y Gutemberg (2.900 Km.) que dividen a nuestro globo en corteza, manto y núcleo tal como se observa en la figura de la ilustración. En el primer límite (Mohorovicic) que, obviamente no es una superficie regular, se produce un brusco aumento de la velocidad de las ondas "P". A los 2.900 Km. (Gutenberg) la propagación de las "P" sufren un descenso notable y las ondas "S" no se propagan.
De acuerdo a lo dicho precedentemente estas diferencias entre las velocidades de propagación marcan distintos tipos de materiales y medios físicos.
En la actualidad existen estudios más detallados que muestran otras divisiones, como el área de baja velocidad ubicada entre los 60 y 250 Km. de profundidad, que se interpreta como una zona de alta plasticidad de los materiales del manto y la discontinuidad de Lehman que se manifiesta a los 5.120 Km. y parece diferenciar al núcleo en dos partes concéntricas. No obstante, y sin dudar de la validez de los datos geofísicos, esto es aún un esquema discutible ya que no se explican algunos interrogantes. Por ejemplo, si esta situación es real ¿cual es la temperatura y el estado físico de los materiales del interior de la Tierra?.
Debemos saber que mediciones directas dicen que la temperatura aumenta un grado por cada 30 metros promedio de profundidad. A este concepto se lo denomina gradiente geotérmico.
Si realmente esto se cumple, a una profundidad de 60 Km. los materiales estarían en estado de fluidez. Pero 60 Km. es relativamente poco si consideramos que el radio terrestre tiene 6.370 Km. Entonces ¿cómo incide la presión y que temperatura tiene el núcleo?
Además ¿es posible un movimiento de rotación y traslación en las condiciones que describimos?
En fin, si bien este modelo es mayormente aceptado, aún nos falta mucha información.
Si realmente esto se cumple, a una profundidad de 60 Km. los materiales estarían en estado de fluidez. Pero 60 Km. es relativamente poco si consideramos que el radio terrestre tiene 6.370 Km. Entonces ¿cómo incide la presión y que temperatura tiene el núcleo?
Además ¿es posible un movimiento de rotación y traslación en las condiciones que describimos?
En fin, si bien este modelo es mayormente aceptado, aún nos falta mucha información.
Corteza es la capa exterior que va desde la superficie hasta los 30 Km. de profundidad y litósfera la que le sigue de los 30 a los 60 Km. Quizás sería más correcto aplicar el término litósfera (esfera de piedra) a todos los materiales que se encuentran entre 0 y 60 Km. pero usaremos ambos términos a los fines de una mejor visualización de los continentes y los fondos oceánicos.
Continuando desde la base de la litósfera hasta los 700 Km. tenemos la astenósfera. Luego corteza, litósfera y astenósfera constituyen el manto superior. Finalmente, el manto inferior, se extiende desde los 700 hasta los 2900 km. que es donde empieza el núcleo.
Continuando desde la base de la litósfera hasta los 700 Km. tenemos la astenósfera. Luego corteza, litósfera y astenósfera constituyen el manto superior. Finalmente, el manto inferior, se extiende desde los 700 hasta los 2900 km. que es donde empieza el núcleo.
El espesor de la corteza, medido entre la superficie y la discontinuidad de Mohorovicic, es de aproximadamente 5 Km. en los océanos y de 30 a 65 Km. en los continentes. Está compuesta por dos capas denominadas SIAL y SIMA. Estos nombres responden a los elementos químicos mayoritarios que la componen: silicio y aluminio y silicio y magnesio.
Para tener una idea de la posición de los bloques siálicos (continentes) sobre los fondos símicos (fondos oceánicos) debemos hablar de ISOSTASIA. Se considera que la litósfera "flota" sobre la zona plástica del manto manteniendo un equilibrio isostático.
Para tener una idea de la posición de los bloques siálicos (continentes) sobre los fondos símicos (fondos oceánicos) debemos hablar de ISOSTASIA. Se considera que la litósfera "flota" sobre la zona plástica del manto manteniendo un equilibrio isostático.
Para tener una idea debemos considerar a los bloques del SIAL flotando como bloques de madera en el SIMA ( a modo de líquido ), en este caso los bloques están en equilibrio hidrostático sobre el agua.
Este sencillo experimento explica, por analogía, el hecho geofisicamente comprobado de que debajo de las altas montañas el límite inferior de la litósfera es más profundo. Es decir que en la zona plástica del manto se compensan las masas y que este mecanismo de equilibrio isostático es el responsable de los lentos movimientos de ascenso y descenso que tienen los continentes en algunas partes del planeta.
Pero no perdamos de vista el viaje hacia el interior del planeta. A unos 3.000 km por debajo de la superficie encontramos una superficie de discontinuidad bastante clara: de material más o menos plástico pasamos a una masa de hierro fundido completamente líquido. La temperatura es de unos 4.000 °C, y la presión es casi inimaginable: 1.400.000 veces la presión que soportamos a nivel del mar. La gravedad es tan sólo la mitad que en la superficie de la Tierra: estamos en la zona que separa el manto del núcleo externo.
Pero no perdamos de vista el viaje hacia el interior del planeta. A unos 3.000 km por debajo de la superficie encontramos una superficie de discontinuidad bastante clara: de material más o menos plástico pasamos a una masa de hierro fundido completamente líquido. La temperatura es de unos 4.000 °C, y la presión es casi inimaginable: 1.400.000 veces la presión que soportamos a nivel del mar. La gravedad es tan sólo la mitad que en la superficie de la Tierra: estamos en la zona que separa el manto del núcleo externo.
La razón de este cambio es que cuando la temperatura del planeta naciente alcanzó la de fusión del hierro a presiones razonables (algo más de 1.500 °C), casi todo el hierro que se encontraba repartido por la masa planetaria se fundió y fluyó hasta acumularse en el centro. Ya que el hierro tiene un punto de fusión relativamente bajo y la presión a esa profundidad no es suficiente para mantenerlo sólido, se encuentra fundido.
Aunque sea líquida, esta enorme masa de hierro fundido es bastante más densa que el manto que hay por encima, por ese motivo están situados así. No debemos olvidar que es la densidad la que determina la separación gravitatoria, y no el hecho de ser sólido o líquido.
Además de hierro, mezclado con él, hay otros metales pesados, aunque en menor proporción: fundamentalmente níquel y también algo de oro, platino, etc. Lo esencial es que aquí ya no hay prácticamente nada que no sean metales, y al menos el 80% del núcleo externo es hierro, es decir, se trata de una gigantesca masa de líquido conductor y ferromagnético.
Además de hierro, mezclado con él, hay otros metales pesados, aunque en menor proporción: fundamentalmente níquel y también algo de oro, platino, etc. Lo esencial es que aquí ya no hay prácticamente nada que no sean metales, y al menos el 80% del núcleo externo es hierro, es decir, se trata de una gigantesca masa de líquido conductor y ferromagnético.
Aquí se encuentra el origen del campo magnético esta enorme masa de hierro fundido gira alrededor de su eje, es una gigantesca dinamo. Aún no se comprende cómo funciona pero podríamos imaginar esta masa de metal fundido girando alrededor del eje y moviéndose de distintas maneras; por un lado, gira de acuerdo con la rotación del planeta. Por otro, el material central más caliente asciende y es reemplazado por el más frío de arriba mediante corrientes de convección. Cuando un conductor (sólido o líquido, da igual) se mueve en el interior de un campo magnético se induce una corriente en él, pero la corriente inducida en esta dinamo planetaria origina un campo magnético que induce en ella una corriente que provoca un campo magnético que… como podemos ver, el proceso se alimenta a sí mismo, de modo que el campo magnético se mantiene activo por sí mismo, mientras se sigan produciendo la rotación, convección, etc. necesarias.
A mayor profundidad la temperatura sigue aumentando y es ya de unos 6.000 °C, pero la presión lo ha hecho mucho más rápido y es suficientemente grande como para mantener el hierro y el níquel sólidos. Es el núcleo interno, a más de 5.000 km de profundidad, una bola de aleación hierro-níquel (con algunos otros metales en menor proporción) cuyo radio es el 70% del de la Luna.
La presión es de unos tres millones de atmósferas, y la gravedad en la superficie de la bola sólida es sólo la quinta parte que en el suelo. Curiosamente, en las primeras etapas de la vida de la Tierra esta zona sólida no existía: aunque la presión era igual que ahora, la temperatura era aún mayor (ha ido descendiendo con el tiempo, y lo sigue haciendo), de manera tal que todo estaba fundido.
El hierro en el centro del núcleo se ha ido solidificando poco a poco según la temperatura descendía mientras la presión permanecía constante, y lo sigue haciendo hoy, de modo que el núcleo externo va cediendo terreno al interno. Esta bola central, además, gira de manera más o menos independiente que el resto del planeta — puesto que entre ellos hay un líquido, la parte externa y la interna de la Tierra pueden “deslizarse” una sobre la otra. De hecho, se piensa que el núcleo interno tarda un poco menos en dar cada vuelta que la corteza terrestre, aunque todavía nada es seguro y sabemos muy poco de esta región, a casi 6.370 km de la superficie, pero indudablemente de su comportamiento también dependen nuestras vidas.
http://ansatte.uit.no/kku000/webgeology/webgeology_files/spanish/interiorTierra_8.html
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