DISCONTINUIDADES DE LA GEOSFERA

Discontinuidades de la geosfera

El descubrimiento y estudio de las discontinuidades de la geosfera ha sido posible a través de diferentes métodos, como el examen de las ondas sísmicas que provocan los terremotos.

Mediante estos estudios se ha podido concluir que el interior de nuestro planeta se encuentra organizado en capas.

La investigación de la variación en la velocidad de propagación de ciertas ondas sísmicas es lo que ha ayudado a establecer las distintas capas que forman el interior de la tierra.  

Cada una de las capas y subcapas de la geosfera se encuentra delimitada por zonas que reciben el nombre de discontinuidades de la geosfera, en ellas se produce un cambio en la composición de los materiales y es donde las ondas sísmicas  varían su velocidad y dirección.

Se reconocen 4 discontinuidades sísmicas las cuales llevan el nombre de sus descubridores:

CADA DISCONTINUIDAD LLEVA EL NOMBRE DE SU DESCUBRIDOR

Discontinuidad de Mohorovicic: Se sitúa entre la corteza y el manto y define el límite entre la litosfera y la astenosfera. Esta  discontinuidad fue identificada por primera vez en 1909 por el pionero sismólogo de Croacia. Andrija Mohorovicic.

Andrija Mohorovičić

Discontinuidad de Repetti: corresponde a la superficie de transición entre el manto superior y el manto inferior, su designación se atribuye en homenaje al sismólogo norteamericano William Charles Repetti. 

William Charles Repetti

Discontinuidad de Gutenberg:  se refiere a la superficie de transición entre la capa inferior del manto (o mesosfera) y el núcleo superior. Esta discontinuidad está localizada a cerca de 2.900 km. Dicha discontinuidad es la más nítida de todas y lleva el nombre de Beno Gutenberg, sismólogo alemán la descubrió en el año 1914.

Beno Gutenberg

Discontinuidad de Lehman: Separa el núcleo externo del núcleo interno.  En 1936, la sismóloga danesa Inge Lehman, descubrió esta discontinuidad al analizar los datos de propagación sísmica y notar una discontinuidad. Se halla a una profundidad media de 5155 km.

Inge Lehmann. Discontinuidades de la geosfera.

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LA GEOSFERA TERRESTRE

La geosfera terrestre

El nombre de geosfera proviene de los términos “geo” =tierra y “Sfera” = cuerpo redondo y se aplica a nuestro planeta por su redondez, casi, esférica, designándose bajo ese nombre al interior de la esfera terrestre, en su parte sólida. Su estudio ha sido posible a través de métodos indirectos, como por ejemplo el examen de las ondas sísmicas provocadas por los terremotos y el modo que se propagan.

Como la mayor parte del interior de la tierra es desconocido, se han planteado varios modelos que explican su estructura. Todos ellos coinciden en que el interior de nuestro planeta se encuentra organizado en capas. La variación y/o interrupción en la velocidad de ciertas ondas sísmicas es una forma indirecta para establecer las distintas capas que forman el interior de la tierra. Las investigaciones realizadas al respecto se han centrado en dos aspectos; en la composición de los materiales que forman las distintas capas y en el comportamiento mecánico de dichos materiales. Es así que se distinguen dos modelos, que representan diferentes capas (pero que coinciden en muchos aspectos)

Estos dos modelos principales de estudio de la Geosfera, son el modelo estático, que se basa en la composición química de las capas, y el modelo dinámico, donde las capas han sido clasificadas por sus propiedades geológicas.

MODELO ESTÁTICO DE LA GEOSFERA TERRESTRE.

 

Modelo estático de la geosfera
Modelo

Se distinguen tres capas concéntricas, ordenadas según su densidad:

Corteza: zona superficial y rocosa de la geosfera, que mide entre 6 y 70 km. de espesor; y representa el 0,5% de la masa total de la tierra. La corteza se divide en corteza oceánica, es la parte de la corteza que forma los fondos oceánicos. y corteza continental, la parte de la corteza que forma los continentes.

 Si bien presentan los mismos elementos, se encuentran combinados en diferentes proporciones. La corteza continental es menos densa y más gruesa que la oceánica y está formada principalmente por Aluminio, Silicio y Magnesio; en cambio, la corteza oceánica es más delgada está compuesta por Aluminio, Hierro, Magnesio, Calcio y Potasio.

Manto: (formado por rocas semisólidas) Se encuentra en estado sólido, pero se comporta como un fluido en algunas partes. Tiene un espesor que puede llegar hasta los 2900 kilómetros de profundidad. En él podemos diferenciar dos partes; 

Manto superior y Manto inferior. El manto superior está compuesto principalmente por Olivino y Piroxeno; sin embargo, en el manto inferior predominan el Silicio, Magnesio y Oxígeno.  El manto en su totalidad representa más de 60% de la masa de la tierra.

 Núcleo: Es la capa más interna de la Tierra y está compuesta principalmente por Hierro y Níquel. Contiene, además; Cobre, Oxígeno Azufre. con un espesor de 2.800 km. El núcleo externo es líquido, con temperaturas altísimas (6.000 º C.) y de unos 2.000 km. de espesor; y el núcleo interno es sólido, debido a las altas presiones a las que se encuentra sometido. con un espesor de 1.500 km.

El núcleo constituye poco más del 30% de la masa terrestre.

MODELO DINÁMICO DE LA GEOSFERA TERRESTRE.

Modelo dinámico de la geosfera
Modelo dinámico

Litosfera. Es la capa más externa. Está formada por la corteza y una parte externa del manto. La litosfera se encuentra sobre una capa fluida. Su espesor varía de los 100 a los 150 Km. La litosfera se halla fragmentada en enormes bloques que se mueven a distintas velocidades, sentidos y direcciones, conocidas como placas tectónicas.

 Astenosfera. Capa formada por parte del manto con un comportamiento plástico. Debido a las elevadas temperaturas, está en constante movimiento, produciendo el desplazamiento de las placas que se encuentran sobre ella. En esta capa encontramos el magma, material que es expulsado en las erupciones volcánicas.

Mesosfera. Está formada por el resto del manto, es decir, es la porción de manto que se encuentra entre la astenosfera y el núcleo. Esta capa no presenta el comportamiento plástico que tiene la astenosfera, ya que aquí el manto vuelve a comportarse de manera rígida, Alcanza hasta los 2.900 Km. de profundidad.

Endosfera: Corresponde al núcleo interno y externo. Es la fuente de calor interno del planeta. El núcleo interno se encuentra en estado sólido y el núcleo externo en estado líquido. En el núcleo interno el calor se trasmite por conducción. Se ha estudiado una diferencia entre la velocidad de rotación de ambos núcleos.

Capas de la geosfera

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Bamboleo de Chandler

Bamboleo de Chandler

En 1891 el astrónomo Seth Carlo Chandler quien nació en Boston en 1846,  descubrió una nueva irregularidad en la oscilación del eje de la Tierra, esta irregularidad se llegó a conocer hoy como el bamboleo de Chandler.

Seth Carlo Chandler, el descubridor del "Bamboleo de Chandler". De ...

Su investigación de este fenómeno geofísico duró casi tres décadas, sin duda mucho trabajo. Este nuevo movimiento, el bamboleo de Chandler, se trata de un movimiento oscilatorio del eje de la Tierra que hace que se desplace hasta 9 metros de la posición predicha para un momento concreto.

CAUSAS DEL BAMBOLEO ¿?

La causa real de la existencia de este movimiento aún se desconoce a día de hoy, pero ha habido varias teorías al respecto, como por ejemplo fluctuaciones climáticas causantes de cambios en la distribución de la masa atmosférica, también posibles movimientos geofísicos bajo la corteza terrestre, o variaciones de concentración salina en el mar, además de otros.

El máximo rango registrado por esta oscilación ocurrió en el año 1910, y por razones que aún se desconocen, este movimiento desapareció por un intervalo de seis semanas en el año 2006.

El bamboleo de Chandler  supone añadir cero coma siete segundos (0,7”) de arco en un periodo de cuatrocientos treinta y tres (433) días a la precesión de los equinoccios.

Para explicarlo de otra forma, podemos decir que los polos geográficos terrestres se mueven en una circunferencia irregular de tres a quince metros de diámetro y esto produce que describan un movimiento oscilatorio.

Al conjunto de este bamboleo de Chandler y otros efectos menores se le denomina movimiento polar. 

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Fuentes: Ruiza, M., Fernández, T. y Tamaro, E. (2004). Biografia de James Bradley. En Biografías y Vidas. La enciclopedia biográfica en línea. Barcelona (España). Recuperado de https://www.biografiasyvidas.com/biografia/b/bradley.htm el 29 de junio de 2020.

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MOVIMIENTO DE PRECESIÓN

El movimiento de precesión de los equinoccios.

Se denomina precesión al movimiento asociado con el cambio de dirección en el espacio. Por lo tanto, la precesión de los equinoccios es el cambio lento y progresivo en la orientación del eje de rotación terrestre.

Este movimiento fue descrito y calculado por primera vez en la antigua Grecia por el matemático y astrónomo griego Hiparco de Nicea. también conocido como Hiparco de Rodas, fue el astrónomo más importante de su época, nació en Nicea, Bitinia (hoy Iznik, Turquía), alrededor del año 190 a. E.C. Se le considera el primer astrónomo científico.

Hiparco de Nicea
Hiparco de Nicea.

Hiparco de Nicea fue muy preciso en sus investigaciones, de hecho, fue el primero en dar el valor de la precesión de la Tierra con una aproximación extraordinaria para la época. De sus investigaciones conocemos una parte gracias al famoso astrónomo alejandrino Claudio Tolomeo, sobre quien ejerció gran influencia.

Algunos historiadores sostienen que este fenómeno ya era conocido, al menos en parte, por los antiguos sabios de la India. Existen indicios también de que el astrónomo babilonio Cidenas hubiese advertido este desplazamiento ya en el año 340 a. E.C.

CAUSA DEL MOVIMIENTO DE PRECESIÓN

La causa física fundamental de la existencia de este movimiento es el momento de fuerza que ejerce el Sol sobre la Tierra, debido a la inclinación del eje de rotación terrestre sobre el plano de la ecliptica y  la torsión ejercida por las fuerzas de marea de la Luna, estas fuerzas tienden a llevar el exceso de masa presente en el ecuador hasta el plano de la ecliptica.

La rotación de la Tierra causa un ensanchamiento ecuatorial, y un achatamiento de los polos de unos 21 km aproximadamente. Además el eje de rotación de la Tierra está inclinado 23º 26′ con respecto a la perpendicular a la ecliptica(el plano que contiene la órbita solar de la Tierra). Por tanto, una mitad del ensanchamiento ecuatorial se sitúa sobre el plano de la eclíptica y la otra mitad debajo.

Oblicuidad de la eclíptica

Durante los equinoccios, los ensanchamientos de cada lado de la eclíptica están a la misma distancia del Sol y este no produce momento de fuerza. En cambio, todo el resto del tiempo, y sobre todo en los solsticios, el ensanchamiento de uno de los lados de la eclíptica no se encuentra a la misma distancia que el ensanchamiento del otro lado, y se produce un momento de fuerza creado por el Sol, que tiende a llevar el exceso de masa presente en el ecuador hasta el plano de la eclíptica y provoca el movimiento de precesión de la Tierra.


Si no existiese el achatamiento y la Tierra fuese completamente esférica, la atracción del Sol no produciría momento de fuerza  sobre la Tierra y no habría modificación de la dirección del eje terrestre.

OTRAS INFLUENCIAS


Parece ser que este movimiento también se ve influenciado por el movimiento de las placas tectónicas, por lo cual el periodo en el que transcurre este movimiento no es tan preciso como en el caso de los movimientos de rotación y translación. Aun así, se estima que su duración es de 25 780 años, lo que también es conocido como año platónico.

Para compararlo, el movimiento de precesión de los equinoccios   es similar al bamboleo de un trompo o una peonza.

Movimiento de precesión
Movimiento de precesión comparado al movimiento de una peonza.

El valor actual del desplazamiento angular es de 50.290966″ por año, o alrededor de 1° cada 71.6 años.

Interesante ¿verdad? espero que conocer más a fondo el movimiento de precesión de los equinocios haya satisfecho tu curiosidad. En una proxima entrada estaré explicando el movimiento de nutación.

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ROTACIÓN DE LA TIERRA.

¿Por qué es tan importante el movimiento de ROTACIÓN terrestre para las formas de vida que habitan en el planeta?
¿Cómo afecta la rotación de la Tierra a los ciclos que tienen lugar en ella?

Al igual que el resto de los planetas del Sistema Solar, la Tierra realiza varios movimientos, cinco movimientos en concreto, con diferentes consecuencias cada uno, uno de estos movimientos es la rotación de la Tierra.

Para conocer y comprender estos movimientos es necesario conocer algunos factores que influyen en que estos movimientos se produzcan.

  • Eje de rotación: Es la linea imaginaria que atraviesa el planeta de polo geográfico a polo geográfico. Tiene una inclinación de 23,5 grados.
  • Plano ecuatorial: Es un plano, de nuevo imaginario, perpendicular a eje de rotación, que divide la Tierra en hemisferio norte y hemisferio sur.
  • Plano de la eclíptica: Es el plano de la órbita terrestre alrededor del Sol.

Descritos estos factores, veremos como influyen en el movimiento.

MOVIMIENTO DE ROTACIÓN

Es el movimiento que realiza la Tierra alrededor del eje de rotación,y se completa cada 23 horas, 56 minutos y 4 segundos. La velocidad  media de este movimiento es de 29,8 km/s y es el movimiento responsable de la diferencia entre el día y la noche. El día es el tiempo en el que una parte de la superficie terrestre esta expuesto a los rayos solares, mientras que la noche es el tiempo que esa misma superficie se oculta de ellos. Esta consecuencia es muy importante y regula la vida cotidiana de los animales, las plantas y, sobre todo, de los seres humanos.

Dato curioso: Si un cuerpo se moviera sobre la superficie terrestre a la misma velocidad que la Tierra gira sobre su eje, recorrería la distancia de Santo Domingo a Madrid en tan solo 3 horas y 44 minutos.

LA distancia de Santo Domingo a Madrid es de 6692 km.

El sentido del movimiento de rotación es desde el Este hacia el Oeste, es por eso que decimos que el Sol “sale” por el Este y se “pone” por el Oeste. (Aunque esto realmente, curiosos de las ciencias, solo ocurre dos veces al año).

Movimientos de la Tierra - La Naturaleza como ciencia
Rotación de la Tierra

La rotación de la Tierra también crea una fuerza centrífuga que afecta directamente a la forma de nuestro planeta, esta fuerza resulta el abombamiento ecuatorial de nuestro planeta y por lo tanto el “achatamiento” de los polos.

Además, la rotación terrestre es una de las razones de la formación de corrientes marinas, y del movimiento constante de los vientos planetarios.

▷ Tipos de vientos [ 2020 ]

En este vídeo puedes ver esta información (en español).

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También puedes ver mi entrada anterior, donde explico las características que hacen posible la vida en la Tierra. Pincha aquí.

CURIOSOS DE LAS CIENCIAS, HOLA!

Mi nombre es Juany Benítez y he creado este espacio para compartir con vosotros todas las curiosidades, descubrimientos y conocimientos que encuentre sobre las ciencias y el mundo natural. Un lugar donde los curiosos de las ciencias encuentren respuestas a sus preguntas, ¿Eres tu un curioso?

¿Por qué?

Aunque nací en Madrid, España, trabajo como profesora de Ciencias Naturales del nivel secundario (antiguo bachiller) en la Escuela Nacional Para Sordos, en Santo Domingo, República Dominicana, desde el año 2013.

Este proyecto surgió para dar respuesta a las necesidades académicas y pedagógicas de mis estudiantes Sordos, ante el confinamiento obligatorio decretado ante la pandemia del Covit-19, que nos ha afectado a todos sin excepción. Una forma de poder llevar a estos estudiantes la información que antes les transmitía en las aulas de forma virtual y segura.

VÍDEOS DE CIENCIAS EN LENGUA DE SEÑAS.

Mi objetivo era, y sigue siendo, llegar a la Comunidad Sorda de la formas mas sencilla. Por eso, con este mismo propósito también creé mi canal de Youtube donde en principio mis vídeos eran en Lengua de Señas,tanto de geología, ciencias de la Tierra, como de biología, ciencias de la vida. Vídeos en señas pero subtitulados, para que los oyentes que no saben señas también pudieran entenderlos.

Y VÍDEOS DE CIENCIAS EN ESPAÑOL.

Desde hace relativamente poco tiempo, también he comenzado a grabar vídeos en español, con los mismos contenidos y temas que abarco en mis clases en lengua de señas. Espero poder continuar este proyecto donde quiero aprovechar para fomentar la inclusión de las personas con discapacidad. Con vuestra ayuda, curiosos se que tendrá buena acogida.

Ahora con mi web, que espero que os guste, inicio un bonito proyecto, curiosos de las ciencias, podéis dejar vuestros comentarios, opiniones y sugerencias. Sera un placer para mi satisfacer juntos nuestra curiosidad.

Juany Benítez.