Origen y Estructura de la Tierra

1. Origen del Sistema Solar

Teoría Planetesimal

1. Nebulosa solar. Hace unos 4600 millones de años, una nebulosa giratoria de polvo y gas, cuyas dimensiones eran superiores a las del sistema solar, comenzó a contraerse.
2. Colapso gravitatorio. La contracción o colapso formó una gran masa central y un disco giratorio en torno a ella.
3. Formación del protosol. La colisión de las partículas en la masa central liberó gran cantidad de energía. Comenzó la fusión nuclear del hidrógeno, lo que marcaría el nacimiento de una estrella, el protosol, en el interior de la nebulosa.
4. Formación de planetesimales. Las partículas de polvo y gas que formaban el disco giratorio en torno al protosol siguieron un proceso de agrupación. Así, se formaron inicialmente gránulos de algunos milímetros de cuyas colisiones y fusiones se originaron cuerpos mayores, los planetesimales, con tamaños comprendidos entre algunos centenares de metros y kilómetros.
5. Formación de protoplanetas. Las colisiones de los planetesimales y su unión, acreción, originarían los planetas primitivos o protoplanetas.

Formación de la Tierra

De acuerdo con la teoría planetesimal, la formación de la Tierra habría seguido el siguiente proceso:

• Formación del protoplaneta. En el interior del disco nebular que rodeaba al protosol, la unión o acreción de planetesimales originaría el protoplaneta terrestre. A medida que aumentaba su tamaño, se incrementaba también su campo gravitatorio, lo que favoreció la acreción de nuevos planetesimales. En esta fase de la formación de la Tierra, la temperatura aumentaría como consecuencia de los impactos de los planetesimales.
• Diferenciación por densidades. La temperatura de la Tierra primordial debió ser suficiente como para que se encontrase parcialmente fundida. Esto permitió una distribución de sus componentes mayoritarios según su densidad. El hierro ocupó las zonas más profundas, formando el núcleo terrestre, proceso que se conoce como la catástrofe del hierro. Al mismo tiempo, ocurrió la desgasificación del planeta, es decir, los gases del interior escaparon y dieron lugar a la atmósfera.
• Enfriamiento de la superficie y formación de los océanos. Una vez que se redujo el bombardeo de los planetesimales, la Tierra comenzó a enfriarse. El descenso de la temperatura de las rocas superficiales permitió que el vapor de agua se condensase. Las aguas ocuparon los relieves más bajos y se formaron los océanos.

Origen de la Luna

La teoría más aceptada hoy en día fue elaborada por William Hartmann y Donald Davis y, en síntesis, propone que en los primeros momentos de la existencia de la Tierra, un planeta de tipo terrestre, probablemente con un tamaño similar al de Marte, colisionó con la Tierra. Parte del astro que impactó, junto con materiales de la zona impactada, constituyó una nube de residuos que quedó orbitando en torno a la Tierra. La acreción de estos materiales originaría la Luna.

2. Cómo es el Interior Terrestre (Datos Directos)

El conocimiento de los materiales que existen en el interior terrestre se obtiene utilizando dos tipos de métodos:

• Métodos directos. A través de la observación de aquellas zonas a las que se tiene acceso y de los materiales procedentes del interior terrestre que llegan a la superficie, se obtienen datos acerca del interior terrestre.
• Métodos indirectos. Se infieren las características del interior a partir de datos de diversa naturaleza, como el comportamiento de las ondas generadas por los terremotos.

Minas y Sondeos

Las minas son excavaciones que se realizan para la extracción de minerales. Los sondeos son perforaciones taladradas en el subsuelo. Se utilizan, por ejemplo, en la extracción de petróleo. La información más importante proporcionada por las minas y los sondeos es que a medida que se profundiza en el interior terrestre, la temperatura aumenta. Este incremento de la temperatura con la profundidad se denomina gradiente geotérmico. Su valor varía de unas zonas a otras, pero en todos los casos se produce.

Volcanes

Las erupciones volcánicas envían a la superficie materiales procedentes del interior. En la mayoría de los casos, los materiales provienen de lugares poco profundos y se han formado por fusión parcial de las rocas originarias. A veces, el magma procede de zonas más profundas y, al ascender, arrastra fragmentos de rocas del interior que no llegan a fundirse y quedan como inclusiones en las rocas volcánicas. Estas inclusiones constituyen excelentes muestras de los materiales que hay en las zonas por las que ha transitado el magma.

Sismos y Ondas Sísmicas

El método sísmico se basa en el estudio de los terremotos y el modo en que viajan las ondas sísmicas.

Los sismos o seísmos son vibraciones del terreno generadas por la liberación brusca de la energía acumulada en las rocas que se encuentran sometidas a esfuerzos. Se originan al fracturarse grandes masas de rocas o si, una vez fracturadas, se produce un nuevo desplazamiento. Estas fracturas del terreno son las fallas.

• Foco sísmico o hipocentro: lugar donde se origina el terremoto.
• Epicentro: lugar de la superficie terrestre más próximo al foco sísmico.
• Ondas sísmicas: es la vibración generada en el foco sísmico que se propaga en forma de ondas que se propagan en todas direcciones.

Tipos de ondas sísmicas:

• Ondas P o primarias: reciben este nombre porque se desplazan a mayor velocidad y llegan las primeras. Son ondas longitudinales, es decir, las partículas del terreno vibran en la dirección de propagación de la onda. A su paso, las rocas se comprimen y dilatan alternativamente.
• Ondas S o secundarias: se propagan a menor velocidad que las P. Son ondas transversales, es decir, hacen vibrar a las partículas del terreno en una dirección perpendicular a la de propagación de la onda.
• Ondas superficiales: se generan al llegar las S a la superficie del terreno.

Registro de los Terremotos

Para registrar y medir la magnitud de un terremoto, se utilizan los sismógrafos, que dibujan unas gráficas llamadas sismogramas.

Propagación de las Ondas Sísmicas

La velocidad a la que se propagan las ondas sísmicas depende de las características de los materiales por los que viajan. Cada variación en la velocidad de propagación provoca un cambio en la dirección de avance de la onda.