El origen del Universo y la formación del Sistema Solar

El Big Bang: origen del universo. Hace unos 15.000 millones de años, toda la materia y la energía estaban concentradas en un punto y, debido a la inestabilidad gravitatoria y a la altísima temperatura, se produjo la Gran Explosión. En los instantes posteriores, empezaron a formarse las primeras partículas subatómicas, que dieron lugar a los átomos. El sistema solar se originó hace unos 4.600 millones de años a partir de una nebulosa. El núcleo se convirtió en una estrella y empezó a brillar; así nació el Sol. Los restos de la nube también se condensaron y se agruparon independientemente, formando cuerpos cada vez más grandes, que finalmente llegaron a constituir los planetas y satélites actuales.

Evidencias del Big Bang:

• Efecto Doppler: desplazamiento de la radiación que viene de las estrellas hacia el color rojo.
• Radiación cósmica de fondo: radiación de microondas que llega a la Tierra con igual intensidad procedente de todo el Universo.

Formación de los océanos y la atmósfera

Al principio, la Tierra no tenía atmósfera, por lo que los meteoritos impactaban continuamente contra ella, lo que provocaba un aumento de temperatura. La actividad volcánica era muy intensa y se emitía una gran cantidad de gases al exterior. Estos gases, procedentes de la desgasificación del interior del planeta y las sustancias volátiles de las primeras fases de formación, crearon la primera capa protectora de la Tierra: la atmósfera primigenia. Esa atmósfera contenía dióxido de carbono y agua. Cuando la temperatura bajó, se condensaron grandes cantidades de agua y se produjeron las primeras lluvias, que empezaron a rellenar las depresiones, formando mares y océanos. El nacimiento de la hidrosfera es un punto de inflexión en la evolución de nuestro planeta, pues su origen va seguido de la aparición de la vida.

Datación de eventos geológicos

Datación absoluta

Indica la edad exacta del elemento, es decir, da un valor numérico concreto, una edad real en millones de años.

Método radiométrico: se basa en la presencia de isótopos radiactivos (átomos del mismo elemento con diferente número de neutrones) en los minerales que componen la roca. Sus átomos son inestables y se desintegran para transformarse en elementos más estables, liberando energía en su proceso. Esta velocidad se puede conocer con exactitud. Cada isótopo posee una semivida concreta.

Semivida: tiempo necesario para que se desintegren la mitad de los átomos radiactivos de una muestra.

Datación relativa

Ofrece la posibilidad de ordenar los sucesos del más antiguo al más nuevo. No les atribuye una edad concreta.

Métodos estratigráficos:

• Principio de superposición de estratos: propuesto por Niels Stensen en 1669: los estratos superiores son más modernos que los inferiores, siempre que la secuencia de rocas sedimentarias no esté deformada.
• Principio de sucesión biológica: expuesto entre 1816 y 1819 por William Smith: los fósiles de una roca son contemporáneos a su formación y, por tanto, tienen la misma edad.
• Principio del actualismo o uniformismo: desarrollado por James Hutton en 1788: los procesos naturales que han actuado en el pasado son los mismos que actúan hoy.
• Principio de superposición de procesos geológicos: los estratos, capas, cuerpos sedimentarios, etc., que cortan a otros son más modernos que los cortados.
• Transgresión marina: es el paso de ambientes continentales a marinos, que representa una subida del nivel del mar.
• Regresión marina: es el paso de medios marinos a continentales, que representa una bajada del nivel del mar.

Mapas topográficos

Un mapa topográfico es una representación gráfica plana del relieve de la superficie terrestre.

• Curvas de nivel: son líneas cerradas que unen todos los puntos del relieve situados a la misma altura. Dichas curvas son equidistantes, es decir, la distancia que las separa es constante.
• Cota: altitud de un punto respecto a un origen, considerado como cota 0 el nivel del mar.
• Escala numérica: se representa con dos números, 1:50.000 significa que 1 cm del mapa equivale a 50.000 cm en la realidad.
• Escala gráfica: se representa por un segmento graduado, 0______10 km; en este caso, 1 cm en el mapa corresponde a 10 km en la realidad.

Fósiles: ventana al pasado

Los fósiles son restos de organismos o de su actividad (huellas, excrementos…) que habitaron la Tierra en el pasado.

Importancia de los fósiles:

• Permiten conocer cómo eran y cómo vivían los organismos de épocas pasadas.
• Son de gran utilidad para datar los estratos.
• Ayudan a conocer las características ambientales y climáticas del momento en que vivieron.
• Son indicadores de la deriva continental, ya que prueban la existencia de un único gran supercontinente en el pasado.
• Suministran información sobre el registro evolutivo y los cambios en las diferentes especies.

Proceso de fosilización

Es complejo e inusual. Cuando un ser vivo muere, las partes blandas de su organismo se descomponen rápidamente por la acción de los agentes atmosféricos y las bacterias, mientras que las partes duras desaparecen con el paso del tiempo. Sin embargo, a veces estos restos más duros quedan preservados y se convierten en fósiles.

De resto orgánico a fósil:

1. Cuando un ser vivo muere, su cuerpo se deposita en una cuenca sedimentaria.
2. Las partes blandas se descomponen muy deprisa o son devoradas por otros organismos.
3. Las partes duras del organismo quedan enterradas rápidamente bajo una capa de sedimentos en condiciones reductoras.
4. En el proceso de diagénesis (formación de las rocas sedimentarias), la materia orgánica de los restos del ser vivo queda sustituida por material mineral.
5. Con el tiempo, el organismo queda mineralizado por completo y convertido en piedra.
6. Millones de años después, la erosión y/o la deformación de las capas pueden hacer aflorar el fósil a la superficie, que ha quedado preservado como si fuera una roca.

Hay que tener en cuenta que, de todos los seres vivos, solo una pequeñísima parte llega a convertirse en fósil. El primer paso es un enterramiento rápido y una alta tasa de sedimentación. Aún así, no suele fosilizar todo el organismo, sino únicamente algunas partes, y es difícil encontrar restos completos. Podemos hallar fósiles en las rocas sedimentarias. Las fosilizaciones normalmente son de carbonato cálcico o sílice, y, en menor grado, de pirita, carbono o fosfatos.

Fósiles guía

Son los que se utilizan para determinar y definir un periodo geológico concreto y para averiguar la edad de las rocas que los contienen.

Requisitos para ser un fósil guía:

• Tener una distribución geográfica muy amplia.
• Pertenecer a especies que vivieron durante un periodo corto de tiempo.
• Haber mucha abundancia, pues el proceso de fosilización es poco común.

Los fósiles, al contrario que las rocas sedimentarias que los contienen, pueden tratarse mediante isótopos radiactivos. La técnica utilizada es la de carbono-14, pues provienen de restos de seres vivos.

Eones, Eras y Periodos

Fanerozoico:

• Cenozoico: Cuaternario y Terciario.
• Mesozoico: Cretácico, Jurásico y Triásico.
• Paleozoico: Pérmico, Carbonífero, Devónico, Silúrico, Ordovícico y Cámbrico.

Precámbrico:

• Proterozoico
• Arcaico
• Hádico