ESTRUCTURA ESTRUCTURA INTERNAINTERNA

DE LA TIERRADE LA TIERRA

En la nebulosa de Orión se han observado estrellas en En la nebulosa de Orión se han observado estrellas en formación en estadios representativos de la teoría formación en estadios representativos de la teoría

planetesimal.planetesimal.¿En qué consiste esa teoría?¿En qué consiste esa teoría?

¿Cómo se formaron las diversas capas de nuestro planeta?¿Cómo se formaron las diversas capas de nuestro planeta?

Para casa: distintas hipótesis sobre Para casa: distintas hipótesis sobre

el origen de La Luna.el origen de La Luna.

¿Qué datos sabemos de la ¿Qué datos sabemos de la Tierra?Tierra?

Del interiorDel interior Métodos directos: sondeos (máximo Métodos directos: sondeos (máximo

12 km) y minas (máximo 3,8 km). 12 km) y minas (máximo 3,8 km). Gradiente geotérmico: 3ºC cada 100 Gradiente geotérmico: 3ºC cada 100 m. Volcanes.m. Volcanes.

Métodos indirectos: densidad del Métodos indirectos: densidad del interior, propagación de las ondas interior, propagación de las ondas sísmicas, temperatura del interior sísmicas, temperatura del interior terrestre, magnetismo terrestre, terrestre, magnetismo terrestre, meteoritos…meteoritos… Del Del

exteriorexterior

¿Qué forma tiene la ¿Qué forma tiene la Tierra?Tierra?

¿Qué datos nos pueden indicar que ¿Qué datos nos pueden indicar que la Tierra no es plana?la Tierra no es plana? Los barcos se hacen pequeños al Los barcos se hacen pequeños al

alejarse y van desapareciendo poco a alejarse y van desapareciendo poco a poco.poco.

La sombra de la Tierra sobre La Luna La sombra de la Tierra sobre La Luna durante un eclipse lunar es redonda.durante un eclipse lunar es redonda.

¿Cuál es el volumen de la ¿Cuál es el volumen de la Tierra?Tierra?

El día del solsticio de verano (21 de junio), a las doce de la El día del solsticio de verano (21 de junio), a las doce de la mañana, midió, en Alejandría, con ayuda de una varilla mañana, midió, en Alejandría, con ayuda de una varilla colocada sobre el suelo, el ángulo de inclinación del Sol, que colocada sobre el suelo, el ángulo de inclinación del Sol, que resultó ser 7,2°; es decir, 360º/50. Al mismo tiempo sabía que resultó ser 7,2°; es decir, 360º/50. Al mismo tiempo sabía que en la ciudad de Siena (actual Assuán), los rayos del sol en la ciudad de Siena (actual Assuán), los rayos del sol llegaban perpendicularmente al observar que se podía ver el llegaban perpendicularmente al observar que se podía ver el fondo de un pozo profundo. La distancia de Alejandría a Siena fondo de un pozo profundo. La distancia de Alejandría a Siena situada sobre el mismo meridiano era de 5000 estadios (1 situada sobre el mismo meridiano era de 5000 estadios (1 estadio = 160 m). Entonces Eratóstenes pensó que dicha estadio = 160 m). Entonces Eratóstenes pensó que dicha distancia sería igual a 1/50 de toda la circunferencia de la distancia sería igual a 1/50 de toda la circunferencia de la Tierra; por tanto, la circunferencia completa medía: 50 × Tierra; por tanto, la circunferencia completa medía: 50 × 5.000 = 250.000 estadios = 250.000 × 160 m = 40.000 km, 5.000 = 250.000 estadios = 250.000 × 160 m = 40.000 km, de donde el radio de la Tierra medía: R = 40.000 / 2Pi = de donde el radio de la Tierra medía: R = 40.000 / 2Pi = 6.366,19 km. Las actuales mediciones sobre el radio de la 6.366,19 km. Las actuales mediciones sobre el radio de la Tierra dan el valor de 6.378 km. Como se puede observar se Tierra dan el valor de 6.378 km. Como se puede observar se trata de una extraordinaria exactitud, si se tienen en cuenta trata de una extraordinaria exactitud, si se tienen en cuenta los escasos medios de que se disponía. los escasos medios de que se disponía.

Eratóstenes (284 a. J.C. - 192 a. J.C.)

¿Cuál es la masa de la ¿Cuál es la masa de la Tierra?Tierra?

¿Cuál es la masa de la ¿Cuál es la masa de la Tierra?Tierra?

221

d

mmGF

Charles Mason - 1773Resultado: 5 x 10Resultado: 5 x 1018 18 tt

Schiehallion

¿Cuál es la masa de la ¿Cuál es la masa de la Tierra?Tierra?

Henry Cavendish - 1798

Resultado: 6 x 10Resultado: 6 x 102121 t t

Densidad de la TierraDensidad de la Tierra

Densidad media: masa tierra / volumen = Densidad media: masa tierra / volumen = 5,52 g/cm5,52 g/cm33

Densidad rocas = 2,7 g/cmDensidad rocas = 2,7 g/cm33

¿Conclusión?¿Conclusión? ¿Cuál es el elemento denso más abundante ¿Cuál es el elemento denso más abundante

del Universo?del Universo? ¿Qué otros datos indirectos apoyan esta ¿Qué otros datos indirectos apoyan esta

idea?idea?

Ejercicios 3 y 4 pág 253

MÉTODOS MÉTODOS INDIRECTOSINDIRECTOSONDAS SÍSMICASONDAS SÍSMICAS

¿Dónde se producen?

¿Qué es un terremoto?

¿Qué es una falla?

¿Sólo se producen terremotos en las fallas?

MAPA DE SISMICIDADMAPA DE SISMICIDADEN LA PENÍNSULA EN LA PENÍNSULA

IBÉRICAIBÉRICALa información sísmica proviene de la base de datos del Instituto La información sísmica proviene de la base de datos del Instituto

Geográfico Nacional actualizada al año 2003. Los epicentros del Geográfico Nacional actualizada al año 2003. Los epicentros del periodo histórico entre los años 1048 y 1919 están periodo histórico entre los años 1048 y 1919 están representados mediante valores de intensidad sísmica, mientras representados mediante valores de intensidad sísmica, mientras que los correspondientes al periodo instrumental 1920-2003, se que los correspondientes al periodo instrumental 1920-2003, se

representan por valores de magnitud.representan por valores de magnitud.

TIPOS DE ONDAS TIPOS DE ONDAS SÍSMICASSÍSMICAS

Ondas internas:Ondas internas:• Ondas P o primarias. Son ondas longitudinales. Ondas P o primarias. Son ondas longitudinales.

V= 8-13 km/s.V= 8-13 km/s.• Ondas S o secundarias. Son ondas transversales. Ondas S o secundarias. Son ondas transversales.

V= 4-8 km/s. No pueden atravesar líquidos.V= 4-8 km/s. No pueden atravesar líquidos. Ondas superficiales (Ondas superficiales (no aportan información sobre la no aportan información sobre la

estructura interna, pero son las que causan los principales daños de estructura interna, pero son las que causan los principales daños de

los terremotoslos terremotos) v= 3,5 km/s. Son el resultado de ) v= 3,5 km/s. Son el resultado de la combinación de las ondas P y S cuando la combinación de las ondas P y S cuando llegan a la superficie:llegan a la superficie:• Ondas LoveOndas Love• Ondas RayleighOndas Rayleigh

¿Qué tipo de onda sería la ¿Qué tipo de onda sería la que se genera en una que se genera en una

superficie líquida al lanzar superficie líquida al lanzar sobre ella un objeto?sobre ella un objeto?

a)a) transversal.transversal.

b)b) Longitudinal.Longitudinal.

SISMÓGRAFOSSISMÓGRAFOS

Se usó probablemente en el siglo VII, estaba Se usó probablemente en el siglo VII, estaba construido en bronce y tenía 12 caritas de rana con construido en bronce y tenía 12 caritas de rana con balines en la boca a lo largo de su perímetro y un balines en la boca a lo largo de su perímetro y un pesado péndulo con un disco en la parte central.pesado péndulo con un disco en la parte central.

Supongamos que tuviéramos 10 de estos sismógrafos Supongamos que tuviéramos 10 de estos sismógrafos con distintas distancias entre el disco y las quijadas con distintas distancias entre el disco y las quijadas inferiores de las ranitas. Un temblor mediano tiraría inferiores de las ranitas. Un temblor mediano tiraría todos los balines de los sismógrafos en los que las todos los balines de los sismógrafos en los que las distancias fueron pequeñas y ninguno cuando la distancias fueron pequeñas y ninguno cuando la distancia fuera grande, además, en uno de los distancia fuera grande, además, en uno de los sismógrafos sólo caerían los balines orientados en la sismógrafos sólo caerían los balines orientados en la dirección del sismo. Este sistema de sismógrafos daría dirección del sismo. Este sistema de sismógrafos daría indicación de la magnitud del sismo y de la dirección indicación de la magnitud del sismo y de la dirección del epicentro. del epicentro.

SISMÓGRAFOSSISMÓGRAFOS

SISMOGRAMASSISMOGRAMAS

Ejercicios 34, 35 y 36 Ejercicios 34, 35 y 36 pág. 267pág. 267

Propagación de las ondas Propagación de las ondas sísmicassísmicas

Ley de Ley de SnellSnell

Frente de ondaFrente de onda: : es la superficie que es la superficie que separa el material perturbado por el paso separa el material perturbado por el paso de la onda y el que aún no ha sido de la onda y el que aún no ha sido alcanzado por ella. Tiene forma esférica.alcanzado por ella. Tiene forma esférica.

Rayo sísmicoRayo sísmico: : es cada uno de los es cada uno de los radios que parte del origen de la radios que parte del origen de la perturbación.perturbación.

Willebrord Snel Willebrord Snel (1591-1626)(1591-1626)

Si nSi n11 > n > n22, entonces , entonces θθ22 > > θθ11

Si nSi n22 > n > n11, entonces , entonces θθ11 > > θθ22

V1<V2V1<V2

V1>V2V1>V2

Ejercicios 5, 6 Ejercicios 5, 6 y 7y 7

EjerciciEjercici

ooEjercicio 8 pág. Ejercicio 8 pág. 257257

OTROS DATOS OTROS DATOS INDIRECTOSINDIRECTOS Temperatura interna terrestre:Temperatura interna terrestre:

¿Cómo se obtienen los datos de esta gráfica?

- composición química

- presión

- puntos de fusión

OTROS DATOS OTROS DATOS INDIRECTOSINDIRECTOS Magnetismo terrestre:Magnetismo terrestre:

¿Cómo se genera nuestra campo magnético? Por el movimiento del hierro fundido de nuestro núcleo externo debido a:

- la rotación terrestre

- las corrientes de convección

  Hans Christian Oersted 1819 Hans Christian Oersted 1819

OTROS DATOS OTROS DATOS INDIRECTOSINDIRECTOS Meteoritos:Meteoritos:

Si un material fue lo suficientemente abundante Si un material fue lo suficientemente abundante en nuestro sistema solar como para aparecer en en nuestro sistema solar como para aparecer en los meteoritos, es muy probable que también se los meteoritos, es muy probable que también se encuentre formando parte de nuestro planeta.encuentre formando parte de nuestro planeta.

Según su composición se pueden clasificar en:Según su composición se pueden clasificar en:• CondritasCondritas: composición similar a las peridotitas. 86% : composición similar a las peridotitas. 86%

de los meteoritos que han llegado a nosotros son de de los meteoritos que han llegado a nosotros son de esta clase.esta clase.

• AcondritasAcondritas: similares al basalto. 9% del total.: similares al basalto. 9% del total.• SideritasSideritas: Constituidos de hierro y níquel. 4%.: Constituidos de hierro y níquel. 4%.

Ejercicio 12Ejercicio 12 ¿De dónde vienen los meteoritos?¿De dónde vienen los meteoritos?

Algunos provienen de la Algunos provienen de la LunaLuna, o de , o de MarteMarte: después de haber sido proyectados al : después de haber sido proyectados al espacio por el choque de un gran objeto, capaz de excavar un gran cráter, son espacio por el choque de un gran objeto, capaz de excavar un gran cráter, son interceptados por la órbita de la Tierra. La mayoría provienen de fragmentos de interceptados por la órbita de la Tierra. La mayoría provienen de fragmentos de asteroides producidos al chocar unos con otros.asteroides producidos al chocar unos con otros.

Normalmente se volatilizan al atravesar la atmósfera, pero algunos llegan a chocar con Normalmente se volatilizan al atravesar la atmósfera, pero algunos llegan a chocar con el suelo, liberando más o menos energía, según su tamaño y velocidad. Las lluvias de el suelo, liberando más o menos energía, según su tamaño y velocidad. Las lluvias de estrellas fugaces se producen cuando la Tierra cruza la estela de pequeños fragmentos estrellas fugaces se producen cuando la Tierra cruza la estela de pequeños fragmentos de rocas y polvo que dejan los cometas.de rocas y polvo que dejan los cometas.

CAPAS DE LA TIERRACAPAS DE LA TIERRA Unidades geoquímicasUnidades geoquímicas::

• CortezaCorteza: Desde el exterior hasta la discontinuidad de : Desde el exterior hasta la discontinuidad de Mohorovicic.Mohorovicic. C. continentalC. continental: Espesor: 25-70 km. Composición heterógenea: : Espesor: 25-70 km. Composición heterógenea:

gneis, esquistos, granito y rocas sedimentarias. Densidad: 2,7 gneis, esquistos, granito y rocas sedimentarias. Densidad: 2,7 g/cmg/cm33. Antigüedad: 0-4000 M.a.. Antigüedad: 0-4000 M.a.

C. oceánicaC. oceánica: Más delgada: 5-10 km. Estratificada: sedimentos, : Más delgada: 5-10 km. Estratificada: sedimentos, basalto y gabro. Más densa: 3 g/cmbasalto y gabro. Más densa: 3 g/cm33. Más joven: 0-180 M.a.. Más joven: 0-180 M.a.

• MantoManto: Entre Mohorovicic y Gutenberg. 83% del volumen. : Entre Mohorovicic y Gutenberg. 83% del volumen. Roca más abundante: Roca más abundante: peridotitaperidotita (olivino y piroxeno). A más (olivino y piroxeno). A más profundidad, más densidad. El manto inferior es como el profundidad, más densidad. El manto inferior es como el superior, pero comprimido.superior, pero comprimido.

• NúcleoNúcleo: 16% del volumen total. Composición: hierro con : 16% del volumen total. Composición: hierro con impurezas de níquel (6%), como los sideritos. Alta densidad: impurezas de níquel (6%), como los sideritos. Alta densidad: 10-13 g/cm10-13 g/cm33..

Unidades dinámicasUnidades dinámicas ¿Qué porcentaje del ¿Qué porcentaje del volumen total de la Tierra volumen total de la Tierra corresponde a la corteza?corresponde a la corteza?

Ejercicio 13Ejercicio 13

¿Y la astenosfera?¿Y la astenosfera? LitosferaLitosfera: La capa más externa y rígida. Incluye la corteza y algo : La capa más externa y rígida. Incluye la corteza y algo

del manto superior. Espesor variable. Menor en la litosfera oceánica.del manto superior. Espesor variable. Menor en la litosfera oceánica. Manto superior sublitosféricoManto superior sublitosférico: Desde la litosfera hasta los 670 : Desde la litosfera hasta los 670

km. Sólida, peridotita. A escalas cortas de tiempo su comportamiento km. Sólida, peridotita. A escalas cortas de tiempo su comportamiento es rígido, pero si consideramos intervalos de miles de años sus es rígido, pero si consideramos intervalos de miles de años sus materiales, debido a las altas presiones y temperaturas, tienen un materiales, debido a las altas presiones y temperaturas, tienen un comportamiento plástico y deformable, permite corrientes de comportamiento plástico y deformable, permite corrientes de convección, aunque muy lentos (1-12 cm/año).convección, aunque muy lentos (1-12 cm/año).

Manto inferiorManto inferior: Resto del manto hasta 2900 km. También : Resto del manto hasta 2900 km. También presenta corrientes de convección. En su base, limitando con el presenta corrientes de convección. En su base, limitando con el núcleo se encuentra la núcleo se encuentra la capa D’’capa D’’ (discontinua e irregular, 0-300 km de (discontinua e irregular, 0-300 km de grosor, formada por materiales densos que “han caído” al fondo del grosor, formada por materiales densos que “han caído” al fondo del manto).manto).

Núcleo externoNúcleo externo: Hasta 5150 km, discontinuidad de Wiechert-: Hasta 5150 km, discontinuidad de Wiechert-Lehmann. Estado líquido. Corrientes de convección. Origen del Lehmann. Estado líquido. Corrientes de convección. Origen del campo magnético terrestre.campo magnético terrestre.

Núcleo internoNúcleo interno: A medida que el núcleo va transfiriendo su calor : A medida que el núcleo va transfiriendo su calor al manto, el hierro cristaliza y se acumula en el fondo. De esta al manto, el hierro cristaliza y se acumula en el fondo. De esta manera aumenta su tamaño a un ritmo muy lento, quizá décimas de manera aumenta su tamaño a un ritmo muy lento, quizá décimas de milímetro al año. Estado sólido.milímetro al año. Estado sólido.

Los últimos estudios demuestran que la astenosferaastenosfera no existe, puesto que la zona de baja velocidad no es universal y, al parecer, las pequeñas zonas donde se encuentra un Manto más plástico, serían debidas a restos de antiguas plumas.