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Comprender y analizar la las capas de la tierra.

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Observar detenidamente y analizar el siguiente video

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Las Capas de la Tierra para Niños - La Tierra y sus Partes (Videos Educativos para Niños)

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1. Leer y extraer la información del siguiente link

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La Tierra es bastante grande y, por supuesto, existe mucho más de lo que podemos ver en la superficie. De hecho, si se pudiera cortar la Tierra por la mitad se vería que tiene múltiples capas. No obstante, el interior de nuestro planeta sigue guardando algunos misterios. Aunque los astronautas exploran otros planetas y satélites en órbita, las capas internas de la Tierra, más allá de unos pocos kilómetros de profundidad, siguen estando fuera de nuestro alcance.

Cada capa tiene distintas propiedades químicas y geológicas, composición y características, como presión y temperatura,que afectan a los procesos clave de nuestro planeta.

Conocer la naturaleza, composición y tamaño de esas capas no fue sencillo. Es un conocimiento acumulado a lo largo de más de un siglo, y que ha avanzado significativamente en las últimas décadas gracias a los avances en sismología.

Capas de la Tierra

La Tierra se puede dividir de dos maneras: mecánicamente (o reológicamente) y químicamente. Desde el punto de vista químico, y desde el exterior hasta el interior las capas son la corteza, el manto (que puede dividirse en superior e inferior),el núcleo externo y el núcleo interno. Mecánicamente, es decir, según el estudio de los movimientos relativos, la litosfera abarca la corteza y la parte superior del manto; la astenosfera engloba su parte intermedia, y la capa más profunda es el manto mesosférico; por debajo, de nuevo, se encuentran el núcleo externo y núcleo interno.

Las capas presentan distinta naturaleza. El núcleo interno está compuesto sobre todo de hierro y níquel, y aunque se encuentra a unas temperaturas extremadamente elevadas, es sólido a causa de la enorme presión. Por encima, el núcleo externo, también metálico, se presenta en estado líquido. El núcleo interno rota en el interior del externo, generando en el proceso el campo magnético terrestre. El manto es sólido, aunque las elevadas presiones pueden hacer que se comporte de forma semifluída, mientras que la corteza es rígida y, en algunos lugares, incluso quebradiza.

La diferencia entre estas capas se debe a procesos que tuvieron lugar durante las primeras etapas de la formación de la Tierra, hace más de 4500 millones de años. Según los científicos, la fusión podría haber provocado que las sustancias más densas se hundieran hacia el centro, mientras que los materiales menos densos se quedaron en la superficie.

Gracias al estudio de las ondas sísmicas mediante sismógrafos se puede conocer el interior de la Tierra - jamesbenet/iStock jamesbenet/iStock

Las respuestas de la sismología

La densidad, naturaleza y espesor de las distintas capas se sabe gracias al estudio de las ondas sísmicas, que pueden analizarse gracias a los sismógrafos.

Existen diferentes formas en las que una onda de choque, como un terremoto, puede transmitirse: las ondas de compresión o primarias, llamadas ondas P; las ondas longitudinales, o secundarias, llamadas ondas S; y las ondas superficiales, llamadas ondas L. Dejando las superficiales al margen -que como su nombre indica, solo se transmiten por superficie-, las ondas sísmicas P y S tienen propiedades diferentes, y son las que permiten a los investigadores conocer el interior de la Tierra.

Las ondas P se transmiten longitudinalmente; el material trata de comprimirse y expandirse. Es el mismo tipo de onda que transmite el sonido, y se puede propagar por medios sólidos, líquidos y gaseosos. Sin embargo, su velocidad se ve alterada cuando hay un cambio en las propiedades del medio por el que se transmite: medios más densos transmiten las ondas P más rápido. Gracias al estudio de estas ondas P podemos conocer la disposición de las capas de la tierra, su tamaño y su densidad.

Por su parte, las ondas S se transmiten transversalmente, de lado a lado, como al agitar rápidamente una comba. Estas ondas son más lentas -por eso son 'secundarias'- y solo se transmiten por medios sólidos, por lo que al encontrar una capa líquida, desaparecen. Cuando se estudia la propagación de las ondas sísmicas a través de la tierra, en aquellas zonas donde la onda sísmica atraviesa el manto y llega al núcleo externo deja de propagarse, y crea una 'sombra'. Gracias a eso, sabemos que el núcleo externo es líquido, y podemos también conocer su tamaño.

El estudio de las capas internas de la tierra, no obstante, no está completo. Aún hay muchos aspectos que son hipotéticos y nuevos descubrimientos pueden arrojar luz sobre esa incertidumbre.

Referencias

Biot, M. A. 2004. Mechanics of Deformation and Acoustic Propagation in Porous Media. Journal of Applied Physics, 33(4), 1482-1498. DOI: 10.1063/1.1728759

Bormann, P. et al. 2012. Seismic Wave Propagation and Earth models [Application/pdf]. New Manual of Seismological Observatory Practice 2 (NMSOP2), 8 mb, 105 pages. DOI: 10.2312/GFZ.NMSOP-2_CH2

Ritsema, J. et al. 2020. Heterogeneity of Seismic Wave Velocity in Earth's Mantle. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 48(1), 377-401. DOI: 10.1146/annurev-earth-082119-065909

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Los avances en sismología nos han permitido aprender mucho sobre la Tierra y sus capas. Cada capa tiene propiedades, composiciones y características diferentes que afectan a los procesos clave de nuestro planeta.

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Actividad hecha en clase virtual, refuerzo con mis estudiantes.