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La estructura de la Tierra empezó a formarse hace millones de años.
Estructura y dimensiones de la Tierra
Se dice que la Tierra se formó hace unos 4.500 millones de años. La Tierra vaga por el espacio, siguiendo al Sol y girando en uno de los brazos de la Vía Láctea.
En la imagen de portada se puede ver la primera fotografía tomada por humanos en la que se ve toda la Tierra. Fue fotografiada por la tripulación del Apollo 8, desde una distancia de unos 30.000 kilómetros. Crédito: NASA
Los seres humanos viven en una hermosa, pero delicada y delgada envoltura del planeta Tierra.
El diámetro medio de la Tierra es de 12.742 km.
La corteza terrestre en los océanos mide 12 km en promedio; y en los continentes alcanza los 80 km.
La atmósfera es un recurso delicado que encapsula la Tierra, que la protege de la terrible radiación solar y que forma un verdadero laboratorio químico y electromagnético que mantiene la vida en ella.
Antigüedad de la Tierra. ¿Desde cuándo existe la Tierra?
En todos los libros de texto, se dice que la Tierra se formó hace unos 4.500 millones de años. Estos datos no son obvios y se necesitó mucho tiempo e inteligencia para descubrirlos.
En el siglo IV a.C. los sabios griegos, especialmente Aristóteles, Eratóstenes y Aristarco de Samos, habían deducido que la Tierra, la Luna y el Sol tenían forma esférica.
Pasaron 2.000 años hasta que, en el siglo XVI d.C., Tycho Brahe y Johannes Kepler descubrieron que la órbita que describía la Tierra alrededor del Sol tenía forma de eclipse.
En esos años, nadie pensó ni por dónde empezar para saber cuánto tiempo ha existido la Tierra, mucho menos en saber cuál es la estructura de la Tierra.
Fue necesario a finales del siglo XIX que el famoso y respetado físico británico William Thomson (1824-1907), más conocido como Lord Kelvin, afirmara en 1892 que la Tierra tenía más de 30 millones de años que se calculaba en ese momento.
William Thompson no conocía exactamente la estructura de la Tierra, pero su estimación era que la Tierrano tenía más de 100 millones de años.
Esta deducción de Lord Kelvin estaba en conflicto con los descubrimientos de Charles Darwin, ya que tan pocos años no permitieron que el tiempo se ajustara a la evolución de la especie.
Uno de los datos que Lord Kelvin no conocía era la existencia de radiactividad.
Pero, más importante que esto, sus cálculos se equivocaron porque no tomaron en cuenta que el calor interno de la Tierra se transmite no sólo por conducción, sino también por convección.
¿Hay fuego dentro de la estructura de la Tierra?
Mucha gente cree que dentro de la Tierra hay fuego. No existe tal fuego ni siquiera en el centro de la Tierra, porque dentro de la Tierra no hay oxígeno que haga posible la existencia del fuego.
Lo cierto es que el centro de la Tierra está extremadamente caliente.
¿Cómo es la estructura de la Tierra por dentro?
Una forma sencilla de explicar cómo es la Tierra, es decir, está formada por:
- Dos núcleos en el centro
- Rodeado por dos mantos viscosos
- Todo ello cubierto por una fina corteza exterior de material solidificado en la que hay mares y montañas.
La Tierra tiene un radio ecuatorial de 6.378 km. La presión que ejerce esta inmensa masa en su interior, debido a la gravedad, es millones de veces la presión sobre la superficie.
Estas altas presiones aumentan la temperatura en el centro de la Tierra y desencadenan fusiones nucleares, como resultado de lo cual se generan metales pesados y se produce mucho calor.
El conocimiento del interior de la Tierra se basa en el estudio de las mediciones sísmicas.
El núcleo de la Tierra es una esfera central compuesta principalmente de hierro (80%), níquel, plomo, uranio, oro, mercurio y algunos otros elementos más ligeros. La temperatura de este núcleo está por encima de los 6.700ºC.
Se puede decir que el núcleo tiene una parte interior sólida rodeada por una parte menos sólida.
En 1936, la profesora Inge Lehmann descubrió que el área interior del núcleo es una esfera sólida de unos 1200 km de radio.
Este núcleo interno está rodeado por una capa semisólida llamada núcleo externo.
El núcleo interno está en estado sólido debido a las altas presiones, mientras que el núcleo externo está en estado fluido debido a las altas temperaturas.
Ambos núcleos forman una esfera con un radio de 3.400 km.
Debido a que todo este material central de la Tierra está rotando, la fricción entre metales pesados genera mucho calor y, además, produce diversos fenómenos físicos que resultan en un campo electromagnético que envuelve a toda la Tierra.
El eje central del campo magnético de la Tierra está inclinado en un ángulo de 11º con respecto al eje de rotación de la Tierra.
Es como si hubiera un inmenso imán que atraviesa toda la Tierra pasando por su centro, pero inclinado 11 grados.
Este gigantesco electroimán natural, llamado magnetosfera, afecta a toda la región por encima de la ionosfera, decenas de miles de kilómetros en el espacio, protegiendo a la Tierra de la radiación ultravioleta y los rayos cósmicos.
Sin este escudo magnético, no habría vida humana en la Tierra.
El manto de la Tierra
El manto de la Tierra es una capa de 2.890 km de espesor que rodea el núcleo exterior.
Está compuesto por rocas silíceas, ricas en hierro y magnesio que, debido a las altas temperaturas, son lo suficientemente viscosas y fluidas como para generar corrientes de materiales que suben a la superficie y que al enfriarse se mueven hacia abajo.
Dado que el punto de fusión y la viscosidad de una sustancia dependen de la presión a la que está sometida, la parte inferior del manto se mueve con mayor dificultad que el manto superior.
Las corrientes de convección hacen que la materia más caliente drene desde la parte interior del manto a la parte exterior del manto de la Tierra.
Al mismo tiempo, las partes más frías del manto de la Tierra se están filtrando hacia el interior de la Tierra.
En el manto superior, los silicatos son normalmente sólidos y las rocas tienen una viscosidad relativamente baja.
Por el contrario, el manto inferior está sometido a una presión mucho mayor, lo que hace que tenga una viscosidad mayor en comparación con el manto superior.
La corteza terrestre
La corteza terrestre cubre toda la superficie de la Tierra, rodeando el manto de la Tierra.
El grosor de la corteza no supera los 60 km, es aproximadamente una centésima parte del radio de la Tierra, 6.378 km.
En las zonas montañosas, la corteza terrestre tiene un grosor de hasta 70 km. Por otro lado, en los fondos de las grandes cuencas oceánicas el espesor promedio es de 7 km.
En esta fina capa se encuentran los océanos y las cadenas montañosas. Gracias a que a lo largo de los 4.500 millones de años que tiene la Tierra, todo el conjunto ha estado rodeado por la atmósfera, aquí se ha desarrollado la vida.
La Tierra es una pequeña partícula del Universo.
La siguiente fotografía fue tomada desde la nave espacial Voyager 2, que estaba investigando los anillos de Saturno.
El pequeño punto luminoso, en la mitad superior de la imagen, es la Tierra, nuestra morada, nuestra nave espacial, nuestra Tierra.
La Tierra y la Luna vistas desde 1.400 millones de kilómetros por la nave espacial Cassini cuando sobrevoló Saturno. Crédito: NASA (12 de abril de 2017)
