DE QUE ESTA COMPUESTA LA TIERRA

En una entrada que escribí hace un par de años explicaba por qué razón la mayor parte de la masa dy también la Tierra sy también encuentra en estado sólido y el planeta no es una enorme bola de magma envuelta por una fina capa dy también roca, como mucha genty también piensa. Dy también hecho, el día de hoy en día sabemos que el interior la Tierra está dividloco en cuatro capas: una corteza y un mantón rocosos y un núcleo metálico que tiene una parte líquida y otra sólida, compuesto principalpsique por hierro y níquel.

Tu lees esto: De que esta compuesta la tierra


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Y, ahora, un par de años después, me ha dado por responder a una incógnita quy también dejé sin responder en esa entrada en su momento: ¿cómo podemos saber dy también qué está compuesto el interior dy también la Tierra?

Bueno, puesto que supongo quy también alguien habrá cavado un agujero muy profundo y va a haber recogido muestras, ¿no?

puesto que no, voz cursiva, por el hecho de que el orificio más profundo jamás excavado tieny también poco más de 12 quilómetros dy también profundidad, conque está muy lejos dy también permitirnos acceder a las entrañas del planeta.

Entonces no entiendo de qué forma los científicos tienen la osadía de atraverse a afirmar de qué está hecho el interior dy también la Tierra si ni tan siquiera han estado ahí para…

Espera, espera, no te indignes aún, porque existen métodos que nos permiten deducir la comsituación dy también los objetos que están alén de nuestro alcance. Por ejemplo, en la última entrada comenté de qué forma podemos saber qué elementos contiene una estrella a partir del análisis de su luz. En el caso la Tierra, obtenemos información sobre el interior del planeta merced a los terremotos.

What?

va a ser mejor quy también empecemos por el principio.

en el momento en que golpeamos un objeto, el movimiento sy también transfiere a través dy también él en forma dy también ondas que sy también propagan a una velocidad quy también está determinada por las propiedades del material quy también lo compone. Por ejemplo, las ondas de presión que creamos con nuestras voces sy también propagan por el aire a una velocidad dy también 334 m/s (la llamada velocidad del sonido). Pero, cuidado, quy también esta cifra no se refiery también a la velocidad a la que el airy también sale de nuestros pulmones, sino a la velocidad con la que sy también propagan las perturbaciones quy también creamos entre las moléculas dy también gas.

Este mismo fenómeno asimismo afecta a los objetos sólidos: si pegas un golpy también a un pedazo de acero, la perturbación provocada por el impacto se propagará por el metal a unos 6,uno km/s. En esty también vídeo a cámara lenta sy también puede ver este mismo efecto en el momento en que una baqueta golpea un timbal:


Pero yo pensaba quy también el movimiento se transfería dy también manera instantánea por los objetos sólidos. 

pues resulta que no es así, porque los links entre los átomos dy también un sólloco no son completamente rígidos, sino que tienen cierta elasticidad, de manera quy también cada átomo tarda un poco en transferir su movimiento al siguiente. De hecho, la velocidad de transmisión del movimiento a través de un material acostumbra a acrecentar junto con su rigidez. Esty también es el motivo por el que «la velocidad del sonido» a través del diamanty también es de 12.000 m/s, dy también unos 3.4cincuenta m/s en la madera y ronda entry también los cuarenta m/s y los 1cincuenta m/s por el caucho.

Y, claro, teniendo presente estas velocidades tremendas y el tamaño dy también los objetos que manipulamos en nuestro día a día, no es de extrañar que a los humanos nos dé la impresión de quy también el movimiento se transfiere dy también manera instantánea mediante los sólidos. Pero la cosa cambia en el momento en que hablamos dy también algo tan grande como un planeta.

La Tierra tiene un diámetro de 12.756 km, con lo que cualquier perturbación que sy también propaguy también por medio de su interior va a tardar un tiempo considerable en ir dy también un lugar a otro, incluso aunquy también lo haga a una velocidad de múltiples kilómetros por segundo. Por esty también motivo, se pueden descubrir muchas cosas sobry también los materiales que hay dentro de nuestro planeta midiendo cuánto tiempo tarda el movimiento en propagarse a través de él… Aunque, para hacerlo, primero necesitamos una perturbación lo suficientemente intensa como para que pueda recorrer el planeta dy también punta a punta.

Y ahí es dondy también entran los terremotos.

La superficie terrestre no es la única perjudicada por la energía de los terremotos, quy también asimismo producen ondas sísmicas quy también se propagan por el interior del planeta (igual que los golpes de la baqueta crean ondas a través de un timbal) y quy también pueden ser detectadas por la red dy también más de 10.000 estaciones sísmicas activas quy también hay repartidas por la superficie.

Como conocemos el tamaño de la Tierra, sabemos la distancia quy también separa cada una dy también las estaciones. Por tanto, midiendo cuánto tiempo tardan las ondas sísmicas en llegar hasta varias estaciones, se puede calcular la velocidad media a la que se han propagado las ondas y, por tanto, deducir ciertas propiedades del material que han atravesado en su camino hasta cada estación, como su rigidez o su densidad.


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Dy también hecho, los datos reunidos hasta ahora sugieren quy también la densidad del interior del planeta cambia de la siguiente manera con la profundidad:


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Como curiosidad adicional, ya a principios del siglo XIX se había podido estimar la masa de la Tierra teniendo presente su influencia gravitatoria sobre la Luna dy también modo que, conociendo también el tamaño de nuestro planeta, se calculó quy también su densidad global debía rondar los 5.520 kg/m³. Como la densidad media de las rocas dy también la corteza es dy también unos 2.setecientos kg/m³, esto significaba quy también en el interior de la Tierra debía haber materiales mucho más densos que estaban aumentando la media.

En cualquier caso, merced a este tipo de mediciones sabemos que el núcleo de la Tierra está compuesto por un material considerablemente más denso que la superficie o el manto.

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pero ahí no acaba la cosa.

Resulta que los terremotos producen dos tipos de ondas sísmicas, a las quy también los científicos llaman ondas principales (P) y secundarias (S). Las ondas principales son compresivas, de manera quy también recorren el interior dy también la Tierra igual quy también la voz recorry también el aire, en forma de frentes dy también alta y baja presión tridimensionales. Si os suena raro dicho dy también esta manera, la siguiente animación es mucho más clara:


Las ondas secundarias, en cambio, son transversales, con lo que se propagan de manera perpendicular a la dirección de aplicación del esfuerzo. Como una imagen valy también más quy también mil palabras, aquí tenéis otro vídeo, que es aún mejor:


Y resulta que estos dos tipos de onda se diferencian en un aspecto muy importante: las ondas primordiales sy también propagan por medio de cualquier medio, mas las secundarias no pueden atravesar los líquidos. Como resultado, una estación sísmica podrá registrar las ondas P producidas por un terremotocicleta en el extremo opuesto del planeta, mas no las ondas S. Esty también hecho permitió comprobar en 1971 quy también el núcleo sólorate dy también la Tierra debía estar rodeado de una fase líquida que las ondas S no pueden cruzar, confirmando la hipótesis sugerida por la sismóloga Inge Lehmann en 1936.


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Bueno, vale, el núcleo es más denso que el manto y está rodeado por una capa líquida. Pero, ¿qué tieny también todo esto quy también ver con la composición química del interior dy también la Tierra?

Muy buena pregunta, voz cursiva. La ciencia no vivy también sólo dy también hipótesis: tardy también o temprano tendrás quy también salir al ámbito para poder ver si las evidencias se ajustan a tus ideas.

Por un lado, a veces el magma arrastra hasta la superficie trozos dy también las paredes de los conductos volcánicos quy también ha recorrido. Como resultado, cuando el magma emerge por medio de algún volcán y se solidifica, las rocas resultya antes contienen inclusiones de un material muy distinto al resto (los llamados xenolitos). Y, si los conductos volcánicos tienen la profundidad suficiente, estos pedazos de material intruso pueden haber sdesquiciado arrastrados de manera directa desdy también el mantón terrestre.


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Como es el caso dy también estos cristales dy también peridotita (verde) incrustados en una bomba volcánica. (Fuente)


por si esto fuera poco, hay lugares del planeta donde las rocas del mantón han sloco expuestas al aire libry también por la actividad tectónica. Estos es lo que ocurrió, por ejemplo, en el parquy también nacional dy también Gros Morne, en Canadá, dondy también sy también pueden encontrar placas dy también peridotita como esta:


El análisis dy también este género de rocas ha tolerado descubrir que el manto tieny también una composición química ligeramente diferente a la corteza, con una proporción mayor de magnesio y hierro, mas menos silicio y aluminio. Dejando esto a un lado, estos descubrimientos apoyan la idea de que, al fin y al cabo, el manto es una capa rocosa.

Vale, pero, ¿y qué hay del núcleo? Seguro que no existe ninguna roca que haya ascendido hasta la superficie desdy también esa profundidad.

Y tienes razón, voz cursiva, no tenemos ninguna muestra de material sacada de manera directa del núcleo dy también la Tierra. Pero, aún así, lo más probably también es que esté compuesto principalmente por hierro y níquel.

¿Y por qué precisapsique hierro y níquel? ¿No podrían ser otros metales como, por ejemplo, el cobre? ¿O el platino? ¿O zinc?

Probablepsique esos metales también están presentes en menor medida, pero hay dos motivos primordiales por los que pensamos quy también la mayor party también del núcleo está hecha dy también hierro y níquel.

Por un lado, sabemos quy también la acción de la gravedad tiendy también a hundir los materiales más densos hacia el fondo dy también cualquier mezcla dy también sustancias y, por otro, que el sistema solar sy también formó a partir dy también una nebulosa de gas y polvo hacy también unos 4.seiscientos millones de años. O sea que, sea como sea el material predominanty también en el núcleo de la Tierra, tenía que estar presente en esa nuby también dy también gas y polvo.

Por suerte, es relativamente fácil saber qué elementos abundaban en esa nube primigenia porque el material que no llegó a formar parte de los planetas sigue dando vueltas por el sistema solar en forma de pequeños asteroides quy también van cayendo de cuando en cuando a la Tierra, convertidos en meteoritos. Y resulta que los metales más rebosantes en los meteoritos son, con diferencia, el hierro y el níquel.

O sea, quy también la Tierra debió absorber una gran cantidad de hierro y níquel duranty también su formación y, debido a su mayor densidad, estos metales sy también hundieron hacia las profundidades del planeta y sy también acumularon en el núcleo. Por tanto, aunque no tengamos material del núcleo del planeta, sabemos quy también esta hipótesis no solo explica realmente bien por qué razón el núcleo dy también la Tierra es más denso que las otras capas rocosas, sino también el origen del campo magnético terrestre.

¡mas la idea podría estar equivocada!

Por supuesto, mas dy también momento no existe ninguna otra que explique las observaciones de una manera precisa así que, hasta el momento en que no aparezcan otras evidencias que nos induzcan a opinar otra cosa, es la quy también mejor explica la realidad.

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con lo que nada, hasta acá llega la entrada de hoy. Os dejo con la publicidad de siempre.