Destaques Ondas Gravitacionais |
Esquematización de Ondas Gravitacionales |
"La Geofísica es la ciencia que se encarga del estudio de la Tierra desde el punto de vista de la Física. Investiga y analiza el origen de diversos fenómenos naturales como tsunamis, terremotos, erupciones volcánicas, etc. apoyándose de herramientas indirectas para su estudio tomando como base métodos cuantitativos y métodos basados en las medidas de la gravedad, campos magnéticos, electromagnéticos o eléctricos." - Ciencia y Geofísica.
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Es natural que nuestro planeta esté en movimiento debido a la deriva continental de las placas tectónicas sobre la astenósfera (en estudio), los roces y/o fricciones entre el material circundante, el fracturamiento de los materiales liberan energía de diferentes formas, siendo una de ellas energía mecánica produciendo oscilaciones en el material. Las velocidades con la que las oscilaciones viajan a través del medio varían arrivando a las diferentes estaciones sísmicas. Los sismómetros registran estas oscilaciones por lo que pueden ser vistas en los sismogramas.
Para determinar la correcta localización del arrivo de las ondas sísmicas a la estación sísmica, el sismómetro registra la señal en sus dos componentes horizontales, una de dirección norte-sur (N-S) y la otra en dirección este-oeste (E-W). Además de una tercera dirección la que es vertical (down-up).
Las ondas sísmicas por lo general pueden ser de de dos tipos, las corpóreas o de cuerpo ( las ondas P y S) y las ondas superficiales (love o rayleigh ). La primera onda en ser registrada es la P porque posee una mayor velocidad que la onda S que es la segunda en arrivar, posteriormente y en forma conjunta las ondas superficiales.
Existen diferentes formas de visualizaciones de los sismogramas que registran los sismómetros, y cada una de ellas variará de acuerdo al tipo de evento sísmico ocurrido.
"La Geofísica es la ciencia que se encarga del estudio de la Tierra desde el punto de vista de la Física. Investiga y analiza el origen de diversos fenómenos naturales como tsunamis, terremotos, erupciones volcánicas, etc. apoyándose de herramientas indirectas para su estudio tomando como base métodos cuantitativos y métodos basados en las medidas de la gravedad, campos magnéticos, electromagnéticos o eléctricos." - Ciencia y Geofísica.
Las rocas ígneas proceden de la solidificación de un magma. Un magma es una mezcla de roca fundida, agua, gases y fragmentos de roca sólida y se produce por la fusión de roca, generalmente la roca se funde en el manto o en la base de la corteza. Cuando un magma asciende (porque es menos denso que las rocas que están por encima de él, igual que un globo aerostático en el aire) puede arrastrar, o llevar consigo fragmentos de roca de lugares muy profundos. Éstos son las inclusiones, y estudiándolos estás analizando cómo es la geología del interior de la Tierra. (1)
Ahora, al estudiar las rocas magmáticas, se puede conocer gran parte de cómo es la química de las capas más profundas de la Tierra, a ésto lo llamamos Geoquímica, que también la usamos para estudiar el Interior de la Tierra. (1)
O también tenemos la posibilidad de estudiar el Interior de la Tierra con las llamadas "perforaciones diamantinas" y que se basan en extraer testigos directamente del subsuelo. Recolectamos estos testigos (muestras), los transportamos a un laboratorio y les realizamos la pruebas físicas y químicas. (1) Pero uno de los inconvenientes que tiene este método es la profundidad de la perforación, ya que sólo nos ha permitido excavar poco más de los primeros 12 km.
Este calor que emite la Tierra presenta un valor medio pero cuando se mide en diferentes puntos se obtienen valores diferentes. Podemos decir que los valores de flujo de gran temperatura están en las dorsales oceánicas, en los límites de placa que están activas, donde la corteza es más delgada y donde los materiales son más modernos. (1)
Y valores de flujo de baja temperatura están en las fosas oceánicas, en los límites de placa inactivas, donde la corteza es más gruesa y donde los materiales son más antiguos. Por la diferencia de flujo térmico deducimos que el interior de la Tierra no es homogéneo. (1)
También podemos estudiar la fuerza de la gravedad, que no es más que la fuerza con la que se atraen los cuerpos, siendo directamente proporcional a las masas de dichos cuerpos e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia a la que se encuentran.
Cuando medimos la gravedad en diferentes partes del planeta obtenemos diferentes valores, esto indica que el interior de la Tierra es heterogéneo, es decir que está formada por capas de materiales de diferente naturaleza. Existe un valor teórico de la gravedad para todo el planeta, cuando el dato medido no coincide con el teórico se dice que existe una anomalía gravimétrica. Estas anomalías pueden ser:
Anomalías positivas, el valor medido es mayor que el esperado (teórico), esto indica que en ese punto, debajo de la superficie existen materiales con una gran densidad. Y anomalías negativas, donde el valor medido es menor que el esperado (teórico), esto indica que en ese punto, debajo de la superficie existen materiales con una baja densidad.
El estudio de las anomalías gravimétricas permite deducir la existencia de una capa fluída en el interior de la Tierra.
Con el estudio de meteoritos nos permite analizar la composición rocosa de la que está formada este cuerpo, ya que de esta manera su origen es similar al de la Tierra. Esto se basa en que el sistema solar está formado por los mismos materiales, por los que los materiales formadores de nuestro planeta tienen similares características que de los meteoritos.
Interior de la Tierra con Ondas Sísmicas. |
Las ondas sísmicas (vibraciones producidas por un terremoto) se generan en el epicentro del terremoto y se propagan tanto al exterior como por el interior de la Tierra.
El estudio de la velocidad de las ondas y de sus trayectorias han permitido conocer el interior de la Tierra (composición, estado físico y estructura), ya que el comportamiento de las ondas cambia en función de las propiedades y naturaleza de las rocas que atraviesan. (2)
Las ondas sísmicas que viajan por el interior terrestre (ondas P y S) sufren desviaciones en sus trayectorias (refracción sísmica). Cada cambio de trayectoria refleja un cambio en la composición o estado de los materiales que atraviesa. Esa zona de cambio entre materiales se denomina discontinuidad. (2) El estudio de las ondas sísmicas nos permitieron estudiar la estructura Interna de la Tierra como su Corteza, Manto y su Núcleo.
Además de utilizar una gran herramienta como lo es la Geofísica Aplicada, que nos permite estudiar de diferentes maneras el interior de nuestro planeta. Dependiendo del método empleado se podrá tener una mayor profundidad de investigación.
Los métodos utilizados por la Geofísica para intentar estudiar el Interior de la Tierra son la Refracción Sísmica, los Sondajes Eléctricos Verticales, Gravimetría, Tomografías Eléctricas o GeoRadar.
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICAS
(1) http://cienciaconpaciencia.blogspot.com/2009/08/como-se-puede-conocer-la-geologia-del.html
(2)http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//500/564/html/Unidad02/pagina_1.html
En esta oportunidad me gustaría hablar sobre un tema muy interesante pero a la vez controversial y delicado. Se trata no más acerca de un Sr. Ingeniero que intenta de explicar a la comunidad científica que la Teoría Sísmica basada en el choque o interrelación entre las placas tectónicas es una falacia, es decir, es una mentira. El nombre de este Sr. es Pedro Gaete, imagino que Uds. mis amigos blogueros ya habrán escuchado sobre este señor antes.
Perdo Gaete. |
Esta hipótesis la hizo pública a un medio de comunicación el cual es "Radio Nacional de Venezuela" llamando a la comunidad científica a que estudie este fenómeno y así puedan sacar sus propias conclusiones. Además se comenta que el Sr. Pedro Gaete quien con su equipo de ingenieros a cargos de él han logrado diseñar un programa (software) y un instrumento de presición para detectar sismos o terremotos dias antes de que sucedan. Y así de esta manera poder establecer una alarma pública internacional.
Zona de Subducción. |
Plantea una hipótesis que mencionamos más arriba sobre la interrelación entre las ondas gravitacionales en 4 dimensiones con la Tierra produciéndose así los sismos y terremotos. ¿Pero qué es eso de las Ondas Gravitacionales en cuatro dimensiones? ¿Existe? Investigando un poco sobre este tema en la Red de Redes pude encontrar un "Paper" que habla sobre esta clase de Ondas. Para entender un poco ésto hay que leer vastante sobre matemáticas y física. Lo que haré será resumirles un poco este embrollo.
Cuando hablamos sobre el movimiento de las partículas, el movimiento ondulatorio y la propagación de la ondas; la característica que las asemeja a todas ellas, o al menos una de esas características es que todos estos fenómenos ocurren en un marco referencial el cual puede ser en dos y hasta en tres dimensiones, pero gracias a los estudios realizados sobre La teoría de la Relatividad de Albert Einstein es que ahora sabemos que existe otro marco referencial, ya no en 2 ó 3 dimensiones sino nos atreveriamos a hablar de hasta en 4 dimensiones. ¿Y cuál es ese marco referencial? El espaciotiempo, con coordenadas (-ct, X, Y, Z).
Existe una teoría matemática que trata de explicar sobre las variacaciones de los espacios N dimensionales. Asi mismo, ND genera el espacio N+1 dimensional, lo que quedaría de esta manera: (N+1)D. Para que me puedas entender en español, una dimensión nula, si es que existe tal cosa, genera una dimensión, una dimensión generaría dos dimensiones y así sucesivamente hasta llegar a la cuarta dimensión, hablando matemáticamente.
Ahora, para ilustrar el problema geométrico de la onda gravitacional de Einstein consideramos por ejemplo, la onda generada por los terremotos en la curvatura de la Tierra. Los terremotos suceden en tres dimensiones. Sus ondas en cuatro dimensiones y los cambios en la curvatura de la Tierra en tres dimensiones puesto que los puntos de la curvatura de la tierra tienen latitud, longitud y altitud. Las ondas de la curvatura de objetos de 3 dimensiones como la Tierra suceden en cuatro dimensiones.
Es así de esta manera que este Sr. plantea su hipótesis. Pero este Sr. Pedro Gaete no puede decir públicamente de que la teoría sísmica basada en el choque de placas es una mentira y que no es cierto. Más aun se complica su persona comentando que ciertos sismos o terremotos son producidos por los Estados Unidos en un proyecto especial denominado HAARP, áltamente cuestionado claro. No podemos hablar así por así publicamente y sin bases ni fundamentos.
Es fácil decir y hablar que el Sr.halla creado un programa y un instrumento de precisión para detectar sismos antes de que sucedan. Yo pude haber creado uno mismo pero nadie me creería sin que yo lo demuestre a la comunidad científica no ¿creen? Toda hipótesis es aceptada siempre y cuando después se la demuestre y este Sr. no lo hace.
Sobre ésto indicó además y para ilustrar su punto de vista comentó que a través de un modelo loxodromo, una onda en linea recta de 4 dimensiones sobre una superficie de 3 dimensiones se mueve en forma de espiral. Formando así lo que se llama SPIN, el cual a través de un procedimiento muy sencillo permite ubicar dos sismos cada 12 horas teniendo una diferencia meridiana pero que son cronológicamente hermanos.
Hasta aquí cuestionable y deja muchas dudas y preguntas al respcto. Hay que demostrar lo que unio mismo dice. Seguiremos investigando sobre ésto. Nuestro blog tiene el Audio donde se hizo esta conversación con esta fuentede comunicación.
Y para el gusto de todos ustedes, escuchemos lo que este cuestionado Sr. ha comentado al respecto. Descarga la entrevista haciendo clic en descargar. Que lo disfrutes.
Vários anos atrás, o homem sempre tentou imaginar o que o interior do nosso planeta, como se acreditava anteriormente que o trabalho apenas de Deus sabe essas coisas, mas a curiosidade humana sempre alcançado limites para além do que se pensava , de modo que o homem tentou idealizar pressupostos e idéias de como seria o interior do nosso planeta.
Professor de Geofísica . " The Core " |
Mas nos dias atuais anos , o homem criou métodos pelos quais você pode estudar de forma mais explícita no interior da Terra , talvez não tão exatamente como a gente gostaria , mas com alguma abordagem positiva .
"E se o núcleo é feita de queijo? ' S apenas especulação ... " (Diálogo retirado do filme Core)
Atualmente os cientistas e geofísicos utilizando métodos diretos e indiretos , tais como o estudo das ondas sísmicas que atravessam a nossa crosta eo manto , gradientes térmicos de temperatura, tomografia sísmica , a análise do magma, pode estudar com maior precisão quais os materiais são formados dentro de nosso planeta em determinadas profundidades e quais são suas características .
O método sísmico é uma boa ferramenta para estudar o assunto. Se o método sísmico é estudar mudanças na velocidade de propagação das ondas sísmicas como eles variam sua velocidade ao passar através de diferentes meios de composição física diferente ou quando têm um diferente estado de agregação.
Mas também pode haver outros métodos diferentes para estudar o interior do nosso planeta como a criação de modelos geomecânicos dando-nos uma visão geral do que poderia estar lá dentro.
Então pode-se peguntar , como podemos estudar o interior do nosso planeta?
Temos publicado anteriormente que os métodos directos e indirectos podemos tentar ter uma aproximação do que o interior da Terra . Nós explicamos mais.
Como métodos diretos , podemos estudar as inclusões , que são pequenos fragmentos que aparecem nas outras pedras e rochas ígneas (granitos ) ou vulcânica ( basalto ) . Como e onde podemos encontrar estes anúncios?
As rochas ígneas vêm da solidificação de um magma. Um magma é uma mistura de rocha fundida , água, gás e fragmentos de rocha sólidos produzidos pela fusão de rock , rock geralmente derrete no manto ou a base da crosta. Quando o magma sobe ( porque é menos denso do que as rochas que estão acima dele, como um balão no ar) pode arrastar ou carregar fragmentos de rocha lugares muito profundos. Aqui estão as inclusões , e estão estudando como estudar a geologia do interior da Terra. (1)
Agora , estudando rochas magmáticas , você pode saber o quanto a química das camadas mais profundas da Terra, nós chamamos isso de Geoquímica , que também usada para estudar o interior da Terra . (1)
O também têm a oportunidade de estudar o interior da terra com o chamado perfuração de diamante e com base em materiais subsuperficiais extraídos directamente a partir tanto da superfície e abaixo dela . Tomamos estes materiais (amostras) , transportados para o laboratório e levá-las para os testes físicos e químicos. (1), mas uma das desvantagens deste método é a profundidade da perfuração , , uma vez que nos permitiu cavar um pouco ao longo dos primeiros 12 km. Muito além da grande quantidade de tempo utilizado para chegar ao núcleo.
E, como métodos indiretos podemos estudar os fluxos aquecidos , o que é simplesmente a emissão de calor do interior da Terra e , ao mesmo tempo podem ser geradas pelo atrito das camadas da Terra, reacções químicas , decai de elementos radioativos , pelo que as alterações de estado do material . (1)
O calor emitido pela terra , mas tem um valor significativo quando medidos em diferentes pontos são obtidos valores diferentes . Podemos dizer que os altos valores de fluxo de calor são cumes em - mar , onde os limites das placas estão ativas , onde a crosta é mais fina e onde os materiais são mais modernos . (1)
E os valores são baixos fluxo de calor em fossas oceânicas , variando de licença inativo, onde a crosta é mais espessa e onde os materiais são mais velhos. Por a diferença de fluxo de calor se deduzir que o interior da terra não é homogéneo . (1)
Estudamos também a força da gravidade , que nada mais é que a força com que os corpos se atraem , sendo diretamente proporcional às massas desses corpos e inversamente proporcional ao quadrado da distância a ser encontrado.
Quando se mede a intensidade , em diferentes partes do mundo obter valores diferentes , isso indica que o interior da Terra é heterogéneo , isto é, que é formado por camadas de materiais de natureza diferente. Não é um valor teórico de gravidade de todo o planeta , quando os dados medidos não corresponder a teoria diz que existe uma anomalia gravidade . Estas anomalias podem ser :
Anomalias positivos : o valor medido for maior que o esperado ( teórico ), indicando que , nesse ponto , abaixo da superfície há materiais com uma alta densidade . E anomalias negativas em que o valor medido é menor do que o esperado ( teórico ) , indicando que , nesse ponto, abaixo da superfície existem materiais com uma densidade baixa.
O estudo de anomalias da gravidade para deduzir a existência de uma camada de fluido no interior da Terra .
O estudo de meteoritos permite analisar a composição da rocha que é formado neste corpo , desde a sua origem , desta forma é semelhante à da Terra . Esta baseia-se no sistema de energia solar é composto pelos mesmos materiais , pelo que os materiais de formação de planetas têm características semelhantes de meteoritos .
Interior das Ondas sísmicas Terra. |
As ondas sísmicas (vibrações causadas por um terremoto ) são gerados no epicentro do terremoto e propagar o exterior eo interior da Terra.
O estudo da velocidade da onda e seus caminhos trouxeram para interior (composição, estado físico e estrutura) da Terra, uma vez que o comportamento de onda muda dependendo das propriedades e da natureza das rochas que atravessam . (2)
As ondas sísmicas que viajam através do interior da Terra (P e S) sofrer desvios na trajetória (refração) . Cada alteração evolução reflecte uma mudança na composição ou condição dos materiais que passam através da . Essa área é chamada de troca de descontinuidade material. (2) o estudo de ondas sísmicas nos permitiu distinguir a estrutura interna da Terra e sua crosta, manto e núcleo.
Além de usar uma ferramenta como os Geofísica Aplicada , o que nos permite estudar maneiras diferentes dentro de nosso planeta. Dependendo do método utilizado pode ter uma maior profundidade de investigação .
Os métodos utilizados pelos Geofísica para tentar estudar o interior da Terra são a sísmica de refração , as Sondagens Elétricas Verticais , Gravimetria , exames elétricos ou Georadar .
De tudo isso que tomamos para determinar o que é e qual é a estrutura da Terra , o que todos nós sabemos que a partir de já muito pequeno.
LITERATURA DE REFERÊNCIA
( 1 ) http://cienciaconpaciencia.blogspot.com/2009/08/como-se-puede-conocer-la-geologia-del.html
(2) http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//500/564/html/Unidad02/pagina_1.html
" Todas as perguntas, preocupações , dúvidas ou comentários escreva para marvar26@gmail.com "
Imagen idealizada del Campo Magnético de la Tierra |
Al mencionar a la Geofísica de Campo, tratemos de diferenciar el trabajo que se realiza fuera de nuestra estación base (trabajos de campo) y cuando nos referimos al estudio de los campos geofísicos. Al hablar de Geofisica de Campo nos estamos refiriendo al estudio de los campos geofísicos (ya sean magnéticos, gravimétricos, eléctricos, etc.) donde recogemos los datos pertinentes en el campo para trabajarlas luego en laboratorio.
(1) FIELD GEOPHYSICS.pdf, Pag.16.
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EXPLORANDO LAS PROFUNDIDADES DE LA TIERRA: DESCUBRIENDO LA COMPOSICIÓN
INTERNA DEL PLANETA
EL NÚCLEO: EL CORAZÓN ARDIENTE DE NUESTRO PLANETA
El núcleo terrestre es una región
fascinante y enigmática, cuyo estudio ha desafiado a los científicos durante
décadas. Ubicado en el centro mismo de nuestro planeta, esta región ardiente y
densa alberga secretos cruciales sobre el origen y la evolución de la Tierra,
así como sobre los procesos dinámicos que moldean su superficie y su entorno.
a)
Estructura
y composición del núcleo
El núcleo se divide en dos
regiones principales: el núcleo externo y el núcleo interno. El núcleo externo
tiene un radio aproximado de 3.480 kilómetros y se encuentra en estado líquido,
compuesto principalmente por una aleación de hierro y níquel a temperaturas que
oscilan entre los 4.000 y 5.000 grados Celsius. Esta capa líquida es
responsable de la generación del campo magnético terrestre a través del proceso
de dínamo auto sustentada.
Por otro lado, el núcleo interno
tiene un radio de aproximadamente 1.220 kilómetros y se encuentra en estado
sólido debido a las inmensas presiones que prevalecen en su interior,
alcanzando un máximo de 360 giga pascales. Este núcleo sólido está
compuesto principalmente por hierro cristalino con una estructura hexagonal
compacta única, conocida como "hierro ligero".
La composición exacta del núcleo
es un tema de debate continuo entre los científicos, pero se cree que además de
hierro y níquel, también contiene pequeñas cantidades de otros elementos como
azufre, oxígeno, silicio y posiblemente hidrógeno.
b)
Propiedades
físicas y químicas del núcleo
El núcleo terrestre se encuentra
en un estado único de alta presión y temperatura, lo que da lugar a propiedades
físicas y químicas excepcionales. Una de las características más notables es la
extrema densidad del núcleo, con un valor promedio de alrededor de 11.000
kilogramos por metro cúbico en el núcleo externo y 13.000 kilogramos por metro
cúbico en el núcleo interno.
Otra propiedad fundamental es la
alta conductividad eléctrica del núcleo líquido, que permite la generación del
campo magnético terrestre a través del proceso de dínamo auto sustentada. Este
campo magnético es crucial para proteger la vida en la Tierra de la radiación
cósmica dañina y también desempeña un papel importante en la navegación y las
comunicaciones.
Además, el núcleo es una fuente significativa de calor para el interior de la Tierra. Este calor, generado por la desintegración de elementos radiactivos y la cristalización del núcleo interno, impulsa la convección del manto y, en última instancia, la tectónica de placas en la superficie.
c)
Investigación
y métodos de estudio
Debido a la inaccesibilidad
directa del núcleo, los científicos han recurrido a diversos métodos indirectos
para estudiar su composición y comportamiento. Uno de los enfoques más
importantes es la sismología, que analiza la propagación de las ondas sísmicas
generadas por terremotos y explosiones a través del interior de la Tierra. Al
estudiar cómo estas ondas se refractan y reflejan en las diferentes capas del
planeta, los sismólogos pueden inferir las propiedades físicas del núcleo y su
estructura interna.
Otra técnica clave es el
geomagnetismo, que estudia el campo magnético terrestre y sus variaciones.
Mediante el análisis de los datos del campo magnético, los geofísicos pueden
obtener información sobre los procesos dinámicos que ocurren en el núcleo externo
líquido, responsable de la generación del campo magnético.
Además, los avances en la
geodesia, la geoquímica y los modelos computacionales han contribuido
significativamente a nuestro conocimiento sobre la composición y el
comportamiento del núcleo. La integración de datos de múltiples fuentes ha
permitido construir modelos cada vez más precisos y detallados de esta región
crítica del interior de la Tierra.
d)
Implicaciones
y desafíos futuros
El estudio del núcleo terrestre
tiene implicaciones fundamentales para nuestra comprensión de la dinámica
interna del planeta, la evolución del campo magnético y los procesos geológicos
en la superficie. Además, el núcleo desempeña un papel crucial en la generación
de energía a través del núcleo síntesis, lo que tiene implicaciones para la
exploración de fuentes de energía alternativas.
Sin embargo, aún quedan muchos
desafíos y preguntas sin responder en torno al núcleo. Por ejemplo, los
científicos continúan investigando la naturaleza exacta de la transición entre el
núcleo externo líquido y el núcleo interno sólido, así como los mecanismos que
impulsan la convección en el núcleo externo y la generación del campo
magnético.
Además, el estudio del núcleo
también plantea desafíos técnicos y logísticos, ya que las profundidades
involucradas son extremadamente grandes y las condiciones de presión y
temperatura son difíciles de replicar en laboratorios terrestres.
A pesar de estas dificultades, la
exploración del núcleo terrestre sigue siendo una prioridad para los geofísicos
y los científicos planetarios, ya que comprender esta región clave nos brinda
una visión más profunda de los procesos fundamentales que dieron forma a
nuestro planeta y continúan moldeando su evolución.
EL MANTO: LA CAPA INTERMEDIA EN EBULLICIÓN
El manto es una vasta región que
se extiende desde la base de la corteza terrestre hasta el núcleo externo,
abarcando aproximadamente el 84% del volumen total del planeta [1]. Esta capa
intermedia, compuesta principalmente de silicatos ricos en hierro y magnesio,
se encuentra en un estado plástico y dinámico, siendo el escenario de procesos
fundamentales que moldean la superficie terrestre.
a)
Estructura
y composición del manto
El manto se divide en dos
regiones principales: el manto superior y el manto inferior, separados por una
discontinuidad de fase a una profundidad aproximada de 660 kilómetros. Esta
discontinuidad se debe a cambios en las propiedades físicas y químicas de los
materiales que componen el manto.
El manto superior, que se
extiende desde la base de la corteza hasta una profundidad de aproximadamente
660 kilómetros, está compuesto principalmente de olivino y piroxeno ricos en
magnesio y hierro. Esta región es relativamente más fría y rígida en
comparación con el manto inferior.
Por otro lado, el manto inferior,
que se extiende desde los 660 kilómetros hasta la base del manto a una
profundidad de aproximadamente 2.900 kilómetros, está compuesto principalmente
de silicatos de magnesio y hierro con estructuras cristalinas más densas, como
la perovskita y la ferropericlasa. Esta región es más caliente y fluida que
el manto superior.
b)
Convección
y dinámica del manto
Una de las características más
importantes del manto es su comportamiento convectivo, impulsado por el calor
interno del planeta y las diferencias de densidad dentro de la capa. Este
proceso de convección, en el cual el material caliente asciende y el material
más frío desciende, es responsable de la tectónica de placas, uno de los
procesos geológicos más importantes de la Tierra.
La convección en el manto genera
una deformación lenta pero continua, que se manifiesta en la formación de
cordilleras montañosas, la actividad volcánica y los terremotos en las zonas de
subducción y divergencia de las placas tectónicas. Además, la convección
también influye en la generación del campo magnético terrestre a través de su
interacción con el núcleo externo líquido.
c)
Propiedades
físicas y químicas del manto
El manto presenta una gran
variedad de propiedades físicas y químicas que influyen en su comportamiento
dinámico. Una de las propiedades más importantes es la reología, que describe
cómo los materiales del manto responden a las tensiones y deformaciones a largo
plazo.
El manto superior tiene un
comportamiento más rígido y frágil, lo que resulta en la formación de fallas y
deformaciones frágiles en esta región. Por otro lado, el manto inferior exhibe
un comportamiento más dúctil y fluido debido a las altas temperaturas y
presiones presentes a esas profundidades.
Además, el manto tiene una alta
conductividad térmica, lo que facilita la transferencia de calor desde el
núcleo externo hacia la superficie terrestre. Esta transferencia de calor es
fundamental para impulsar la convección y mantener activos los procesos
tectónicos en la superficie.
d)
Investigación
y métodos de estudio
El estudio del manto terrestre
implica una combinación de técnicas y enfoques, incluyendo la sismología, la
geodesia, la geoquímica y los modelos computacionales. La sismología, en
particular, ha sido clave para comprender la estructura y composición del manto
al analizar la propagación de las ondas sísmicas generadas por terremotos y
explosiones.
Otra técnica importante es el
estudio de los xenolitos, que son fragmentos de roca del manto superior
transportados hasta la superficie por erupciones volcánicas. El análisis de
estos xenolitos ha proporcionado información valiosa sobre la composición
mineral y química del manto superior.
Además, los avances en la
geodesia, como el uso de satélites y mediciones de gravedad, han permitido
obtener información sobre la distribución de masas y la dinámica del manto a
escalas regionales y globales.
e)
Implicaciones
y desafíos futuros
El estudio del manto tiene
implicaciones fundamentales para nuestra comprensión de la dinámica interna de
la Tierra, la tectónica de placas, la actividad volcánica y la evolución del
campo magnético terrestre. Además, el manto desempeña un papel crucial en los
ciclos geoquímicos del planeta, influyendo en la composición de la corteza y la
atmósfera.
Sin embargo, aún quedan muchos
desafíos y preguntas sin responder en torno al manto. Por ejemplo, los
científicos continúan investigando los mecanismos exactos que impulsan la
convección en el manto y su interacción con el núcleo externo líquido.
Además, el estudio del manto
también plantea desafíos técnicos y logísticos, ya que las profundidades
involucradas son extremadamente grandes y las condiciones de presión y
temperatura son difíciles de replicar en laboratorios terrestres. Los avances
en las técnicas de experimentación a altas presiones y temperaturas, así como
en los modelos computacionales, serán fundamentales para mejorar nuestra
comprensión del manto en el futuro.
A pesar de estas dificultades, la
exploración del manto terrestre sigue siendo una prioridad para los geofísicos
y los científicos planetarios, ya que comprender esta región clave nos brinda
una visión más profunda de los procesos fundamentales que dieron forma a
nuestro planeta y continúan moldeando su evolución.
LA CORTEZA: LA DELGADA CAPA EXTERIOR
La corteza terrestre es la capa
más externa y delgada de nuestro planeta, pero desempeña un papel fundamental
en la dinámica geológica y en el sostén de la vida en la superficie. A pesar de
su relativa delgadez, la corteza exhibe una gran diversidad en términos de
composición, estructura y procesos que la moldean.
a)
Estructura
y composición de la corteza
La corteza terrestre se divide en
dos tipos principales: la corteza continental y la corteza oceánica. Estas dos
variedades difieren significativamente en su composición química, espesor y
propiedades físicas.
La corteza continental tiene un
espesor promedio de aproximadamente 35 kilómetros, aunque puede alcanzar
espesores de hasta 70 kilómetros en algunas regiones montañosas. Está
compuesta principalmente de rocas graníticas ricas en sílice (SiO2) y aluminio,
con una composición química promedio similar a la de las rocas ígneas félsicas.
Por otro lado, la corteza
oceánica es mucho más delgada, con un espesor promedio de solo 6 a 7 kilómetros. Está formada principalmente por rocas basálticas más densas y ricas en
hierro y magnesio, con una composición química similar a la de las rocas ígneas
máficas.
Estas diferencias en la
composición química y mineral de la corteza tienen implicaciones significativas
en su densidad, comportamiento reológico y procesos geológicos asociados, como
la formación de montañas, la actividad volcánica y la deformación tectónica.
b)
Formación
y evolución de la corteza
La formación y evolución de la
corteza terrestre están estrechamente vinculadas a los procesos de tectónica de
placas y al ciclo de las rocas. La corteza oceánica se forma continuamente en
las dorsales oceánicas, donde el magma basáltico asciende y se solidifica para
formar nueva corteza oceánica. A medida que las placas tectónicas se alejan de
las dorsales, la corteza oceánica se enfría y se vuelve más densa, hundiéndose
eventualmente en las zonas de subducción.
Por otro lado, la corteza
continental es mucho más antigua y se ha formado a través de una combinación de
procesos, incluyendo la fusión parcial del manto, la acreción de arcos
volcánicos y la colisión y amalgamación de terrenos tectónicos. La corteza
continental es relativamente más ligera que la corteza oceánica y, por lo
tanto, tiende a flotar sobre el manto, evitando ser reciclada en las zonas de
subducción.
c)
Propiedades
físicas y químicas de la corteza
La corteza terrestre exhibe una
amplia gama de propiedades físicas y químicas que influyen en su comportamiento
y en los procesos geológicos que ocurren en ella. Una propiedad clave es la
reología, que describe cómo las rocas de la corteza responden a las tensiones y
deformaciones a largo plazo.
La corteza continental superior
tiende a ser más rígida y frágil, lo que resulta en la formación de fallas y
estructuras de deformación frágiles. Por otro lado, la corteza inferior y la
corteza oceánica exhiben un comportamiento más dúctil y fluido debido a las
altas temperaturas y presiones presentes a esas profundidades.
Además, la corteza tiene una baja
conductividad térmica en comparación con el manto subyacente, lo que influye en
la transferencia de calor desde el interior del planeta hacia la superficie.
Esta transferencia de calor es fundamental para impulsar procesos como el
vulcanismo y la actividad hidrotermal.
d)
Investigación
y métodos de estudio
El estudio de la corteza
terrestre implica una combinación de técnicas y enfoques, incluyendo la
geología de campo, la sismología, la geoquímica y los métodos de prospección geofísica. La geología de campo
proporciona observaciones directas de las rocas y estructuras de la corteza,
mientras que la sismología permite inferir su estructura interna y composición
al analizar la propagación de las ondas sísmicas.
La geoquímica, por su parte,
involucra el análisis de la composición química e isotópica de las rocas y
minerales de la corteza, lo que proporciona información sobre su origen y
evolución. Además, los métodos de prospección geofísica, como la gravimetría y la magnetometría, permiten mapear
las variaciones en la densidad y las propiedades magnéticas de la corteza,
respectivamente.
e)
Implicaciones
y desafíos futuros
El estudio de la corteza
terrestre tiene implicaciones fundamentales para nuestra comprensión de la
evolución geológica del planeta, la formación de recursos minerales, la
evaluación de riesgos naturales y la exploración de recursos energéticos.
Además, la corteza desempeña un papel crucial en el ciclo del agua y en el
sostén de la vida en la superficie terrestre.
Sin embargo, aún quedan muchos
desafíos y preguntas sin responder en torno a la corteza. Por ejemplo, los
científicos continúan investigando los mecanismos exactos que controlan la
formación y evolución de la corteza continental, así como los procesos que dan
lugar a las diferencias entre la corteza continental y oceánica.
Además, el estudio de la corteza
también plantea desafíos técnicos y logísticos, ya que su accesibilidad está
limitada por su profundidad y la complejidad de las estructuras geológicas. Los
avances en las técnicas de perforación profunda, la sismología de alta
resolución y los métodos de prospección geofísica
serán fundamentales para mejorar nuestra comprensión de la corteza en el
futuro.
A pesar de estas dificultades, la
exploración de la corteza terrestre sigue siendo una prioridad para los
geólogos y geofísicos, ya que comprender esta capa clave nos brinda una visión
más profunda de los procesos fundamentales que dieron forma a nuestro planeta y
continúan moldeando su evolución.
MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN: REVELANDO LOS SECRETOS DEL INTERIOR TERRESTRE
Para explorar la composición
interna del planeta, los geofísicos emplean una variedad de técnicas y
enfoques, cada uno de los cuales aporta información valiosa sobre diferentes
aspectos del interior de la Tierra.
Sismología: El estudio de las ondas sísmicas generadas por
terremotos y explosiones ha sido fundamental para comprender la estructura
interna del planeta. Al analizar cómo se propagan estas ondas a través de los
diferentes materiales, los sismólogos pueden inferir la composición y las
propiedades físicas de las capas internas de la Tierra.
Geodesia: Esta disciplina se encarga de estudiar la forma, las
dimensiones y el campo gravitacional de la Tierra. Mediante el análisis de las
variaciones en la gravedad y el movimiento de satélites, los geodesistas pueden
obtener información sobre la distribución de masas en el interior del planeta y
las deformaciones de la superficie terrestre.
Geomagnetismo: El estudio del campo magnético terrestre y sus
variaciones proporciona pistas sobre la naturaleza del núcleo externo líquido y
los procesos dinámicos que ocurren en su interior.
Geoquímica: El análisis de la composición química e isotópica de
las rocas y minerales, tanto en la superficie como en muestras obtenidas
mediante perforaciones profundas, aporta información valiosa sobre los procesos
de formación y evolución de los materiales que conforman el interior de la
Tierra.
Exploraciones directas: Aunque limitadas en profundidad, las
perforaciones profundas y los estudios de xenolitos (fragmentos de roca del
manto superior transportados hasta la superficie por erupciones volcánicas) han
proporcionado muestras físicas del interior terrestre para su análisis en
laboratorio.
Estas técnicas, junto con el
desarrollo de modelos computacionales avanzados y la integración de datos de
múltiples fuentes, han permitido a los geofísicos construir una imagen cada vez
más detallada y precisa de la composición y estructura interna de nuestro
planeta.
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