Download Formación del planeta Tierra. El Planeta Tierra es parte de un

Formación del planeta
Tierra.
El Planeta Tierra es parte de un sistema planetario denominado Sistema Solar. Así, el origen
de cada uno de los planetas que forman este sistema debe relacionarse con algunos eventos
de trascendencia mayor.
Para explicar fenómenos de tanta envergadura como el origen del Sistema Solar o de cada uno
de los planetas, siempre se encuentran hipótesis (afirmaciones basadas en conocimiento
previo que explican un fenómeno) alternativas.
Una de las hipótesis más aceptadas sobre el origen del. Sistema Solar (sol y planetas) es la
conocida teoría del Big-Bang o "hipótesis nebular".
En síntesis, y en forma muy simplificada, esta hipótesis sostiene que en "algún tiempo" anterior
a unos 4.500 millones de años atrás el Sistema Solar en formación, no era sino que una
"nebulosa" de polvo cósmico y gases. Dicha nebulosa se habría formado producto de la
explosión (Big-Bang) de una supernova (técnicamente una supernova ocurre cuando una
estrella particular quema su material nuclear, de modo que su fuerza gravitacional deja de ser
balanceada por la energía nuclear).
Es posible que el inicio del Sistema Solar haya ocurrido a continuación de tal explosión (el
planeta Tierra es, así, uno de los productos de la muerte de una gran estrella).
Habiéndose formado la "nebulosa" producto de la explosión del Big-Bang, necesariamente se
inicia un proceso de contracción del polvo cósmico y gases, producto de la fuerza gravitacional
de las partículas. Así, es posible pensar que comienza la formación de "masas centrales" o
nacimiento del Sistema Solar y de los planetas.
Formación de la Vida
Los primeros seres vivos aparecidos en ese planeta Tierra así formado fueron organismos
procariontes (no contienen membranas internas que separen al núcleo del citoplasma) durante
una época primitiva (4.600 a 2.600 millones de años atrás) de la tierra cuando la atmósfera no
tenía oxígeno o cuando la concentración de éste era muy reducida.
Los eucariones (tienen separado el núcleo del citoplasma) se originaron de algún tipo de
procarionte durante un tiempo (2.500 millones de años atrás) en el que el contenido de oxígeno
de la atmósfera era alto y estable.
Hacia el Pre-cámbrico temprano, 3.000 millones de años atrás se deben haber encontrado las
primeras células vivas. Presumiblemente eran pequeñas, esferoidales, anaeróbicas y
procariontes. Probablemente fueron organismos similares a las bacterias del tipo clostridium
que vivían en ambientes acuáticos rodeados de moléculas orgánicas que facilitan los procesos
de fermentación. No existen fósiles por razones obvias: La atmósfera no poseía capa de ozono
y a la tierra llegaba una gran cantidad de radiación solar ultravioleta.
Hacia 670 millones de años atrás se encuentran los primeros fósiles de animales que
corresponden a animales de cuerpos blandos (gusanos).
Deriva continental
La deriva continental es el desplazamiento de las masas continentales unas respecto a otras.
Esta hipótesis fue desarrollada en 1912 por el alemán Alfred Wegener a partir de diversas
observaciones empíricas, pero no fue hasta los años 1960, con el desarrollo de la tectónica de
placas, cuando pudo explicarse de manera adecuado el movimiento de los continentes.
La teoría en la actualidad:La teoría de la deriva continental, junto con la de la expansión del
fondo oceánico, quedaron incluidas en la teoría de las placas tectónicas, nacida en los años
1960 a partir de investigaciones de Robert Dietz, Bruce Heezen, Harry Hess, Maurice Edwing,
Tuzo Wilson y otros. Según esta teoría, el fenómeno del desplazamiento sucede desde hace
miles de millones de años gracias a la convección global en el manto, de la que depende que la
litosfera sea reconfigurada y desplazada permanentemente.
Se trata en este caso de una explicación consistente, en términos físicos, que aunque difiere
radicalmente acerca del mecanismo del desplazamiento continental, es igualmente una teoría
movilista, que permitió superar las viejas interpretaciones fijistas de la orogénesis (geosinclinal
y contraccionismo) y de la formación de los continentes y océanos. Por esto, Wegener es
considerado, con toda justicia, su precursor y por el mismo motivo ambas teorías son
erróneamente consideradas una sola con mucha frecuencia.
Tectónica de placas
La tectónica de placas (del griego τεκτων, tekton, "el que construye") es una teoría geológica
que explica la forma en que está estructurada la litosfera (la porción externa más fría y rígida
de la Tierra). La teoría da una explicación a las placas tectónicas que forman la superficie de la
Tierra y a los desplazamientos que se observan entre ellas en su deslizamiento sobre el manto
terrestre fluido, sus direcciones e interacciones. También explica la formación de las cadenas
montañosas (orogénesis). Así mismo, da una explicación satisfactoria de por qué los
terremotos y los volcanes se concentran en regiones concretas del planeta (como el cinturón
de fuego del Pacífico) o de por qué las grandes fosas submarinas están junto a islas y
continentes y no en el centro del océano.
Vectores de velocidad de las placas tectónicas obtenidos mediante posicionamiento preciso
GPS.
Las placas tectónicas se desplazan unas respecto a otras con velocidades de 2,5 cm/año[1] lo
que es, aproximadamente, la velocidad con que crecen las uñas de las manos. Dado que se
desplazan sobre la superficie finita de la Tierra, las placas interaccionan unas con otras a lo
largo de sus fronteras o límites de provocando intensas deformaciones en la corteza y litosfera
de la Tierra, lo que ha dado lugar a la formación de grandes cadenas montañosas (verbigracia
los Andes y Alpes) y grandes sistemas de fallas asociadas con éstas (por ejemplo, el sistema
de fallas de San Andrés). El contacto por fricción entre los bordes de las placas es responsable
de la mayor parte de los terremotos. Otros fenómenos asociados son la creación de volcanes
(especialmente notorios en el cinturón de fuego del océano Pacífico) y las fosas oceánicas.
Placas existentes
* Placa Africana
* Placa Antártica
* Placa Arábiga
* Placa Australiana
* Placa de Cocos
* Placa del Caribe
* Placa Escocesa(Scotia)
* Placa Euroasiática
* Placa Filipina
* Placa Indo-Australiana
* Placa Juan de Fuca
* Placa de Nazca
* Placa del Pacífico
* Placa Norteamericana
* Placa Sudamericana
Origen de las placas
tectónicas
Se piensa que su origen se debe a corrientes de convección en el interior del manto terrestre,
en la capa conocida como astenosfera, las cuales fragmentan a la litosfera. Las corrientes de
convección son patrones circulatorios que se presentan en fluidos que se calientan en su base.
Al calentarse la parte inferior del fluido se dilata. Este cambio de densidad produce una fuerza
de flotación que hace que el fluido caliente ascienda. Al alcanzar la superficie se enfría,
desciende y se vuelve a calentar, estableciéndose un movimiento circular auto-organizado. En
el caso de la Tierra se sabe, a partir de estudios de reajuste glaciar, que la astenosfera se
comporta como un fluido en escalas de tiempo de miles de años y se considera que la fuente
de calor es el núcleo terrestre. Se estima que éste tiene una temperatura de 4500 °C. De esta
manera, las corrientes de convección en el interior del planeta contribuyen a liberar el calor
original almacenado en su interior, que fue adquirido durante la formación de la Tierra.
Así, en zonas donde dos placas se mueven en direcciones opuestas (como es el caso de la
placa Africana y de Norteamérica, que se separan a lo largo de la cordillera del Atlántico) las
corrientes de convección forman nuevo piso oceánico, caliente y flotante, formando las
cordilleras meso-oceánicas o centros de dispersión. Conforme se alejan de los centros de
dispersión las placas se enfrían, tornándose más densas y hundiéndose en el manto a lo largo
de zonas de subducción, donde el material litosférico es fundido y reciclado.
Una analogía frecuentemente empleada para describir el movimiento de las placas es que
éstas "flotan" sobre la astenósfera como el hielo sobre el agua. Sin embargo, esta analogía es
parcialmente válida ya que las placas tienden a hundirse en el manto como se describió
anteriormente.
Antecedentes históricos
La tectónica de placas tiene
su origen en dos teorías que
le precedieron: la teoría de la
deriva continental y la teoría
de la expansión del fondo
oceánico.
La primera fue propuesta por Alfred Wegener a principios del siglo XX y pretendía explicar el
intrigante hecho de que los contornos de los continentes ensamblan entre sí como un
rompecabezas y que éstos tienen historias geológicas comunes. Esto sugiere que los
continentes estuvieron unidos en el pasado formando un supercontinente llamado Pangea (en
idioma griego significa "todas las tierras") que se fragmentó durante el período Pérmico,
originando los continentes actuales. Esta teoría fue recibida con escepticismo y eventualmente
rechazada porque el mecanismo de fragmentación (deriva polar) no podía generar las fuerzas
necesarias para desplazar las masas continentales. -Las placas se mueven y causan
terremotos-. La teoría de expansión del fondo oceánico fue propuesta hacia la mitad del siglo
XX y está sustentada en observaciones geológicas y geofísicas que indican que las cordilleras
meso-oceánicas funcionan como centros donde se genera nuevo piso oceánico conforme los
continentes se alejan entre sí. Esto fue propuesto por John Tuzo Wilson.
Límite divergente o
constructivo: las dorsales
Son las zonas de la litosfera en que se forma nueva corteza oceánica y en las cuales se
separan las placas. En los límites divergentes, las placas se alejan y el vacío que resulta de
esta separación es rellenado por material de la corteza, que surge del magma de las capas
inferiores. Se cree que el surgimiento de bordes divergentes en las uniones de tres placas está
relacionado con la formación de puntos calientes. En estos casos, se junta material de la
astenosfera cerca de la superficie y la energía cinética es suficiente para hacer pedazos la
litosfera. El punto caliente que originó la dorsal mesoatlántica se encuentra actualmente debajo
de Islandia, y el material nuevo ensancha la isla algunos centímetros cada siglo.
Un ejemplo típico de este tipo de límite son las dorsales oceánicas (por ejemplo, la dorsal
mesoatlántica) y en el continente las grietas como el Gran Valle del Rift.
Límite convergente o
destructivo
Las características de los bordes convergentes dependen del tipo de litosfera de las placas que
chocan.
* Cuando una placa oceánica (más densa) choca contra una continental (menos densa) la
placa oceánica es empujada debajo, formando una zona de subducción. En la superficie, la
modificación topográfica consiste en una fosa oceánica en el agua y un grupo de montañas en
tierra.
* Cuando dos placas continentales colisionan (colisión continental), se forman extensas
cordilleras formando un borde de obducción. La cadena del Himalaya es el resultado de la
colisión entre la placa Indoaustraliana y la placa Euroasiática.
* Cuando dos placas oceánicas chocan, el resultado es un arco de islas (por ejemplo, Japón).
Límite transformante o
conservativo
El movimiento de las placas a lo largo de las fallas de transformación puede causar
considerables cambios en la superficie, especialmente cuando esto sucede en las
proximidades de un asentamiento humano. Debido a la fricción, las placas no se deslizan en
forma continua; sino que se acumula tensión en ambas placas hasta llegar a un nivel de
energía acumulada que sobrepasa el necesario para producir el movimiento. La energía
potencial acumulada es liberada como presión o movimiento en la falla. Debido a la titánica
cantidad de energía almacenada, estos movimientos ocasionan terremotos, de mayor o menor
intensidad.
Un ejemplo de este tipo de límite es la falla de San Andrés, ubicada en el Oeste de
Norteamérica, que es una de las partes del sistema de fallas producto del roce entre la placa
Norteamericana y la del Pacífico.
Como se originan los sismos
Un terremoto se origina debido a la energía liberada por el movimiento rápido de dos bloques
de la corteza terrestre, uno con respecto al otro. Este movimiento origina ondas teóricamente
esféricas ondas sísmicas, que se propagan en todas las direcciones a partir del punto de
máximo movimiento, denominado hipocentro o foco, y del punto de la superficie terrestre
situado en la vertical del hipocentro a donde llegan las ondas por primera vez, el epicentro.
Desde el hipocentro se generan dos tipos de ondas:
-Ondas primarias, ondas P (por ser las primeras en producirse) o longitudinales, que consisten
en vibraciones de oscilación de las partículas sólidas en la dirección de propagación de las
ondas. Por producir cambios de volumen en los materiales se les llama también de compresión;
son las de mayor velocidad y se propagan en todos los medios.
-Ondas secundarias, ondas S (por ser las segundas en llegar) o transversales, son las que
producen una vibración de las partículas en dirección perpendicular a la propagación del
movimiento. Pueden vibrar en un plano horizontal o vertical, no alteran el volumen, son más
lentas que las ondas P y no se propagan a través de los fluidos. Se conocen con el nombre de
ondas de cizalla o distorsión.
La interferencia de estos frentes de ondas con la superficie terrestre origina un tercer tipo de
ondas, denominadas superficiales u ondas L. Son más lentas y al viajar por la periferia de la
corteza tienen una gran amplitud, siendo las causantes de los mayores desastres. Se
distinguen dos tipos: ondas Love, con movimiento perpendicular a la dirección de propagación,
llamadas también de torsión, y ondas Rayleigh cuyo movimiento es elíptico con respecto a la
dirección de las ondas
Magnitud de Escala Richter
Charles Richter
Representa la energía sísmica liberada en cada terremoto y se basa en el registro
sismográfico.
Es una escala que crece en forma potencial o semilogarítmica, de manera que cada punto de
aumento puede significar un aumento diez o más veces mayor de la magnitud de las ondas
(vibración de la tierra), pero la energía liberada aumenta 32 veces. Una magnitud 4 no es el
doble de 2, sino que 100 veces mayor.
(El Doctor en física de la Universidad de Barcelona, Sr. Josep Vila, nos aporta que entre
magnitud 2 y magnitud 4, lo que aumenta 100 veces sería la amplitud de las ondas y no la
energía. La energía aumentaría un factor 33 cada grado de magnitud, con lo cual sería 1000
veces cada dos unidades)
Magnitud en Escala Richter
Efectos del terremoto
Menos de 3.5
3.5 - 5.4
5.5 - 6.0
Generalmente no se siente, pero es registrado
A menudo se siente, pero sólo causa daños menores
Ocasiona daños ligeros a edificios
6.1 - 6.9
7.0 - 7.9
8 o mayor
Puede ocasionar daños severos en áreas muy pobladas.
Terremoto mayor. Causa graves daños
Gran terremoto. Destrucción total a comunidades cercanas.
(NOTA: Esta escala es "abierta", de modo que no hay un límite máximo teórico,salvo el dado
por la energía total acumulada en cada placa, lo que sería una limitación de la Tierra y no de la
Escala)
El gran mérito del Dr. Charles F. Richter (del California Institute for Technology, 1935)
consiste en asociar la magnitud del Terremoto con la "amplitud" de la onda sísmica, lo que
redunda en propagación del movimiento en un área determinada. El análisis de esta onda
(llamada "S") en un tiempo de 20 segundos en un registro sismográfico, sirvió como referencia
de "calibración" de la escala. Teóricamente en esta escala pueden darse sismos de magnitud
negativa, lo que corresponderá a leves movimientos de baja liberación de energía.
Intensidad en Escala de
Mercalli
(Modificada en 1931 por Harry O. Wood y Frank Neuman)
Se expresa en números romanos.
Creada en 1902 por el sismólogo italiano Giusseppe Mercalli, no se basa en los registros
sismográficos sino en el efecto o daño producido en las estructuras y en la sensación percibida
por la gente. Para establecer la Intensidad se recurre a la revisión de registros históricos,
entrevistas a la gente, noticias de los diarios públicos y personales, etc. La Intensidad puede
ser diferente en los diferentes sitios reportados para un mismo terremoto (la Magnitud Richter,
en cambio, es una sola)y dependerá de
a)La energía del terremoto,
b)La distancia de la falla donde se produjo el terremoto,
c)La forma como las ondas llegan al sitio en que se registra (oblícua, perpendicular, etc,)
d)Las características geológicas del material subyacente del sitio donde se registra la
Intensidad y, lo más importante,
e)Cómo la población sintió o dejó registros del terremoto.
Los grados no son equivalentes con la escala de Richter. Se expresa en números romanos y es
proporcional, de modo que una Intensidad IV es el doble de II, por ejemplo.
Grado I
favorables.
Sacudida sentida por muy pocas personas en condiciones especialmente
Grado II
Sacudida sentida sólo por pocas personas en reposo, especialmente en los
pisos altos de los edificios. Los objetos suspendidos pueden oscilar.
Grado III
Sacudida sentida claramente en los interiores, especialmente en los pisos
altos de los edificios, muchas personas no lo asocian con un temblor. Los vehículos de motor
estacionados pueden moverse ligeramente. Vibración como la originada por el paso de un
carro pesado. Duración estimable
Grado IV
Sacudida sentida durante el día por muchas personas en los interiores, por
pocas en el exterior. Por la noche algunas despiertan. Vibración de vajillas, vidrios de ventanas
y puertas; los muros crujen. Sensación como de un carro pesado chocando contra un edificio,
los vehículos de motor estacionados se balancean claramente.
Grado V
Sacudida sentida casi por todo el mundo; muchos despiertan. Algunas
piezas de vajilla, vidrios de ventanas, etcétera, se rompen; pocos casos de agrietamiento de
aplanados; caen objetos inestables . Se observan perturbaciones en los árboles, postes y
otros objetos altos. Se detienen de relojes de péndulo.
Grado VI
Sacudida sentida por todo mundo; muchas personas atemorizadas huyen
hacia afuera. Algunos muebles pesados cambian de sitio; pocos ejemplos de caída de
aplanados o daño en chimeneas. Daños ligeros.
Grado VII
Advertido por todos. La gente huye al exterior. Daños sin importancia en
edificios de buen diseño y construcción. Daños ligeros en estructuras ordinarias bien
construidas; daños considerables en las débiles o mal planeadas; rotura de algunas
chimeneas. Estimado por las personas conduciendo vehículos en movimiento.
Grado VIII
Daños ligeros en estructuras de diseño especialmente bueno; considerable
en edificios ordinarios con derrumbe parcial; grande en estructuras débilmente construidas. Los
muros salen de sus armaduras. Caída de chimeneas, pilas de productos en los almacenes de
las fábricas, columnas, monumentos y muros. Los muebles pesados se vuelcan. Arena y lodo
proyectados en pequeñas cantidades. Cambio en el nivel del agua de los pozos. Pérdida de
control en la personas que guían vehículos motorizados.
Grado IX
Daño considerable en las estructuras de diseño bueno; las armaduras de
las estructuras bien planeadas se desploman; grandes daños en los edificios sólidos, con
derrumbe parcial. Los edificios salen de sus cimientos. El terreno se agrieta notablemente. Las
tuberías subterráneas se rompen.
Grado X
Destrucción de algunas estructuras de madera bien construidas; la mayor
parte de las estructuras de mampostería y armaduras se destruyen con todo y cimientos;
agrietamiento considerable del terreno. Las vías del ferrocarril se tuercen. Considerables
deslizamientos en las márgenes de los ríos y pendientes fuertes. Invasión del agua de los ríos
sobre sus márgenes.
Grado XI
Casi ninguna estructura de mampostería queda en pie. Puentes
destruidos. Anchas grietas en el terreno. Las tuberías subterráneas quedan fuera de servicio.
Hundimientos y derrumbes en terreno suave. Gran torsión de vías férreas.
Grado XII
Destrucción total. Ondas visibles sobre el terreno. Perturbaciones de las
cotas de nivel (ríos, lagos y mares). Objetos lanzados en el aire hacia arriba.