Datos Curiosos de la Tierra





Datos Curiosos de la Tierra

 Por: José Adán Duarte Urbina

Día a día nos levantamos, vamos a nuestros trabajos, nuestras escuelas o hacemos cualquiera de nuestras actividades cotidianas, casi nunca te sientas en la banca de un parque para apreciar lo maravilloso de nuestro planeta. Desde chicos nos enseñan que nuestro planeta se llama Tierra, que es el tercer planeta en orbita con relación al sol y que es el único planeta donde se conoce la existencia de seres vivos; pero, ¿No hay nada más impresionante que saber de nuestro gran hogar?

Bueno, antes de sorprendernos con unos cuantos datos que quizás no conocías, vamos a recordar un poco de historia.

A diferencia de lo sucedido con el resto de los planetas del Sistema Solar, la humanidad no comenzó a ver la Tierra como un objeto en movimiento, en órbita alrededor del Sol, hasta alcanzado el siglo XVI, la Tierra a menudo se ha personificado como una deidad, en particular, una diosa; en muchas culturas la diosa madre también es retratada como una diosa de la fertilidad, en muchas religiones los mitos sobre la creación recuerdan una historia en la que la Tierra es creada por una deidad o deidades sobrenaturales; varios grupos religiosos, a menudo asociados a las ramas fundamentalistas del protestantismo o el islam, afirman que sus interpretaciones sobre estos mitos de creación, relatados en sus respectivos textos sagrados son la verdad literal, y que deberían ser consideradas junto a los argumentos científicos convencionales de la formación de la Tierra y el desarrollo y origen de la vida, o incluso reemplazarlos. Tales afirmaciones son rechazadas por la comunidad científica y otros grupos religiosos; un ejemplo destacado es la controversia entre el creacionismo y la teoría de la evolución.

La Tierra es un planeta terrestre, lo que significa que es un cuerpo rocoso y no un gigante gaseoso como Júpiter. Es el más grande de los cuatro planetas terrestres del sistema solar en tamaño y masa, y también es el que tiene la mayor densidad, la mayor gravedad superficial, el campo magnético más fuerte y la rotación más rápida de los cuatro; bueno esto supongo que ya lo sabias ¿verdad?

Apuesto que no sabias que también es el único planeta terrestre con placas tectónicas activas, el movimiento de estas placas produce que la superficie terrestre esté en constante cambio, siendo responsables de la formación de montañas, de la sismicidad y del vulcanismo. El ciclo de estas placas también juega un papel preponderante en la regulación de la temperatura terrestre, contribuyendo al reciclaje de gases con efecto invernadero como el dióxido de carbono, por medio de la renovación permanente de los fondos oceánicos.

La tierra no siempre ha tenido la forma que todos conocemos o al menos que nos han contado que tiene; desde su formación, hace aproximadamente 4600 millones de años ha sufrido muchos cambios en su estructura. De acuerdo con la teoría nebular acerca del origen del sistema solar (en lo personal no le voy mucho a esta teoría), la Tierra se formó, junto con el resto de los planetas, al condensarse el polvo de la nebulosa solar; a este se le fueron agregando fragmentos de otros cuerpos planetarios como los meteoros que atraídos por la gravedad comenzaron a fundirse con el material candente de nuestro planeta en formación; a este proceso se le conoce como Acreción, así la Tierra fue creciendo hasta alcanzar un tamaño semejante al actual.

La forma de la Tierra es muy parecida a la de un esferoide oblato, una esfera achatada por los polos, resultando en un abultamiento alrededor del ecuador Este abultamiento está causado por la rotación de la Tierra, y ocasiona que el diámetro en el ecuador sea 43 km más largo que el diámetro de un polo a otro.

Hace aproximadamente 22000 años la Tierra tenía una forma más esférica, la mayor parte del hemisferio norte se encontraba cubierto por hielo, y a medida de que el hielo se derretía causaba una menor presión en la superficie terrestre en la que se sostenía, causando esto un tipo de rebote (ya sabes efectos de esa cosa llamada gravedad que nos pone a todos con los pies sobre la tierra), este fenómeno siguió ocurriendo hasta mediados de los años noventa, cuando los científicos se percataron de que este proceso se había invertido, es decir, el abultamiento aumentaba, las observaciones del satélite GRACE muestran que, al menos desde 2002, la pérdida de hielo de Groenlandia y de la Antártida ha sido la principal responsable de esta tendencia.

La Tierra tiene una desviación de aproximadamente una parte entre 584, o el 0,17 %, desde el esferoide de referencia, que es menor que la tolerancia del 0,22 % permitida en las bolas de billar, creo que me detendré a explicar esto un poco; veamos, imagínate un balón de futbol nuevo, redondito; pero el balón golpea el poste de la portería, a consecuencia, este se deforma con una protuberancia en cierto lugar (un chichote, como decimos los nicaragüenses), entonces ahora supongamos que la protuberancia tiene un área de 2cm2 y el balón un área de 100cm2, entonces para saber que tan grande es la protuberancia con relación al tamaño del balón lo que hacemos es dividir el tamaño de la protuberancia con el tamaño del balón y al resultado lo multiplicas por cien (parece redundante pero la idea es que sea comprensible), eso te indica el porcentaje que representa la protuberancia de todo el balón, si seguimos con la suposición tendríamos que dividir 2cm2 (el área supuesta de la protuberancia) con 100cm2 (el área del balón), eso nos da 0.02 luego multiplicado por 100 nos queda 2%, eso dicho de otra manera supone que el balón lo divides en 100 pedacitos iguales y la protuberancia tiene el tamaño equivalente a 2 pedazos de esos 100 que acabas de cortar; ¡Viste que fácil!.

Lo interesante es que la deformación es de 0,17%, es decir de 100 partes tomas una y esa centésima la divides en 100 partes y de esas cien partes tomas 17, así de deformada se ve; una cosa casi que insignificante. Las mayores desviaciones locales en la superficie de la Tierra son el monte Everest (8848m sobre el nivel local del mar) y el abismo Challenger, al sur de la fosa de las Marianas (10911m bajo el nivel local del mar). Debido a la protuberancia ecuatorial, el punto terrestre más alejado del centro de la tierra es el volcán Chimborazo en Ecuador.

La circunferencia en el ecuador es aproximadamente de 40000 km (este dato y su origen ya lo conté en el artículo anterior), por matemáticas simples, el diámetro en el ecuador es de 12756 km y en los polos de 12730 km, recuerdan cuando en geometría te enseñaban la fórmula de área del círculo y la longitud de la circunferencia, pues acá esta su aplicación, el diámetro medio de referencia para el esferoide es de unos 12742 km, que es aproximadamente 40000 km/π, ya que el metro se definió originalmente como la diezmillonésima parte de la distancia desde el ecuador hasta el Polo Norte.

Sin duda alguna te has preguntado ¿Qué componentes tiene la tierra?, la masa de la Tierra es aproximadamente de 5,98×1024 kg, se compone principalmente de hierro (32,1%), oxígeno (30,1%), silicio (15,1%), magnesio (13,9%), azufre (2,9%), níquel (1,8%), calcio (1,5%) y aluminio (1,4%), lo que forma un 98.8%, el 1,2% restante lo forman pequeñas cantidades de otros elementos.

Debido a la segregación de masa (producto de las colisiones de cuerpos celestes durante la formación), se cree que la zona del núcleo está compuesta principalmente de hierro (88,8 %), con pequeñas cantidades de níquel (5,8 %), azufre (4,5 %), y menos del 1 % formado por trazas de otros elementos, es importante señalar que es un supuesto; en realidad nadie ha podido bajar para verificarlo, el hecho es que los humanos conocemos más de lo que está afuera de nuestro planeta que de lo que tenemos bajo nuestros pies.
El interior de la Tierra, al igual que el de los otros planetas terrestres, está dividido en capas según su composición química o sus propiedades físicas (reológicas), pero, a diferencia de los otros planetas terrestres, tiene un núcleo interno y externo distintos. Su capa externa es una corteza de silicato sólido, químicamente diferenciado, bajo la cual se encuentra un manto sólido de alta viscosidad.

La corteza está separada del manto por la discontinuidad de Mohorovičić (es una zona de transición entre la corteza y el manto terrestre, se conoce también como moho), variando el espesor de la misma desde un promedio de 6 km en los océanos a entre 30 y 50 km en los continentes; en otras palabras, el lugar donde vive todo lo que conocemos tiene cuando mucho 50 km de grosor, básicamente un cascarón con relación al tamaño de la tierra, así de poco es todo lo bello que conocemos, sin embargo nos hemos dispuesto durante años a deteriorarlo con tanta contaminación y explotación desmedida.

La corteza y la parte superior fría y rígida del manto superior se conocen comúnmente como la litosfera, y es de la litosfera de lo que están compuestas las placas tectónicas. Debajo de la litosfera se encuentra la astenosfera, una capa de relativa baja viscosidad sobre la que flota la litosfera. Dentro del manto, entre los 410 y 660 km bajo la superficie, se producen importantes cambios en la estructura cristalina, estos cambios generan una zona de transición que separa la parte superior e inferior del manto. Bajo el manto se encuentra un núcleo externo líquido de viscosidad extremadamente baja, descansando sobre un núcleo interno sólido, el núcleo interno puede girar con una velocidad angular ligeramente superior que el resto del planeta, avanzando de 0,1 a 0,5° por año.

Si hacemos un descanso de tantos datos numéricos, profundidad, mantos, rocas, núcleo y lo hacemos a un lado; podremos ver que todo esto funciona como un sistema de engranaje tan perfecto para que nuestro planeta ofrezca las condiciones necesarias de vida, sí, así como te lo imaginas, en medio de tanto desorden y caos entre los mantos, las capas tectónicas y los movimientos angulares, cada una tiene un papel fundamental para la vida.
Aunque no lo creas, nuestro planeta cuenta con un campo magnético a su alrededor, este campo magnético terrestre se originó gracias a los movimientos de metales líquidos en el núcleo del planeta. Dicho campo se extiende desde el núcleo, atenuándose progresivamente en el espacio exterior, a su vez, provoca efectos electromagnéticos en la magnetosfera y nos protege del viento solar. Además, también permite fenómenos muy diversos, como la orientación de las rocas en las dorsales oceánicas, la magnetorrecepción de algunos animales y la orientación de las personas mediante brújulas; viste que todo tiene una función importante, sólo para que nosotros estemos bien.

El campo magnético forma la magnetosfera, que desvía las partículas de viento solar. En dirección al Sol, el arco de choque entre el viento solar y la magnetosfera se encuentra a unas 13 veces el radio de la Tierra. La colisión entre el campo magnético y el viento solar forma los cinturones de radiación de Van Allen; un par de regiones concéntricas, con forma tórica, formadas por partículas cargadas muy energéticas. Cuando el plasma entra en la atmósfera de la Tierra por los polos magnéticos se crean las magníficas auroras polares.

La fuerza del campo magnético en la superficie es 3,05 × 10-5 T, con un momento magnético dipolar global de 7,91 × 1015 T m³, según la teoría del dínamo, el campo se genera en el núcleo externo fundido, región donde el calor crea movimientos de convección en materiales conductores, generando corrientes eléctricas, estas corrientes inducen a su vez el campo magnético de la Tierra; los movimientos de convección en el núcleo son caóticos, los polos magnéticos se mueven y periódicamente cambian de orientación. Esto da lugar a reversiones geomagnéticas a intervalos de tiempo irregulares, unas pocas veces cada millón de años. La inversión más reciente tuvo lugar hace aproximadamente 700 000 años, la verdad ya estamos cerca de otra inversión de polos, aunque esto solo sea especulación.

El calor interno de la Tierra proviene de una combinación del calor residual de la acreción planetaria (20%) y el calor producido por la desintegración radiactiva (80%), si, como las bombas atómicas, los isótopos con mayor producción de calor en la Tierra son el potasio-40, el uranio-238, el uranio-235 y el torio-232; una mezcla terrible de químicos, el sueño de todo científico travieso.

En el centro del planeta, la temperatura puede llegar hasta los 7000°K y la presión puede alcanzar los 360 GPa (Giga Pascales, es decir un millón de Pascales), ¿ahora si entiendes por que hay tantas transformaciones allá abajo verdad?

Debido a que gran parte del calor es proporcionado por la desintegración radiactiva, los científicos creen que, en la historia temprana de la Tierra, antes de que los isótopos de reducida vida media se agotaran, la producción de calor de la Tierra fue mucho mayor.

El promedio de pérdida de calor de la Tierra es de 87 mWm-2 (mili watts por cada metro cuadrado), que supone una pérdida global de 4,42 × 1013 W, Una parte de la energía térmica del núcleo es transportada hacia la corteza por plumas del manto, una forma de convección que consiste en afloramientos de roca a altas temperaturas. Estas plumas pueden producir puntos calientes generalmente son áreas de actividad volcánica alta en relación a sus entornos.

La mayor parte del calor que pierde la Tierra se filtra entre las placas tectónicas, en las surgencias del manto asociadas a las dorsales oceánicas. Casi todas las pérdidas restantes se producen por conducción a través de la litosfera, principalmente en los océanos, ya que allí la corteza es mucho más delgada que en los continentes y a consecuencia tenemos movimientos en las aguas oceánicas producto del efecto de convección en los líquidos, esto forma a su vez las corrientes oceánicas y definitivamente la vida en el mar.

La mecánicamente rígida capa externa de la Tierra, la litosfera, está fragmentada en piezas llamadas placas tectónicas. Estas placas son elementos rígidos que se mueven en relación uno con otro siguiendo uno de estos tres patrones: bordes convergentes, en los que dos placas se aproximan; bordes divergentes, en los que dos placas se separan, y bordes transformantes, en los que dos placas se deslizan lateralmente entre sí.

A lo largo de estos bordes de placa se producen los terremotos, la actividad volcánica, la formación de montañas y la formación de fosas oceánicas, las placas tectónicas se deslizan sobre la parte superior de la astenosfera, la sólida pero menos viscosa sección superior del manto, que puede fluir y moverse junto con las placas y cuyo movimiento está fuertemente asociado a los patrones de convección dentro del manto terrestre.

A medida que las placas tectónicas migran a través del planeta, el fondo oceánico se subduce bajo los bordes de las placas en los límites convergentes; al mismo tiempo, el afloramiento de material del manto en los límites divergentes crea las dorsales oceánicas. La combinación de estos procesos recicla continuamente la corteza oceánica nuevamente en el manto. Debido a este proceso de reciclaje, la mayor parte del suelo marino tiene menos de 100 millones de años de edad, la corteza oceánica más antigua se encuentra en el Pacífico Occidental, y tiene una edad estimada de unos 200 millones de años; para nosotros es mucho tiempo, pero en relación a los procesos de nuestro planeta, eso a penas es un par de días.

La abundancia de agua en la superficie de la Tierra es una característica única que distingue a nuestro bello Planeta Azul de otros en el Sistema Solar, la hidrosfera de la Tierra está compuesta fundamentalmente por océanos, pero técnicamente incluye todas las superficies de agua en el mundo, incluidos los mares interiores, lagos, ríos y aguas subterráneas hasta una profundidad de 2000 m.

La masa de los océanos es de aproximadamente 1,35×1018 toneladas métricas, o aproximadamente 1/4400 de la masa total de la Tierra, los océanos cubren un área de 361,84×106 km² con una profundidad media de 3682,2 m, lo que resulta en un volumen estimado de 1,3324×109 km³, sin duda alguna suficiente agua.

Hagamos algo de cálculo matemático, si se nivelase toda la superficie terrestre, el agua cubriría la superficie del planeta hasta una altura de más de 2,7 km. El área total de la Tierra es de 5,1×108 km². Para la primera aproximación, la profundidad media sería la relación entre los dos, o de 2,7 km. Aproximadamente el 97,5 % del agua es salada, mientras que el restante 2,5 % es agua dulce. La mayor parte del agua dulce, aproximadamente el 68,7 %, se encuentra actualmente en estado de hielo, esto nos debe poner a pensar que estamos desperdiciando el agua apta para el consumo cada vez que lavamos el vehículo, cada vez que dejamos el grifo abierto, entre otras malas prácticas.

La salinidad media de los océanos es de unos 35 gramos de sal por kilogramo de agua (35 ‰), la mayor parte de esta sal fue liberada por la actividad volcánica, o extraída de las rocas ígneas ya enfriadas. Los océanos son también un reservorio de gases atmosféricos disueltos, siendo estos esenciales para la supervivencia de muchas formas de vida acuática, la presión atmosférica media al nivel del mar se sitúa en torno a los 101,325 kPa, con una escala de altura de aproximadamente 8,5km, está compuesta principalmente de un 78% de nitrógeno y un 21% de oxígeno, con trazas de vapor de agua, dióxido de carbono y otras moléculas gaseosas.

El período de rotación de la Tierra con respecto al Sol, es decir, un día solar, es de alrededor de 86 400 segundos de tiempo solar (86 400,0025 segundos SIU). El día solar de la Tierra es ahora un poco más largo de lo que era durante el siglo XIX debido a la aceleración de marea, los días duran entre 0 y 2 ms SIU más.

Recuerdas que desde primaria te enseñan que la tierra tiene dos movimientos, el de rotación y el de traslación, pues veamos, la Tierra orbita alrededor del Sol a una distancia media de unos 150 millones de kilómetros (recordemos que las orbitas son elípticas, por eso se habla de distancia media), completando una órbita cada 365,2564 días solares, o un año sideral (ese 0.25 de día restante es el que después de 4 años se acumula para formar el famoso día bisiesto 29 de febrero).

Desde la Tierra, esto genera un movimiento aparente del Sol hacia el este, desplazándose con respecto a las estrellas a un ritmo de alrededor de 1°/día, o un diámetro del Sol o de la Luna cada 12 horas, debido a este movimiento, en promedio la Tierra tarda 24 horas (un día solar) en completar una rotación sobre su eje hasta que el sol regresa al meridiano. La velocidad orbital de la Tierra es de aproximadamente 29,8 km/s (107 000 km/h), que es lo suficientemente rápida como para recorrer el diámetro del planeta (12 742 km) en siete minutos, o la distancia entre la Tierra y la Luna (384 000 km) en cuatro horas, y todos creíamos que la tierra giraba lentamente.

El eje de la Tierra está inclinado unos 23,4 grados con respecto a la perpendicular al plano Tierra-Sol, y el plano entre la Tierra y la Luna está inclinado unos 5 grados con respecto al plano Tierra-Sol, sin esta inclinación, habría un eclipse cada dos semanas, alternando entre los eclipses lunares y eclipses solares; si eso te parece nuevo, déjame contarte que existe una llamada esfera de Hill, o la esfera de influencia gravitatoria de la Tierra, tiene aproximadamente 1,5 Gm (1 500 000 kilómetros) de radio; es la esfera de influencia gravitacional de un cuerpo celeste sometido a la gravedad de otro cuerpo de más masa alrededor del cual orbita, los objetos deben orbitar la Tierra dentro de este radio, de otro modo terminarán atrapados por la perturbación gravitatoria del Sol.

Debido a la inclinación del eje de la Tierra, la cantidad de luz solar que llega a un punto cualquiera en la superficie varía a lo largo del año, esto ocasiona los cambios estacionales en el clima, siendo verano en el hemisferio norte ocurre cuando el Polo Norte está apuntando hacia el Sol, e invierno cuando apunta en dirección opuesta. Durante el verano, el día tiene una duración más larga y la luz solar incide más perpendicularmente en la superficie. Durante el invierno, el clima se vuelve más frío y los días más cortos; en la zona del Círculo Polar Ártico se da el caso extremo de no recibir luz solar durante una parte del año; fenómeno conocido como la noche polar, en el hemisferio sur se da la misma situación, pero de manera inversa, con la orientación del Polo Sur opuesta a la dirección del Polo Norte.

Por convenio astronómico, las cuatro estaciones están determinadas por solsticios (puntos de la órbita en los que el eje de rotación terrestre alcanza la máxima inclinación hacia el Sol —solsticio de verano— o hacia el lado opuesto —solsticio de invierno—) y por equinoccios, cuando la inclinación del eje terrestre es perpendicular al Sol. En el hemisferio norte, el solsticio de invierno se produce alrededor del 21 de diciembre, el solsticio de verano el 21 de junio, el equinoccio de primavera el 20 de marzo y el equinoccio de otoño el 23 de septiembre, en el hemisferio sur la situación se invierte, con el verano y los solsticios de invierno en fechas contrarias a la del hemisferio norte, de igual manera sucede con el equinoccio de primavera y de otoño.

El ángulo de inclinación de la Tierra es relativamente estable durante largos períodos de tiempo; sin embargo, la inclinación se somete a nutaciones (un ligero movimiento irregular), con un período de 18,6 años; la orientación del eje de la Tierra también cambia con el tiempo, procesando un círculo completo en cada ciclo de 25 800 años, esta precesión es la razón de la diferencia entre el año sidéreo y el año tropical, ambos movimientos son causados por la atracción variante del Sol y la Luna sobre el abultamiento ecuatorial de la Tierra.

Desde la perspectiva de la Tierra, los polos también migran unos pocos metros sobre la superficie, este movimiento polar tiene varios componentes cíclicos, que en conjunto reciben el nombre de movimientos cuasiperiódicos, además del componente anual de este movimiento, existe otro movimiento con ciclos de 14 meses llamado el bamboleo de Chandler. La velocidad de rotación de la Tierra también varía en un fenómeno conocido como variación de duración del día; parece que desconocemos mucho de nuestro propio hogar.

En tiempos modernos, el perihelio de la Tierra se produce alrededor del 3 de enero y el afelio alrededor del 4 de julio; sin embargo, estas fechas cambian con el tiempo debido a la precesión orbital y otros factores, que siguen patrones cíclicos conocidos como ciclos de Milankovitch. La variación de la distancia entre la Tierra y el Sol resulta en un aumento de alrededor del 6,9 % de la energía solar que llega a la Tierra en el perihelio en relación con el afelio, puesto que el hemisferio sur está inclinado hacia el Sol en el momento en que la Tierra alcanza la máxima aproximación al Sol, a lo largo del año el hemisferio sur recibe algo más de energía del Sol que el hemisferio norte; sin embargo, este efecto es mucho menos importante que el cambio total de energía debido a la inclinación del eje, y la mayor parte de este exceso de energía es absorbido por la superficie oceánica, que se extiende en mayor proporción en el hemisferio sur.

Hablar de nuestro planeta, nunca ha sido aburrido, sus características físicas, geológicas, astronómicas entre otras que sería tedioso mencionarlas; todo fue diseñado perfectamente para ser el único planeta conocido donde florece la vida, tal parece que todo fue hecho para nosotros, vivir y prosperar en este esferoide que flota en un espacio vacío y la vez lleno de cuerpos celestes de los cuales se diferencia fácilmente por su color atractivo y su posición estratégicamente diseñado.

Referencias
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http://www.excelsior.com.mx/global/2014/08/20/977260
https://es.wikipedia.org/wiki/Ciencias_de_la_Tierra
https://espaciociencia.com/de-que-esta-hecha-la-tierra/
https://es.slideshare.net/monicaocampo/estructura-y-composicin-de-la-tierra-presentation
https://biologiaygeologia4eso.wordpress.com/2012/06/02/composicion-y-estructura-de-la-tierra-2/
https://www.google.com.ni/search?q=composicion+de+la+tierra&rlz=1C1CHBD_esNI745NI745&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0ahUKEwj_gOvzi_fbAhUCvFkKHSl6BZsQsAQIgAE




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