SEMANA 2

LA TIERRA COMO PLANETA 


Una vez iniciados en el contenido de la geología y algunos de sus conceptos fundamentales,podemos empezar con un examen detallado de la Tierra.

Como el resto de los planetas del Sistema Solar, la Tierra se formó hace más de 4 mil 500 millones de años. Probablemente se condensó a partir de rezagos del gas y polvo interestelar que acompañaban al Sol en su continuo viaje por el Universo.



VIDEO : ORIGEN DE LA TIERRA :





EL UNIVERSO :


El Sistema Solar está constituido por el Sol, ocho planetas, varios planetas enanos, 42 satélites, millones de asteroides y una veintena de cometas (entre ellos el Halley, que apareció en 1910 y en 1986 y se le espera para el 2062) y numerosos meteoritos.

VIDEO : ORIGEN DEL UNIVERSO :







TEORIA SOBRE EL ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR :

La mayoría de las teorías acerca del origen de los planetas sostienen que éstos se formaron con materiales procedentes del Sol. También afirman que por condensación de una nube primitiva de polvo y gas existente en nuestra galaxia se formaron el Sol y los planetas, aunque la composición del Sol es muy distinta a la
de los planetas. Básicamente, se puede distinguir dos tipos de teorías:

a) Teorías naturales o evolutivas. Según las cuales los sistemas planetarios
se consideran parte de la historia evolutiva de algunas estrellas. Si estas teorías
son ciertas, existen numerosas estrellas con sistema planetario.

b) Teorías catastróficas. Sostienen que los sistemas planetarios se han formado
por accidente, ya sea por el acercamiento o la colisión de dos estrellas.


También es preciso describir otras teorías o hipótesis que se plantearon desde el
siglo XVIII (véase al respecto la Introducción a la Geofísica de Howell). Asimismo,
es necesario conocer los principales criterios considerados en una teoría sobre
el origen del Sistema Solar:

- El Sol representa el 99,8% de la masa total del Sistema Solar y los planetas
poseen apenas el 0,1% de esa masa.
- Los planetas giran en el mismo sentido –excepto Venus y Urano– y prácticamente
en un mismo plano.
- La rotación de los planetas sobre su eje se produce en la misma dirección que
su movimiento de traslación (salvo Urano).
- Los planetas están situados a distancias determinadas y forman dos grupos
básicos: los terrestres y los jovianos.
- Más del 90% de la materia del Universo está formada por hidrógeno y helio.
- En la Tierra existe un gran déficit de hidrógeno y de los gases inertes, con
respecto al Sol y a las estrellas visibles.

c) Teoría de la fragmentación. Propuesta por el naturalista francés George Louis
Leclerc conde de Buffon en 1748. Plantea que los planetas se formaron como
consecuencia de la colisión de una gran masa con el Sol,que dio como resultado
la formación de burbujas de materia que fueron arrojadas al espacio y que llegaron
a constituir posteriormente los planetas.

d) Teoría de las partículas. Formulada por Kant en 1755, sostiene que las partes
del Sistema Solar son el resultado de la condensación de una nube giratoria, difusa
de polvo y gas.

e) Teoría de las nebulosas : Laplace, en 1796, partió de la hipótesis de que en un
periodo remoto una nebulosa de polvo y gas en contracción, de diámetro de 150
millones años luz (que actualmente equivale a la distancia del Sol a Plutón), giraba
lentamente en el espacio, a medida que se enfriaba y se comprimía aumentó su
velocidad rotacional, de tal manera que la fuerza centrifuga superó a la fuerza
gravitacional y provocó la separación de un anillo de la región ecuatorial del
cuerpo original. Esta nebulosa fue encogiéndose hasta que diez anillos se separaron,
nueve de ellos se condensaron para formar los planetas y uno se rompió
en masas pequeñas y formó los planetoides. Posteriormente, la masa central de
la nebulosa se condensó para dar origen al Sol. Esta teoría es, matemáticamente,
insostenible, pues no explica la distribución del momento angular en el Sistema
Solar. Los planetas poseen alrededor del 98% del total del momento angular y el
Sol solamente el dos por ciento.

f) Teoría de Darwin : En 1850 Charles Darwin sostuvo que una nube original de
meteoritos de distintos tamaños chocaban continuamente y que al hacerlo su
atracción gravitatoria tendía a mantenerlos unidos. Como las partículas mayores
poseían una atracción gravitatoria mayor que las pequeñas, pronto unos pocos
centros de condensación dejaron atrás a los otros, así se formaron el Sol y los planetas.

Hipótesis planetisimal. Hecha por T. C. Chamberlain y F. R. Moulton en 1900,
sugiere que los planetas del Sistema Solar se formaron por agregación de fragmentos
minúsculos de polvo al que denominaron “planetesimales”, derivados a
su vez de la disrupción de dos estrellas al aproximarse entre sí. Una de las dos
estrellas fue el Sol primitivo, sobre el cual se levantaron mareas por la proximidad
de la otra estrella. La materia fue arrancada del flujo de las mareas para que
posteriormente se formaran los planetas y otros cuerpos celestes.

g) Teoría de la disrupción de mareas. Propuesta por J. S. Jeans y H. Jeffreys
en 1914, quienes modificaron la teoría anterior al sustituir la aproximación por
una colisión de rozamiento entre las dos estrellas. Como resultado de este leve
contacto se desprendería del Sol un filamento de materia gaseosa y elevada
temperatura. El efecto gravitatorio de la otra estrella le comunicaría un movimiento
de rotación alrededor de su progenitor. El filamento gaseoso se enfriaría
rápidamente y se reuniría en una especie de nudos que eventualmente formaría
los planetas.

h) Teoría del polvo cósmico. Planteada por Von Weizacker en 1944, quien afirmaba
que el primitivo Sol era como una masa en rápida rotación, rodeada por
una extensa envoltura lenticular compuesta de partículas sólidas y de gas en
movimiento turbillonar. Dentro de esta envoltura lenticular se produjeron acumulaciones
de materia que posteriormente constituyeron los planetas.
Hipótesis de la colisión. R. A. Lytleton sugirió que la colisión que dio origen al
Sistema Solar se produjo entre una estrella doble (el Sol primitivo y una compañera
que giraba a su alrededor) y una tercera estrella.

i) Teoría de la Supernova. Hoyle realizó en 1944 una modificación adicional
al suponer que la estrella compañera hizo explosión y se transformó en una
nova; los fragmentos que resultaron de la explosión se perdieron para el sistema,

excepto un filamento gaseoso incandescente que se condensó para formar los
planetas. Hoyle consideró también que por las elevadas temperaturas implicadas
en este proceso, los elementos de bajo peso atómico pasarían por transmutación
a otros de peso atómico más elevado, tales como el magnesio, aluminio, silicio,
hierro y plomo. De este modo suministrarían una materia necesaria para la formación
de la tierra y los otros planetas.


j) Teoría del acrecimiento y la turbulencia. Propuesta por H. C. Urey en
1952. Enfoca el problema de un modo diferente: el desarrollo de las estrellas
parte de una nube en contracción de gas y polvo interestelar. Una de estas estrellas
fue el Sol. Los gases y el polvo residual formaron un disco alrededor del Sol
primitivo en el plano de la eclíptica actual. El disco, que era inestable, se rompió
en masas enormes que aumentaban de tamaño al incrementar su distancia con
respecto al Sol. El crecimiento ulterior de estos cuerpos planetarios se produjo
por acumulación –a baja temperatura– de planetesimales de tamaños grandes y
pequeños. Según Urey, la tierra y los demás planetas se formaron a temperaturas
mucho más bajas de lo que generalmente se ha pensado. Los meteoritos pueden
ser los residuos de planetesimales que no consiguieron acumularse hasta constituir
planetas.

k) Teoría del Big Bang. Postulada por G. Gamow, sostiene que una explosión
de intensidad inimaginable esparció toda la energía y materia en el Universo, a
partir de un volumen muy pequeño en la inmensidad del espacio (14 mil millones
de años). Unos mil millones de años después del “big bang” el polvo y el gas
empezaron a juntarse en nubes aisladas, y al aumentar la gravedad alrededor de
estas nubes, con su incremento de masa, pudieron atraer más materia todavía
y alcanzar de este modo mayor crecimiento. Así nacieron las galaxias primitivas
y los sistemas solares. Si otra estrella pasaba a través del polvo de este sistema
solar lo bastante cerca como para que se desprendieran fragmentos de ambas
estrellas, es posible que estos restos se condensaran para formar planetas.

LITOSFERA :

Es la envoltura sólida de la Tierra y tiene un espesor promedio de 50 km. Comprende dos capas: la corteza y el manto.

AREAS CONTINENTALES :

Hoy, la gran mayoría de geólogos acepta como un hecho que la distribución actual de los continentes es el resultado de la separación y unión de formaciones previas. La historia de la Teoría de la Deriva Continental, formulada por Alfred Wegener en 1912, es un episodio particularmente apasionante de la historia de las Ciencias de la Tierra.

Esta teoría está cambiando la visión científica de varias especialidades de la Geología porque las corrientes del mar y el clima global dependen de la configuración de los continentes; la evolución y el desarrollo de la vida dependen de la separación de los continentes; y los modelos geológicos clásicos de la geología estructural, de la formación de montañas, de la formación de depósitos minerales y de la sismología no funcionan con la deriva continental.




CUENCAS OCEANICAS :






TEORIA DE LA ISOSTACIA 

El concepto de equilibrio isostásico de materiales superficiales ha sido perfeccionado desde la publicación de las hipótesis de Airy y Pratt, que han sido llamadas isostasia. En esencia, estas hipótesis sostienen que el peso total de roca entre el centro de la Tierra y la superficie terrestre en cualquier punto es constante, cualquiera sea su posición en ella. De esta manera la superficie terrestre puede ser considerada como isostásicamente equilibrada.Las consecuencias que se deducen del concepto de equilibrio isostásico son:

• Las rocas de la superficie deben ser considerablemente menos densas que las
que se encuentran en la parte inferior.
• El substrato de los materiales superficiales debe comportarse como un fluido.
• La corteza no debe ser muy resistente.
• Se ha reportado anomalías negativas en los macizos montañosos, lo cual indica
que los materiales que los constituyen son de baja densidad.
• La fuerza de la gravedad no es constante en toda la superficie terrestre. Una
partícula situada sobre ella es atraída con diferente densidad hacia la Tierra
según su elevación.

Puede decirse entonces que los continentes se comportan como una masa de SIAL (2,7) en equilibrio isostásico sobre un SIMA (3,2) profundo de densidad mayor y dotado de cierta viscosidad. Esta estructura sería algo parecida a los témpanos de hielo que flotan en el mar.

DERIVA CONTINENTAL :

Hoy, la gran mayoría de geólogos acepta como un hecho que la distribución actual de los continentes es el resultado de la separación y unión de formaciones previas. La historia de la Teoría de la Deriva Continental, formulada por Alfred Wegener en 1912, es un episodio particularmente apasionante de la historia de las Ciencias de la Tierra.





TECTONICAS DE PLACAS :

Como se vio, la Teoría de la Deriva Continental de Alfred Wegener existe desde 1915 pero no tuvo aceptación en esa época. En los años sesenta del siglo XX nuevas investigaciones del fondo del mar y de regiones montañosas como los Andes, permitieron la postulación de una nueva teoría global geotectónica, la Teoría de Tectónica de Placas, con la cual desaparecieron otras teorías antiguas como las de los geosinclinales o la expansión o contracción de la Tierra.


Las placas son bloques laminares o segmentos de litosfera que se generan en las fracturas centrales de los océanos y se hunden en las fosas abisales o en el borde de los continentes. Además, unas se desplazan con respecto a otras. Sus espesores fluctúan de 100 a 150 kilómetros. La palabra placa fue usada por primera vez en 1967, por Jason Morgan.




VIDEO : TECTONICA DE PLACAS :














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