La Tierra. 1º bachiller. Cosas de Ciencias. Isabel Etayo Salazar. Programación de Biología de 2º Ciclo de la ESO, 1º Bachillerato y 2º, con CTMA. Enlaces, recursos, actividades, imágenes, animaciones y videos. Libros recomendados, películas, recortes de prensa

Los volcanes arrojan lavas, que son rocas fundidas generadas hasta los 100 km. Como la Tierra tiene de media 6371 km de radio, como vemos todo esto no llega más que a arañar la superficie.

Masa y densidad de la Tierra

Para calcular la masa recurrimos a la ley de la gravitación universal.

Para un cuerpo situado en la superficie terrestre F es la fuerza con la que es atraído por la tierra

Si igualamos las fuerzas:

Si consideramos como aproximación que la Tierra es una esfera perfecta, su volumen será:

Este valor de la densidad contrasta con la densidad media de las rocas que constituyen los continentes que es de

Métodos indirectos:

1.-Comportamiento de ondas sísmicas.

Los terremotos se producen cuando las tensiones acumuladas por la deformación de las capas de la Tierra se liberan bruscamente. Se originan cuando se rompen grandes masas de tierra o por desplazamiento posterior. Estas fracturas, son las fallas. Se rompen las masas de rocas que estaban sometidas a fuerzas gigantescas, reordenándose los materiales y liberando enormes energías que hacen temblar la Tierra. Su foco de inicio (hipocentro) se localiza a diferentes profundidades, estando los más profundos hasta a 700 kilómetros. Son especialmente frecuentes cerca de los bordes de las placas tectónicas. Al año se producen alrededor de un millón de sismos, aunque la mayor parte de ellos son de tan pequeña intensidad que pasan desapercibidos.

terremoto por falla

Su foco de inicio (hipocentro) se localiza a diferentes profundidades, estando los más profundos hasta a 700 kilómetros. Son especialmente frecuentes cerca de los bordes de las placas tectónicas. Al año se producen alrededor de un millón de sismos, aunque la mayor parte de ellos son de tan pequeña intensidad que pasan desapercibidos.

Cuando tiene lugar un terremoto, las vibraciones sísmicas se transmiten por el interior de la Tierra en forma de ondas de diferentes tipos: P, S y L. De ellas, se utilizan sólo las dos primeras, puesto que las l se encargan de la transmisión del terremoto por la superficie.

Ondas P: o Primarias,

•Son las más rápidas y las que llegan antes.

•La vibración se produce en el sentido de avance de la onda.

•la velocidad de estas ondas es mayor cuanto menor es la densidad de la roca y, mayor cuanto más rígida .

Además, las ondas P se pueden transmitir en fluidos (rigidez=0) pues su velocidad depende también de la incompresibilidad.

$v_p= \sqrt{ \frac {K+\frac{4}{3}\mu} {\rho}}$
Se transmiten en la misma dirección que la dirección de desplazamiento( vibraciones compresivo-distensivas unidireccionales)

ondasP

Ondas S: o Secundarias,

•Son más lentas, puesto que la vibración se produce en el sentido perpendicular a la propagación de la onda.

Al igual que en las anteriores la velocidad de estas ondas es mayor cuanto menor es la densidad de la roca y mayor cuanto más rígida (directamente proporcional), pero en ningún caso pueden atravesar fluidos.
ondas S

ondaS

Ondas superficiales: sólo se desplazan por la superficie del terreno. Su acción conjunta es la responsable de los desastres producidos por los terremotos. Hay dos tipos:

Ondas Rayleigh

Ondas L o Love

•Cuando las ondas P y S llegan a la superficie se originan ondas superficiales (R y L)

• Los daños causados por los terremotos y los maremotos son consecuencia de estas ondas de baja frecuencia y gran longitud de onda.

•Desde el punto de vista de la estructura del interior de la Tierra no aportan información.

Se estudian mediante sismógrafos	Determinar el epicentro de un terremoto

Aquí se puede ver una gráfica acerca de cómo se realizan los estudios del interior de la Tierra, aprovechando el tiempo de retardo entre la llegada de las ondas en un sitio u otro. Se puede localizar la fuente del terremoto, usando el tiempo que toma a las ondas sísmicas propagarse hacia fuera desde el epicentro, el punto de la ruptura de la falla.

Donde K es el módulo de incompresibilidad
d es la densidad
μ es la rigidez, que se hace 0 en los fluidos

$v_s=\sqrt{\frac{\mu}{\rho}}$
-La densidad aumenta con la profundidad, pero la compresibilidad aumenta en mayor medida
-La densidad y la velocidad de propagación son inversamente proporcionales
-Los materiales más densos requieren más energía para vibrar y por tanto frenan mucho más las ondas.

Por su parte, los medios más rígidos vibran con más eficacia, por lo que la transmisión a través de ellos es muy rápida, mientras que en los líquidos, cuya rigidez es nula, la inexistencia de posiciones fijas para las partículas dificulta las vibraciones.

Por ello, las ondas sísmicas secundarias que se transmiten mediante vibraciones de las partículas respecto a posiciones fijas, no se transmiten en líquidos; las primarias, en las que la vibración es más simple ( cada partícula empuja a la siguiente) si lo hacen, aunque a velocidad reducida.

Se basa en analizar las variaciones en la trayectoria y velocidad de propagación de las ondas sísmicas p y S (producidas en terremotos o de forma artificial) al atravesar rocas de distinta composición, estado físico...
En general, cada unidad rocosa tiene propiedades muy diferentes, y por ello las ondas sísmicas varían continuamente de velocidad en su trayectoria a través de la Tierra.Como sucede en toda onda que varíe de velocidad, las trayectorias se curvan, lo que permite las ondas de terremotos no muy lejanos vuelvan a la superficie antes de agotar su energía.

La velocidad de propagación y trayectoria de las ondas varía con la profundidad. Cada cambio en la velocidad provoca un cambio en la dirección de la onda (refracción).

Una discontinuidad es la superficie que separa dos capas de características diferentes (composición y/o estado) y que por lo tanto su existencia se deduce por variaciones bruscas en la velocidad de las ondas.

Al estudiar la dirección de propagación, se comprueba que existen las zonas de sombra son lugares en los que no se reciben las ondas de un sismo, que están entre 103º y 143º.

Las minas y sondeos reflejan cómo aumenta la temperatura en profundidad. Se admite una media de 3º cada 100m, o lo que es lo mismo, 30º por km. Ahora bien, si se manifestara de la misma forma hasta el interior, se alcanzarían temperaturas altísimas, y tendríamos el núcleo fundido. Por tanto, el gradiente geotérmico, no puede mantenerse, se debe reducir en profundidad.
Se considera que el aumento en el manto es de 0,5ºC/km . La Tª del manto debe permitir que el hierro y el níquel se encuentren fundidos en el núcleo externo.
En la parte más externa, debe ser mayor a 3800º para alcanzar el punto de fusión del hierro a esas presiones.
Se estima que no hay temperaturas mayores que 5000º
Sistemas de propagación hacia el exterior

Son pequeños cuerpos planetarios, que caen sobre la superficie de la Tierra cuando cruzan su órbita. La mayoría se agrupan formando un cinturón de asteroides que orbitan entre Marte y Júpiter, por lo que tendrían la misma edad que el Sistema Solar. Siguiendo este razonamiento, han debido tener un origen muy parecido, por lo que se estudia su composición, suponiendo que muy similar sea la de la Tierra.

Al hacerlo, se ha descubierto que hay tres tipos de meteoritos según su composición:
-Condritas: mezcla de minerales, condritas (olivino y piroxeno), tipos peridotitas se piensa que es similar a la del Manto. Constituyen el 86% del total.
-Acondritas: representan el 9% y tienen composición parecida al basalto
-Sideritas, representan el 4%, formados por hierro y niquel.

Métodos de estudio de la Tierra