CAPAS DE LA TIERRA

  

Al hablar de capas de la Tierra nos referirnos a las estructuras de diversos grados de profundidad que conforman la superficie terrestre, y considerando la totalidad del planeta, hablamos de las capas que conforman la atmósfera.

Las capas de la Tierra son: Magnetosfera. Hidrósfera. Geosfera. Biosfera. Atmósfera.

Las superficiales son la biosfera, la geosfera y la atmósfera.

La parte solida o interna de la tierra se subdivide en tres esferas concéntricas, conocidas como corteza, manto y núcleo.

Magnetosfera. Es la región exterior a la Tierra, a partir de unos 100 km de altura, en la que su gigantesco campo magnético, ejerce una gran acción sobre las partículas ionizadas, para mantener la vida en la tierra, al protegerla de las partículas de alta energía. Fue descubierta por el satélite soviético Sputnik2 en 1957. Dentro de ella hay dos zonas muy reactivas que son los cinturones de Van Allen, que no tienen una delimitación concreta, ya que la actividad solar y el magnetismo hacen oscilar sus contornos. Su límite exterior o magnetopausa (zona de transición entre la magnetosfera y el espacio interplanetario), está en la parte de la Tierra que mira al Sol a más de 60.000 km, y en la cara opuesta al Sol es mayor y va como la cola de un cometa.

Hidrosfera. Es una gran capa de agua que rodea el planeta, y ocupa las ¾ partes de la superficie de la Tierra, siendo el 97 % agua salada (mares y océanos) y el 3 % dulce (ríos, lagos, acuíferos, nubes, etc.). Está siempre en movimiento, varía su estado físico y transforma la superficie terrestre siguiendo el ciclo del agua. La hidrosfera sólida se llama criósfera.

Biosfera. Es la capa donde existe vida, y se extiende desde los 10 km sobre el nivel del mar, hasta las profundidades del océano, aunque la mayor parte de la vida terrestre se encuentra en una capa delgada, ya que la atmósfera superior tiene poco oxígeno y temperaturas muy bajas, mientras que las profundidades oceánicas (más de 1 km) son oscuras y muy frías.

Geosfera. Abarca desde la superficie hasta la parte más interna de la Tierra (unos 6500 km). Es la capa de rocas, minerales, arena y montañas que forman el planeta, y se caracteriza por su enorme profundidad y altas temperaturas. Las capas de la geosfera son: Astenosfera. Corteza. Manto, y Núcleo.

Astenosfera. Es la zona superior del manto terrestre por debajo de la litosfera, de unos 50 km, entre los 0-600 km de profundidad. Sobre ella descansa la corteza, en cuyos bordes se dan las fallas o magmatismo, dando origen a la orogénesis, al permitir la deriva continental por el movimiento de la litósfera. Está compuesta por materiales de mucha ductilidad, ya sea en estado sólido o semifundido por la presión y las altas temperaturas. A medida que nos aproximamos a su borde inferior, pierde sus propiedades y adquiere rápidamente rigidez.

Corteza terrestre. Es la capa externa, delgada y superficial sobre la que habitamos, con una profundidad de entre 0 y 70 km, que representa menos del 1 % del volumen de la tierra. Es la capa límite entre la atmósfera y la parte sólida de la Tierra, y desde las mayores profundidades hasta las alturas más altas tan sólo hay un desnivel de 20 km. La superficie de la Tierra contiene una serie de grietas, que forman grandes placas litosféricas que flotan sobre el manto y están en continuo movimiento. Su temperatura varía en función de la posición, así las superficiales son más frescas que las profundas. Las zonas próximas al manto, registran temperaturas que oscilan entre los 870ºC., lo que permite que la roca se derrita y forme la capa contigua. Su aspecto varía por los materiales circundantes, por efecto de los agentes atmosféricos, geológicos, y por los seres vivos. Se identifican dos tipos de corteza, la continental y la oceánica, ambas menos densas que el manto de abajo lo que hace que floten en él. 

• La continental se extiende, unos 40 km, bajo los continentes y regiones poco profundas de los océanos. Ocupa el 45 % de la superficie del planeta. Es mucho más antigua que la oceánica, y sufre una constante renovación por los ciclos tectónicos (Ciclo de Wilson), el vulcanismo, la erosión y la sedimentación. Está formada por roca y sedimentos graníticos.
• La oceánica ocupa el 55 % de la superficie del planeta, sobre unos 10 km de grosor.

La corteza de transición, se localiza entre los continentes y océanos, con unas características mixtas respecto de las dos anteriores, de forma que su estructura es tipo continental pero el espesor medio es de unos 20 km.

La corteza terrestre constituye la capa más externa de la litosfera (esfera de piedra) que es la capa formada por la corteza y la zona más externa del manto. Está fragmentada en numerosas placas rígidas que se mueven unas respecto de otras. Su límite inferior está a una profundidad media de 45 km (70 en los continentes y 10 en los océanos), y separa la corteza terrestre y el manto superior, donde está la discontinuidad de Moho (detectada por A. Mohorovicic en 1910, tras los estudios del terremoto del 8/10/1909 en Croacia). Las velocidades sísmicas observadas son intermedias entre las de la corteza y el manto.

Manto. Está formado por rocas que lo hacen sólido y, a la vez, dúctil debido a las altas temperaturas (600-4000°C). Conforme se profundiza las rocas se vuelven más sólidas por las grandes temperaturas y presiones. Es el estrato más amplio del planeta, se extiende desde los 35 a los 2900 km de profundidad, donde se inicia el núcleo. Representa el 69 % de la masa de la Tierra y el 84 % de su volumen. Se subdivide en manto superior, desde el Moho hasta los 500 km de profundidad. La zona de transición entre el manto inferior y el núcleo externo o la llamada discontinuidad de Wiechert-Gutenberg, zona muy sólida, de baja plasticidad, y de una gran densidad, a pesar de su temperatura entre 1000-3000°C. En ella nacen las ondas electromagnéticas que genera la magnetósfera (aurora boreal), por el roce del núcleo externo, compuesto de metales ferromagnéticos, y el manto.

Núcleo. Es la parte más interna y densa del planeta. Está situado en el centro de la Tierra y se caracteriza por sus altas temperaturas. Representa el 16 % del volumen y el 32 % de la masa de la Tierra. Genera un gran campo magnético, que puede ser registrado con una simple brújula. Este campo es responsable de la imanación de las rocas que presentan los minerales, que tienden a orientarse de acuerdo con el campo magnético terrestre reinante en ese momento. Está compuesto por dos partes o núcleos:

• El externo. De naturaleza semisólida, y temperaturas de unos 4500ºC. Con un grosor de 2300 km, y situado a 3400 km de la superficie terrestre. Su composición es de 80 % hierro, níquel y otros elementos ligeros en menor cantidad.
• El interno. Es la capa más central de la Tierra, con 1200 km de espesor. Representa el 1 % de la masa de la Tierra y su temperatura puede llegar a los 6700ºC.

Atmósfera. Es la gran capa de aire que rodea el planeta, la más externa y menos densa, que sella el planeta y lo protege, del vacío espacial, de la radiación electromagnética del sol y de pequeños meteoritos. Está compuesta por una mezcla de distintos gases que varían en cantidad, dependiendo de la presión y altura. Los principales son el oxígeno (20,95 %), el nitrógeno (78,09 %), el argón (0,93 %) y además del 0,30 % de anhídrido carbónico y vestigios de otros gases, sobre todo de los llamados nobles. Posee un espesor de unos 2000 km, y se caracteriza por actuar como un termostato, para posibilitar la vida en la Tierra. Hasta unos 120 km de altura su composición casi no se altera por los continuos procesos de equilibrio. Lo único que disminuye con la altura es la densidad de los gases y a alturas superiores tiene lugar el fenómeno de difusión gaseosa. Las capas más bajas interactúan con la superficie terrestre, mientras que las más altas interactúan con el espacio. La atmósfera tiene cinco capas principales en función de su temperatura, composición química, densidad y movimiento, pero también posee otras regiones de características especiales como la ionosfera. Las capas, de la más cercana a la más distante son:

a. Troposfera. Es la capa más cercana y densa a la tierra, y la única donde se desarrolla la vida. En ella se produce viento, cambios de temperatura, y fenómenos atmosféricos en sus niveles inferiores. Su nombre se debe al clima que cambia muy a menudo (tropos = cambio). Las masas de aire frío de los polos, y el vapor del ecuador se mueven a grandes velocidades entre temperaturas de 40ºC y -75ºC, y su circulación, determina el estado general del tiempo. Contiene las ⅘ partes del aire del planeta que respiramos y las nubes. Abarca entre 8 y 15 km de espesor, desde el nivel del mar. Es más delgada en los polos (el frío la contrae), y más alta en el ecuador (el calor la dilata). El aire es 78 % nitrógeno, el 21 % oxígeno, y un 1 % argón, vapor de agua y dióxido de carbono. En esta ínfima parte de la atmósfera se halla un 80 % del agua, que puede estar en forma de vapor hasta 14 km de altura. La región que la separa de la estratosfera, es la tropopausa, y a partir de esta, la humedad del aire y la velocidad del viento disminuyen rápidamente, por ello, la estratosfera está prácticamente libre de nubes.

b. Estratosfera. Se sitúa entre los 10 y 50 km de altura y en ella se encuentran el 19 % de los gases atmosféricos que se separan formando distintos estratos, según su peso. El más conocido es el ozono, que absorbe un 98 % de la radiación ultravioleta del sol, para protegernos. La máxima concentración de ozono se sitúa entre los 40-60 Km de altura (ozonosfera). No tiene oxígeno, ni dióxido de carbono, y muy poca cantidad de vapor de agua. En esta capa (strata = capa) no hay tormentas ni turbulencias para mezclar el aire. Su temperatura es mayor que en la troposfera. Sus límites se encuentran marcados por importantes variaciones de temperatura, el límite superior o estratopausa coincide con un máximo térmico, de 17ºC situado alrededor de los 50 km de altura; mientras que su límite inferior o tropopausa se sitúa en un mínimo de temperatura alrededor de los -70º, entre los 8-17 km de altura. Se caracteriza por sus bajas temperaturas y su ascenso paralelo al aumento de altura, consecuencia de la absorción parcial del espectro electromagnético de la luz solar, por el ozono.

c. Mesosfera. Está entre los 50 y 90 km de altura (meso = medio), entre la astenosfera y la endosfera (engloba el núcleo externo e interno), por encima de la estratosfera (y bajo la termosfera con la que limita en la mesopausa). En esta capa las temperaturas caen en picado, llegando en la región superior de la capa entre los -90ºC y -145ºC. Es la capa más alta de la atmósfera, y en sus 35 km de espesor, los gases están mezclados en lugar de estar estratificados por su masa. El aire es muy delgado, por lo que no se puede respirar en ella. Pero hay más gas en esta capa que en la termosfera. Es la capa donde los meteoros (estrellas fugaces) se queman y otros fragmentos se degradan antes de impactar en la tierra, ya que por la exosfera y la termosfera pasan sin mucho problema al no tener, mucho aire, pero cuando llegan a la mesosfera, hay suficientes gases para causar fricción y crear calor.

d. Termosfera. Capa formada por iones (átomos cargados eléctricamente), por lo que conduce la electricidad, sita entre los 90 y 400 km de altura. En ella están las estaciones espaciales, los satélites de baja órbita, y se reflejan las ondas electromagnéticas que permite las transmisiones de radio y televisión. Su temperatura oscila entre los -76ºC y los 2000ºC (termo = calor), pero a pesar de ello, en ella estarías muy frío porque no hay suficientes moléculas de gas para transferirte el calor. Está por encima de la mesopausa. La ionosfera, una delgada región conductora de electricidad. Entre los 120 y 150 km de altura el oxígeno se halla en estado atómico, pues las moléculas se disocian por la radiación ultravioleta del Sol.

e. Exosfera. Es la última capa y más externa (exo = fuera) de la atmósfera y en ella los gases se dispersan hacia el espacio exterior. Está contenida en la magnetosfera que representa el campo magnético de la Tierra y donde se concentra el polvo cósmico. Esta capa separa el resto de la atmósfera del espacio exterior, y en ella están los satélites artificiales. Tiene unos 10.000 km de espesor y se pierde en el vacío del espacio interplanetario. Contiene gases como el hidrógeno, oxígeno y el helio, que están muy dispersos, pues hay mucho espacio vacío entre ellos. No hay aire para respirar, y hace mucho frío. Esta capa se conecta con el viento solar. Se sitúa entre la ionosfera cuyo límite se conoce con el nombre de termopausa y el espacio exterior. Se extiende entre los 500-1000 km de altura y su límite con el espacio exterior se alcanza cuando las densidades de ambas se igualan, pues la exosfera se caracteriza por presentar una densidad muy baja. Se trata de una de las capas de la heterosfera, cuyos componentes atmosféricos se encuentran ionizados por la disociación producida por el bombardeo de las radiaciones solares.

El 04/01/2023 la tierra alcanzó el perihelio (mínima distancia al sol: 147.098.872 km.).