Tierra sólida: capas y placas
La Tierra tiene capas, que se conocen por cómo viajan las ondas de los terremotos por su interior. La corteza es delgada, de unos 5 a 70 km. El manto es grueso, de unos 2.900 km, y es roca caliente y sólida que fluye muy despacio. El núcleo externo es hierro y níquel líquidos. El núcleo interno es sólido, porque la presión es enorme.
Tectónica de placas
La corteza y la parte alta del manto forman la litosfera, rota en placas. Se mueven unos pocos centímetros al año, empujadas por el flujo de calor del manto. En los límites convergentes las placas chocan (montañas, volcanes, fosas profundas). En los límites divergentes se separan (se forma corteza nueva, como en las dorsales oceánicas). En los límites transformantes se deslizan una al lado de la otra (terremotos).
Rocas
Las rocas ígneas se forman cuando el magma se enfría, las sedimentarias por capas de sedimento prensadas, y las metamórficas cuando el calor y la presión cambian una roca antigua.
Atmósfera: cuatro capas
La gravedad mantiene la atmósfera pegada a la Tierra. Desde el suelo hacia arriba:
- Troposfera (de 0 a unos 12 km): aquí ocurre el tiempo; la temperatura baja con la altura.
- Estratosfera (hasta unos 50 km): tiene la capa de ozono, que absorbe la luz ultravioleta dañina, así que la temperatura sube.
- Mesosfera (hasta unos 85 km): la temperatura vuelve a bajar; aquí se queman los meteoros.
- Termosfera (más arriba): es muy delgada, así que unas pocas partículas pueden estar muy calientes; aquí están las auroras y los satélites.
Efecto invernadero
Gases como el dióxido de carbono y el vapor de agua atrapan calor. Eso mantiene la Tierra lo bastante cálida para la vida; más gases la calientan aún más.
Océano y aire: el calor en movimiento
El Sol calienta más el ecuador que los polos. El aire caliente sube y el aire más frío baja, así que el aire se mueve en círculos de convección. Como la Tierra gira, el aire y el agua en movimiento se curvan (efecto Coriolis), y eso marca el patrón de los vientos y de las corrientes oceánicas de superficie.
Por qué importa el océano
El agua guarda mucho calor y lo suelta despacio, por eso los océanos suavizan el clima. Las corrientes llevan agua cálida a lugares más fríos. En los años de El Niño los vientos se debilitan sobre el Pacífico y el agua cálida se extiende hacia el este, lo que cambia la lluvia en muchos países.
Espacio: órbita, inclinación y estaciones
La Tierra da una vuelta al Sol en unos 365 días y gira sobre sí misma en unas 24 horas. El eje de la Tierra está inclinado unos 23.5 grados y siempre apunta en la misma dirección del espacio.
Por qué hay estaciones
Cuando el extremo norte se inclina hacia el Sol, la luz llega más directa al norte y los días son más largos: verano. Seis meses después el norte se inclina hacia el lado contrario: invierno. En el sur las estaciones son al revés. No depende de la distancia.
Una mirada más amplia
El Sol es una estrella. Es una entre cientos de miles de millones de la galaxia Vía Láctea. Las estrellas brillan al fusionar hidrógeno en helio.
Pruébalo: estaciones con una linterna
En una habitación oscura, sostén una linterna y apunta a un globo terráqueo o a una pelota. Inclina un poco la pelota y camina alrededor de la linterna, manteniendo la inclinación hacia el mismo lado. Verás que la luz cae más recta sobre la mitad de arriba en un sitio y sobre la mitad de abajo en el lado opuesto. En el 3D, mueve el deslizador por los meses.
Fórmulas y definiciones clave
- Inclinación del eje de la Tierra: unos 23.5 grados
- Tiempo de órbita: unos 365.25 días; tiempo de rotación: unas 24 horas
- Troposfera: de 0 a 12 km aprox.; estratosfera: hasta 50 km aprox.; mesosfera: hasta 85 km aprox.
- Velocidad de las placas: unos pocos cm por año
Ejemplos resueltos
1. Una placa se mueve 4 cm por año. ¿Cuánto se mueve en 25 millones de años?
4 cm x 25,000,000 = 100,000,000 cm = 1,000 km.
2. ¿Por qué la estratosfera está más caliente arriba que abajo?
La capa de ozono de la estratosfera absorbe la luz ultravioleta y la convierte en calor, sobre todo en la parte alta.
3. ¿Por qué es verano en el hemisferio sur cuando en el norte es invierno?
El eje de la Tierra está inclinado. Cuando el norte se inclina lejos del Sol, el sur se inclina hacia él, así que el sur recibe luz solar más directa.
Errores comunes
- Pensar que las estaciones vienen de que la Tierra esté más cerca o más lejos del Sol. Vienen de la inclinación.
- Pensar que el manto es líquido. Es roca sólida que fluye muy despacio; solo el núcleo externo es líquido.
- Decir que las placas son solo la corteza. Las placas incluyen la corteza y la parte alta del manto (litosfera).
- Pensar que el tiempo meteorológico ocurre en todas las capas. Ocurre en la troposfera.