¿Cómo es nuestro planeta por dentro?
La Tierra es lo que se denomina un planeta rocoso, y por tanto es en su mayoría sólido y compuesto por rocas. Tiene, sin embargo, una estructura interna bastante compleja, y que explica muchos de los fenómenos que padece.
Nosotros vivimos en la superficie terrestre, bajo la atmósfera, y lo que tenemos bajo nuestros pies es lo que llamamos la geosfera, el interior de nuestro planeta.
Como podemos ver en la imagen, la estructura interna de la Tierra se describe descomponiéndola en diferentes capas concéntricas.
Existen, sin embargo, dos modelos diferentes para explicar esta estructura.
El primero, el modelo geoquímico o modelo estático, divide la Tierra en capas según su composición.
El segundo, el modelo dinámico o geofísico lo hace según sus propiedades físicas y su comportamiento.
Veremos que hay muchas coincidencias entre las capas descritas por ambos modelos, por lo que en nuestra explicación coincidirán en muchos puntos.
Modelo geoquímico o estático:
Es el más sencillo y el más conocido, y como hemos comentado divide la Tierra según su composición. Lo hace en tres capas principales:
La corteza, el manto y el núcleo.
La corteza:
Es la capa más externa de la Tierra. Es una capa rocosa, y su origen es el enfriamiento de la capa exterior de la Tierra primitiva. La corteza actual, no tiene, sin embargo, nada que ver con aquella corteza de los inicios del planeta, ya que ha sido modificada durante millones de años por los impactos de meteoritos y por la erosión.
La corteza tiene un espesor medio de 35 km, pero en realidad se divide en dos tipos de corteza diferente:
La corteza continental, que puede llega a tener 70 km de grosor.
La corteza oceánica, que puede tener hasta 7 km.
Aunque parezca que la diferencia entre ambas cortezas viene determinada simplemente por el grosor, son en realidad muy diferentes en cuanto a su composición.
La corteza oceánica se encuentra bajo los grandes océanos de la Tierra y es mucho más moderna que la corteza continental. Sus partes más antiguas tienen apenas unos 200 millones de años, y esta compuesta de materiales menos compactados.
Esta regeneración se produce por el magma de va rezumando por las dorsales oceánicas que son grandes grietas en la corteza que surcan el fondo de los océanos.
La roca fundida de las profundidades asciende a través de ellas hasta salir a la superficie donde se enfría convirtiéndose en nueva corteza.
Al crearse nueva corteza en el medio de los océanos, ésta empuja la corteza más primitiva hacia los continentes. Al chocar contra la corteza continental, la corteza oceánica se desliza bajo esta, desapareciendo hacia el interior de la Tierra en lo que se denomina zona de subducción.
Estas zonas de subducción crean unas hendiduras que se han convertido en las partes más profundas de los océanos, y que conocemos como fosas abisales.
Entre las dorsales y las fosas oceánica encontramos una gran planicie denominada la llanura abisal.
La corteza continental es la que sostiene toda la Tierra firme, y como podemos ver, se mantiene siempre por encima en las zonas de subducción. Esto se debe a su mayor densidad.
Puesto que siempre se queda por encima, no se renueva, y es, por tanto, mucho más antigua que la corteza oceánica. La corteza continental actual se estima que puede tener más de 3.500 millones de años de antigüedad, es decir, casi la misma edad que nuestro planeta.
El manto:
Bajo la fina corteza que recubre la Tierra, en el modelo geoquímico encontramos la zona del manto, muchísimo más gruesa, y que llega hasta 2.900 km de profundidad, prácticamente la mitad del radio terrestre. El manto supone casi el 85% del volumen total de la Tierra.
El límite entre la corteza y el manto se ha definido por que existe una clara diferencia en su composición. Esta discontinuidad se ha localizado estudiando las ondas sísmicas, que se desplazan mucho más rápido a través del manto debido a su mayor densidad. El límite entre ambas capas se conoce como la Discontinuidad de Mohorovicic.
El manto, como hemos comentado, es una capa muy gruesa, y está, a su vez, dividida en dos capas, el manto superior (que llega hasta unos 660 km de profundidad) y el manto inferior (que llega hasta los 2.900 km de profundidad).
El manto superior está compuesto por materiales sólidos pero dúctiles.
El manto inferior, pese a ser mucho ser mucho más caliente, es más solido, y esto se debe a las altas presiones que soporta
Entre el manto inferior y superior encontramos una nueva zona de transición, de unos 300 km de grosor, conocida como la discontinuidad de Repetti. Esta zona impide el intercambio de materia entre ambas partes del manto.
El núcleo:
Finalmente, y siguiendo el modelo geoquímico, bajo el manto encontramos el núcleo terrestre.
Se cree que esta formado principalmente por Hierro y Níquel, elementos pesados que fueron cayendo hacia el centro de la Tierra durante sus primeras fases de formación y puede alcanzar temperaturas hasta lo 6.700 ºC.
La zona de transición con el manto se llama discontinuidad de Gutenberg.
Al igual que el manto, el núcleo también se divide en dos partes, el núcleo externo (de unos 2.250 km de grosor) y el núcleo interno (1.255 km de grosor).
Como separación entre ambas partes del núcleo encontramos la discontinuidad de Wiechert-Lehmann.
El núcleo interno es prácticamente sólido mientras que el núcleo externo es líquido.
Modelo dinámico o geofísico:
Como hemos mencionado al principio, existe otro modelo que describe la estructura interna de la Tierra.
Este modelo divide la Tierra en cuatro capas principales.
La litosfera, la astenosfera, la mesosfera y la endosfera.
Esta división se hizo teniendo en cuenta las discontinuidades encontradas gracias a estudios sísmicos y como el propio nombre del modelo nos indica, estas capas describirán la dinámica interna de la Tierra.
Como podemos ver, las capas del modelo geofísico o dinámico no son exactamente las mismas que en el modelo geoquímico, pero que se parecen bastante, ya que la composición química repercute mucho en la mecánica de los materiales.
La litosfera:
La litosfera es la capa más exterior de este modelo, y tiene un espesor de entre 50 y 100 km. Como podemos ver en el gráfico incluye la corteza del modelo estático y una pequeña parte del manto superior.
Esta capa está dividida en varios fragmentos, como una cáscara de huevo resquebrajada, y estos fragmentos son lo que conocemos como placas litosféricas o placas tectónicas.
Existen 15 placas tectónicas principales (las más importantes) y 43 secundarias.
Estas placas no están fijas, y se encuentran “flotando” sobre la capa inferior, la astenosfera, compuesta de materiales dúctiles o semifundidos. Esto hace que se vayan desplazando lentamente, lo que produce colisiones entre ellas que son las responsables de la gran actividad sísmica y volcánica que encontramos en sus las zonas limítrofes.
Además, estos movimientos llevan produciéndose durante millones de años, y explican la dinámica de formación de los continentes que conocemos actualmente, a partir del único continente existente hace unos 550 millones de años, y conocido como Pangea.
En las zonas en que limitan las diferentes placas, podemos encontrar tres escenarios diferentes, divergentes, convergentes o transformantes.
Límite divergente: es donde las placas se separan unas de otras, abriéndose una grieta por la que emerge magma de las profundidades.
Es el caso de las dorsales oceánicas explicadas anteriormente, como la formada por la separación de las placas de Eurasia y Norteamérica con las de África y Sudamérica.
Límite convergente: es donde las placas chocan la una con la otra.
En esta colisión se producen dos fenómenos.
1- Los cinturones orogénicos son el resultado de un plegamiento de las placas debido a la presión y que acaba acumulando material formando grandes cordilleras.
Las más famosas son las grandes cordilleras de los Andes o el Himalaya.
2- Las zonas de subducción en que la diferencia de densidades entre las dos placas que chocan hace que una se hunda bajo la otra.
Esto da lugar, como vimos con anterioridad, a las fosas abisales, como la fosa de la Marianas que se crea en la zona de subducción entre la placa del pacífico y la placa filipina.
La más conocida es la falla de San Andrés, en California, que se encuentra en el límite tectónico entre la placa norteamericana y la placa del Pacífico.
La astenosfera:
Bajo la litosfera, en el modelo dinámico encontramos la astenosfera, con unos 600 km de espesor.
Forma parte del manto superior, y como hemos explicado anteriormente, se trata de una capa fluida y viscosa que permite el movimiento de las placas tectónicas.
Las altas presiones y las altas temperaturas son las responsables de que la roca se encuentre fundida y de la astenosfera proviene el magma que sale por las fosas oceánicas o en las erupciones volcánicas.
La mesosfera:
Bajo la astenosfera, y coincidiendo con el resto del manto terrestre, encontramos la mesosfera.
Como comentamos en el modelo geoquímico sobre el manto inferior, este es prácticamente solido en su totalidad. Sin embargo, en su zona más profunda, y de transición con el núcleo, encontramos la capa D, donde las rocas se encuentran fundidas debido al calor que proviene del núcleo externo.
En el modelo dinámico esta capa es muy importante, ya que esta fluidez genera corrientes de convección que provocan un movimiento en el manto que será la fuerza motriz para el desplazamiento de las placas tectónicas de la litosfera.
La endosfera:
Finalmente, en el centro de la Tierra encontramos la endosfera, que coincide con el núcleo terrestre en el modelo estático.
La fluidez de la capa D permite al núcleo sólido girar a más velocidad que la de rotación de la Tierra, y este fenómeno es el responsable del campo magnético terrestre que nos protege del viento solar.
