¿Qué hay debajo del suelo que pisamos? La película Viaje al centro de la Tierra contesta esta pregunta con una interesante imaginación. El mundo en lo profundo de la Tierra se describe como un misterioso lugar en donde animales gigantes corren en un valle, hambrientas pirañas llenan el océano, y las rocas flotan en el aire debido a un fuerte campo magnético. Hagamos un viaje al centro de la Tierra, al mundo desconocido que nunca nadie ha visitado.
Estructura interna de la Tierra, el mundo bajo nuestros pies
La distancia más lejana que los humanos han alcanzado es la Luna, que está a un promedio de 384 400 km de distancia. La sonda espacial Voyager 1, el objeto creado por el hombre más alejado de la Tierra, está viajando a unos 20 000 millones de km de nuestro planeta. En esta época en que los seres humanos extienden sus manos hacia el vasto espacio, la profundidad que hemos recorrido hacia el centro de la Tierra a través de la superficie es solamente 13 km, lo cual puede ser paradójico. Considerando que el radio de la Tierra es de aproximadamente 6400 km, ni siquiera hemos despegado la piel de la Tierra.
Debido a la presión y la temperatura extremadamente altas en el interior de la Tierra, hay un límite de profundidad para el alcance humano. Sin embargo, así como el interior del cuerpo humano se puede observar mediante rayos X u ondas ultrasónicas, la estructura interna de la Tierra se puede observar claramente analizando las ondas sísmicas que viajan a través de las capas de la Tierra y que son resultado de los terremotos que producen vibración.
Entre las ondas sísmicas existen las ondas P y las ondas S, las cuales contienen información sobre el interior de la Tierra. Las ondas S solo pueden pasar a través de materiales sólidos, mientras que las ondas P pueden pasar a través de casi cualquier material. Mientras se transmite una onda sísmica, la velocidad de su propagación cambia repentinamente en la interfaz cuando alcanza una capa con un material diferente. Se conoce de cuántas capas está hecho el interior de la Tierra a través de dichas características de las ondas sísmicas.
En 1909, el sismólogo croata Andrija Mohorovičić, descubrió un lugar en donde la velocidad de una onda sísmica tuvo un rápido incremento a decenas de kilómetros debajo de la superficie de la Tierra, lo cual significaba que el interior de la Tierra estaba hecho de distintos materiales. En la actualidad, la frontera entre la corteza y el manto se conoce como discontinuidad de Mohorovičić en su honor. En 1914, el sismólogo germano-estadounidense Beno Gutenberg, descubrió el límite entre el manto y el núcleo. Y en 1936, la sismóloga danesa Inge Lehmann descubrió el núcleo interno de la Tierra.
No existe un lugar misterioso dentro de la Tierra en donde vivan animales extraños, pero se descubrió que el interior de la Tierra está dividido en capas como un huevo que está formado de yema, clara y cascarón. En el centro de la Tierra, que es como la yema, se encuentra un núcleo pesado con un radio aproximadamente de 3500 km, que se divide en núcleo interno sólido y núcleo externo líquido. Se estima que la temperatura del núcleo interno es superior a los 5000 ºC. El manto grueso de 2900 km rodea el núcleo como una clara de huevo. La corteza relativamente liviana flota sobre la superficie de la Tierra, que es como un cascarón. Hay dos tipos de corteza: la corteza continental con un espesor promedio de 35 km y la corteza oceánica con un espesor promedio de 5km.
La tectónica de placas: la Tierra se mueve
La Tierra parece no moverse en absoluto, pero en realidad se mueve lentamente. Estos movimientos causan terremotos y actividades volcánicas que nos aterrorizan. No obstante, los científicos que pensaban que la Tierra era un sólido inamovible, por mucho tiempo no pudieron ofrecer una explicación apropiada sobre el diastrofismo. No fue sino hasta los años 60 que se sugirió la tectónica de placas. Esta teoría menciona que la capa externa de la Tierra no está hecha de una sola pieza, sino de más de diez piezas grandes y pequeñas como las de un rompecabezas, que se deslizan. Con esto, los humanos empezaron a tener una nueva perspectiva sobre la Tierra.
Las piezas sobre la superficie de la Tierra se denominan placas, que son la litosfera rígida con un espesor aproximado de 100 km que comprende la corteza terrestre y el manto superior. La fuerza que impulsa estas enormes placas es el manto que se mueve profundamente debajo de la superficie de la Tierra. Debajo de la placa se encuentra la astenosfera, parte del manto que se ha derretido a causa del calor interno de la Tierra y se ha convertido en semifluido como una gelatina pegajosa. Esta astenosfera mueve las placas flotantes a través de la convección.
Las placas tectónicas se mueven solo unos pocos centímetros cada año: la velocidad a la que crecen las uñas de una persona. En una escala de tiempo de millones de años, sin embargo, estas placas gigantes se mueven como una cinta transportadora. Al igual que un anillo de crecimiento se agrega a un árbol cada año, el manto, que es como la piel desnuda de la Tierra, se desprende y forma nuevas placas, y las antiguas placas que son empujadas hacia abajo se derriten y son reutilizadas como el manto, con lo cual circulan las rocas. Las cordilleras se forman en donde las placas colisionan entre sí, y los valles y océanos se forman en donde las placas se separan, y en ocasiones acontecen terremotos en los límites de las placas.
Otros planetas terrestres y la Luna también han sufrido cambios desde su formación, pero la Tierra puede ser llamada “planeta vivo” porque todavía experimenta cambios.
El poder interno que mantiene la Tierra
El sistema climático de la Tierra es controlado por la circulación de materiales entre la atmósfera, hidrosfera, biosfera y geósfera. El movimiento de las placas es un componente importante en el sistema de control de la temperatura global porque circula dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero. La erupción volcánica libera carbono de las rocas —el principal reservorio de carbono— en la atmósfera de la Tierra en forma de dióxido de carbono, y dicho dióxido en la atmósfera se disuelve en el agua o se convierte en rocas sedimentarias en el fondo del océano, se hunde en el manto y regresa al interior de la Tierra.
Los científicos asumen que el campo magnético de la Tierra, que es una capa protectora y un escudo indispensable para los organismos vivos, también es creado dentro de la Tierra: cuando la convección se produce en el núcleo externo, una capa líquida compuesta principalmente de hierro y níquel, genera corrientes eléctricas como si un generador estuviera funcionando; y así como se crea un campo magnético alrededor de un conductor que transporta corriente, las corrientes del núcleo externo pueden producir el campo magnético de la Tierra.
Los minerales y los recursos energéticos que son esenciales para nuestra existencia, también existen dentro de la Tierra. Los recursos subterráneos son ampliamente utilizados en nuestra vida diaria y en actividades industriales. Los recursos minerales se han convertido en parte de nuestra vida; la mayoría de los artículos de necesidad diaria como teléfonos móviles, computadoras, vehículos, aviones, cerámica, cosméticos y medicinas, contienen minerales. El lugar en donde se concentran los minerales valiosos para la vida humana en la corteza se denomina yacimiento geológico. Es el resultado de los movimientos de las placas que se producen en los límites donde las placas colisionan o se separan. Gracias a las actividades volcánicas, el metamorfismo y el magmatismo que ocurren en los límites de las placas, los materiales en la corteza forman nuevos compuestos, o cambian, o producen diversos tipos de minerales mientras que ciertos compuestos se enriquecen. Muchos yacimientos geológicos se encuentran en los límites de las placas, por lo que algunas personas incluso los llaman “graneros de recursos minerales”. Los combustibles fósiles como el carbón y el petróleo se forman por una alta presión y calor aplicados a los restos de los animales y plantas enterrados en la corteza durante mucho tiempo.
La abundancia de minerales y recursos energéticos, que trajeron los beneficios de la civilización a la humanidad, provienen del interior de la Tierra. Aunque normalmente no sentimos el poder de la Tierra interna, en realidad controla la sociedad humana.
La Tierra es un lugar lleno de vida con seres vivientes. Es el único planeta en el Sistema Solar en donde se produce el movimiento de placas. La Tierra no es una simple colección de rocas, sino que se mueve constantemente como un organismo vivo. La superficie de la Tierra parece ser sólida e inmutable, pero cambia continuamente, abriendo y cerrando el mar y levantando montañas.
La convección dentro de la Tierra es como un latido del corazón porque transfiere su energía interna. Esta energía es el punto de partida para mantener a la Tierra viva y en movimiento. Otro secreto que hace de la Tierra un planeta vivo se encuentra en su interior. El movimiento constante de la Tierra forma un ecosistema perfecto. El mundo interno de la Tierra ha estimulado la imaginación de muchas personas. De hecho, está lleno de un misterioso poder de vida.
“Ciertamente la plata tiene sus veneros, y el oro lugar donde se refina. El hierro se saca del polvo, y de la piedra se funde el cobre. A las tinieblas ponen término, y examinan todo a la perfección, las piedras que hay en oscuridad y en sombra de muerte. Abren minas lejos de lo habitado, en lugares olvidados, donde el pie no pasa. Son suspendidos y balanceados, lejos de los demás hombres. De la tierra nace el pan, y debajo de ella está como convertida en fuego.”Job 28:1-5
- Referencia
- Equipo de Producción de Hito de Revolución Científica de EBS, Homo Ciencia 1, Knowledge Channel, 2013
- Park Dong-gon, Por favor cuiden la Tierra (en coreano, 지구를 부탁해), Science Books, 2011
- Jeffrey O. Bennett y otros tres, La perspectiva cósmica esencial, Séptima edición, Pearson, 2014
- John P. Grotzinger y Thomas H. Jordan, Comprendiendo la Tierra, Séptima edición, W. H. Freeman, 2014