Capas y estructura interna de la Tierra

Ilustración de las capas de la Tierra
Ilustración de las capas y estructura interna de la Tierra
Publicidad

El planeta Tierra es un planeta rocoso con la mayor densidad del Sistema Solar. Su estructura interna consta de varias capas con diferente composición y con diferentes propiedades mecánicas.

Empezando por la superficie, la corteza está formada por roca sólida y representa alrededor del 1% de la masa terrestre. Le sigue el manto, que contiene el 68% de la masa del planeta, y finalmente el núcleo, compuesto básicamente de hierro metálico:

  1. Corteza: 0-35 km de profundidad, pudiendo llegar localmente a los 70 km.
  2. Manto: 35-2890 km (manto superior 35-660 km, manto inferior 660-2890 km).
  3. Núcleo: 2890-6371 km (núcleo externo 2890-5150 km, núcleo interno 5150-6371).
Capas de la Tierra y atmósfera
Esquema de las diferentes capas de la Tierra y de la atmósfera

Estas capas han sido determinadas de forma indirecta mediante el estudio del comportamiento de los diferentes tipos de ondas sísmicas al pasar de unas capas a otras (cambios de velocidad, refracción, etc).

Ondas sísmicas y la estructura de la Tierra
El estudio del comportamiento de las ondas sísmicas ha permitido determinar las diferentes capas internas de la Tierra

Corteza

La capa externa de la Tierra es la corteza. Está compuesta por roca y es la capa más fría y fina en comparación con las demás, de hecho, es una capa muy fina en relación al radio del planeta, solo contiene el 1% de la masa terrestre.

Dentro de la corteza se distinguen dos tipos muy diferentes, la corteza continental y la corteza oceánica, cada una con características físicas y químicas propias.

La corteza oceánica está compuesta por magma solidificado que erupciona en las dorsales oceánicas y volcanes submarinos y crea lava basáltica y rocas ígneas intrusivas tipo gabro.

Los sedimentos que cubren la corteza oceánica son lodos y caparazones calcáreos de pequeños organismos marinos, por ejemplo la tierra de diatomeas. Cerca de las costas, la capa de sedimentos es mucho más gruesa, ya que llegan mayores cantidades de sedimento desde los continentes a través de los ríos y el viento.

La corteza continental, por el contrario, está compuesta por muchos tipos de rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias. No obstante, el granito es la roca más abundante, una roca con una densidad bastante menor que las rocas de la corteza oceánica.

Publicidad

Debido a esta menor densidad y al mayor espesor, la corteza continental se eleva bastante más alto sobre el manto que la corteza oceánica.

La litosfera se define por la propiedades mecánicas, no por la composición, y no solo incluye a corteza, sino que llega hasta una pequeña parte del manto superior.

La litosfera es la capa rígida más externa del planeta y llega hasta aproximadamente 100 km de profundidad, mientras que la corteza se queda por término medio en los 35 km.

Debido a que la litosfera es rígida, cuando el estrés de los movimientos tectónicos la rompen se producen los terremotos.

Manto

El manto se sitúa por debajo de la corteza terrestre y alcanza los 2890 km de profundidad, siendo la capa más grande del planeta. Se cree que está compuesto principalmente por rocas ígneas ricas en minerales del grupo del olivino (silicatos ricos en hierro y magnesio).

Las dos características más importantes del manto es que está formado por rocas sólidas y que está muy caliente. La temperatura aumenta con la profundidad, siendo más frío en el manto superior y alcanzado la máxima temperatura en la zona del manto inferior en contacto con el núcleo.

Este aumento de temperatura con la profundidad se conoce como gradiente geotérmico. El gradiente geotérmico es el responsable de que las rocas del manto también tengan un comportamiento diferente a diferentes profundidades, lo que nos permite dividir al manto en dos partes:

  • Manto superior: las rocas del manto superior (35-660 km) están más frías y son más frágiles que las del manto inferior.
  • Manto inferior: va desde los 660 km de profundidad hasta alcanzar el núcleo en los 2890 km de profundidad. Las rocas del manto inferior están mucho más calientes, tanto que se vuelven blandas y dúctiles, aunque siguen estando en estado sólido.

El calor se puede transmitir de dos formas: conducción y convección. La conducción se produce por colisión entre los átomos de la materia, lo que transfiere energía pero no masa. Por su parte, la convección térmica supone la transferencia de masa desde zonas más calientes a zonas más frías hasta que se alcance un eventual equilibrio.

Publicidad

En el manto se produce los dos tipos de transferencia de calor. La convección es similar a la que se produce en una olla de agua hirviendo, aunque mucho más lenta en el tiempo. A medida que el núcleo calienta el manto inferior, las rocas de esta zona se hacen menos densas y tienden a subir. El material en ascenso crea de esta forma una corriente de convección.

Cuando el material caliente alcanza la superficie, se dispersa horizontalmente, se enfría y se vuelve más denso hasta que comienza a descender de nuevo, cerrando la corriente de convección.

Estas corrientes de convección y movimiento del manto son las responsables de la mayoría de fenómenos tectónicos del planeta.

Núcleo

El núcleo se sitúa a una profundidad de 2890 km y llega hasta los 6371 km, donde estaría el centro del planeta. Todos los datos apuntan a que está compuesto fundamentalmente por hierro junto a un 5-10% de níquel y cantidades menores de otros elementos ligeros como azufre y oxígeno.

El núcleo es la fuente interna de calor y se divide en dos zonas:

  • Núcleo externo: está en estado líquido, pues la temperatura en esta zona es suficiente para derretir la aleación de hierro y níquel que componen el núcleo.
  • Núcleo interno: a pesar de las altas temperaturas, el núcleo interno está en estado sólido por las grandes presiones a las que está sometido.

El hierro, al igual que el resto de metales, son magnéticos. La convección y giro del núcleo externo es la fuente del campo magnético de la Tierra.

Publicidad