Introducción a las Ciencias de La Tierra - UNAM
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<strong>Introducción</strong> Introducci n a <strong>las</strong><br />
<strong>Ciencias</strong> <strong>de</strong> <strong>La</strong> <strong>Tierra</strong><br />
Sus características caracter sticas más m s especiales<br />
Cecilia Caballero Miranda<br />
Instituto <strong>de</strong> Geofísica
<strong>La</strong> <strong>Tierra</strong><br />
Planeta Rocoso (interior)<br />
+ El más gran<strong>de</strong> y <strong>de</strong>nso <strong>de</strong> los rocosos,<br />
+ Único con un satélite casi tan gran<strong>de</strong> como<br />
otro planeta rocoso<br />
(o como satélite <strong>de</strong> planetas exteriores);<br />
características que permite el fenómeno <strong>de</strong> los eclipses<br />
solares, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> <strong>las</strong> mareas),
Un satélite sat lite que es casi otro planeta<br />
Mercurio vs Luna<br />
Deimos & Fobos
Mercurio<br />
Venus<br />
Luna<br />
<strong>Tierra</strong><br />
+ Único rocoso con campo magnético ⇒<br />
único con una dinámica interna<br />
Marte<br />
+ Casi único con el eje inclinado hasta > 20 °<br />
(Marte también); rasgo que permite <strong>las</strong> estaciones <strong>de</strong>l año.<br />
+ Corteza <strong>de</strong>lgada.<br />
+ Atmósfera única, + Único con agua (líquida),<br />
+ Con una temperatura “i<strong>de</strong>al” y único con<br />
vida (<strong>de</strong>sarrollada hasta ... vida “inteligente”).
Mercurio:<br />
4,880 km φ; 5.4 gr/cm3 ; 0° <strong>de</strong> inclinación eje;<br />
°T media en sup.: 350°C; satélites: 0<br />
Venus:<br />
12,100 km φ; 5.2 gr/cm3 ; 2° <strong>de</strong> inclinación eje;<br />
°T media en sup.: 480°C; 480 satélites: 0<br />
<strong>Tierra</strong>:<br />
12,756 km φ; 5.5 gr/cm3 ; 24° 24 <strong>de</strong> inclinación eje;<br />
°T media en sup.: 22°C; 22 satélites: 1<br />
Marte:<br />
6,790 km φ; 3.9 gr/cm3 ; 25° <strong>de</strong> inclinación eje;<br />
°T media en sup.: -23 23°C; satélites: 2<br />
Luna:<br />
3,480 km φ; 3.3 gr/cm3 ; 3° <strong>de</strong> inclinación eje.<br />
Fobos: Deimos:<br />
19-27 km φ; 2.0 gr/cm3 11-15 km φ; 1.7 gr/cm3
“rocosos rocosos”, ,<br />
“terrestres terrestres”<br />
H, He +otros<br />
liquid + H2O H, He-met He met<br />
liq<br />
SiO + Fe<br />
“gaseosos gaseosos”, , “jovianos jovianos”<br />
C, N, O<br />
SiO<br />
Fe,<br />
Ni
Eje <strong>de</strong> rotación inclinado<br />
Verano en<br />
HN<br />
Verano en<br />
HS
Eje <strong>de</strong> rotación inclinado<br />
Verano en<br />
HN<br />
Verano en<br />
HS
Tenemos elementos pesados <strong>de</strong>bido a<br />
nuestro tipo <strong>de</strong> sol, estrella <strong>de</strong> 2ª generación<br />
Diámetro: Di metro: 1’392,000 1 392,000 km<br />
°T T en superficie: 6,000° 6,000 K<br />
(formadas <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> una<br />
supernova) que ya contiene Fe<br />
‐y elementos <strong>de</strong> # atómico<br />
mayor <strong>de</strong> la tabla periódica‐<br />
(<strong>las</strong> <strong>de</strong> 1ª generación solo H y<br />
He)<br />
el origen <strong>de</strong> los<br />
elementos pesados<br />
también es <strong>de</strong>bido a que<br />
estamos cerca <strong>de</strong>l Sol
Estrel<strong>las</strong> metálicas, estrel<strong>las</strong> con planetas,<br />
estrel<strong>las</strong> <strong>de</strong> masas similares al Sol<br />
¿El El lugar <strong>de</strong>l Sol en la<br />
galaxia es clave?
A diferencia <strong>de</strong> Venus y Marte aquí aqu hay:<br />
Vida, agua, una atmósfera atm sfera rica en<br />
Nitrógeno Nitr geno y una temperatura envidiable<br />
-23°C<br />
[-87°C<br />
a -5°C]<br />
22°C<br />
22<br />
480°C
Una dinámica din mica interna que produce<br />
volcanes, sismos, movimiento <strong>de</strong> placas<br />
litosféricas litosf ricas y un campo magnético magn tico que<br />
protege a los seres vivos <strong>de</strong> <strong>las</strong> radiaciones<br />
<strong>de</strong>l sol (viento solar).<br />
Particularida<strong>de</strong>s: (1) núcleo<br />
externo líquido y (2) una parte<br />
<strong>de</strong>l manto superior plástico<br />
Estructura general <strong>de</strong><br />
planetas rocosos
<strong>La</strong> atmósfera atm sfera e hidrosfera terrestre<br />
Son<br />
subproducto<br />
<strong>de</strong> la<br />
actividad<br />
volcánica volc nica<br />
<strong>de</strong>rivada <strong>de</strong><br />
la dinámica din mica<br />
interna<br />
durante <strong>las</strong><br />
primeras<br />
etapas <strong>de</strong><br />
formación formaci n <strong>de</strong><br />
la <strong>Tierra</strong><br />
N<br />
H 2O<br />
H<br />
H 2O<br />
CO 2<br />
H<br />
O
El intenso vulcanismo durante <strong>las</strong> primeras<br />
etapas <strong>de</strong> formación formaci n <strong>de</strong> la <strong>Tierra</strong> y planetas<br />
rocosos,<br />
originó origin el CO 2 y atmósfera atm sfera primitiva, similar a<br />
la <strong>de</strong> Venus y Marte. Dado el tamaño tama o <strong>de</strong> la<br />
<strong>Tierra</strong> y su distancia al Sol, el vapor <strong>de</strong> agua<br />
fue con<strong>de</strong>nsado y formó form los primeros océanos oc anos<br />
<strong>de</strong>l mundo.
En el agua <strong>de</strong>l<br />
océano se disolvió<br />
parte <strong>de</strong>l CO 2 y en<br />
los sedimentos y<br />
rocas <strong>de</strong>positados<br />
en él, empezó a<br />
quedar atrapado<br />
gran parte <strong>de</strong>l CO 2
Composición Composici n actual <strong>de</strong> la atmósfera atm sfera<br />
El CO 2 reducido a 0.035%,<br />
pero y ¿<strong>de</strong> <strong>de</strong> don<strong>de</strong> salió sali el<br />
oxígeno? ox geno?<br />
<strong>La</strong> atmósfera atm sfera primitiva no<br />
tenía ten a O 2 libre<br />
Evi<strong>de</strong>ncia: los gran<strong>de</strong>s <strong>de</strong>pósitos <strong>de</strong>p sitos <strong>de</strong> hierro<br />
ban<strong>de</strong>ado
Los<br />
gran<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong>pósitos <strong>de</strong>p sitos <strong>de</strong><br />
hierro<br />
ban<strong>de</strong>ado no se<br />
pudieron haber<br />
<strong>de</strong>positado en<br />
una atmósfera atm sfera<br />
oxidante como la actual, sino en una<br />
reductora.
Origen <strong>de</strong>l O 2: ¿causa causa ó efecto <strong>de</strong> la vida?<br />
Los primeros organismos fueron anaeróbicos anaer bicos hasta<br />
que surgieron <strong>las</strong> cianobacterias (algas ver<strong>de</strong>-azules)<br />
ver<strong>de</strong> azules)<br />
con su invento: la FOTOSÍNTESIS.<br />
FOTOS NTESIS. Así As se agregó agreg<br />
el O 2 a la atmósfera. atm sfera. Evi<strong>de</strong>ncias: gran<strong>de</strong>s <strong>de</strong>pósitos <strong>de</strong>p sitos<br />
<strong>de</strong> calizas (rocas <strong>de</strong> CaCO 2 ) con estromatolitos y la<br />
<strong>de</strong>saparición <strong>de</strong>saparici <strong>de</strong>l hierro ban<strong>de</strong>ado.<br />
ban<strong>de</strong>ado
Reducidos <strong>de</strong>pósitos <strong>de</strong>p sitos <strong>de</strong> calizas y hierro ban<strong>de</strong>ado =<br />
atmósfera atm sfera dominante reductora. reductora.<br />
Gran<strong>de</strong>s <strong>de</strong> positos <strong>de</strong> calizas con estromatolitos +<br />
<strong>de</strong>saparición <strong>de</strong>saparici <strong>de</strong> hierro ban<strong>de</strong>ado y aparición aparici <strong>de</strong> capas rojas =<br />
atmosfera oxidante<br />
Calizas<br />
Fe ban<strong>de</strong>ado capas rojas
Paradoja <strong>de</strong>l Sol<br />
precámbrico (Arqueano)
El Sol, la <strong>Tierra</strong> y la vida en el<br />
Sistema Solar
Particularida<strong>de</strong>s: (1) núcleo externo líquido y (2) una parte<br />
<strong>de</strong>l manto superior plástico<br />
Nucleo externo<br />
líquido quido<br />
Tectónica Tect nica <strong>de</strong> Placas<br />
Manto Manto<br />
Astenosfera<br />
Astenosfera<br />
Campo Geomagnético<br />
Geomagn tico<br />
Litosfera<br />
Corteza
El campo magnético magn tico<br />
Es como un escudo o<br />
campo “<strong>de</strong> <strong>de</strong> fuerzas” fuerzas<br />
que protege a los<br />
seres vivos <strong>de</strong> <strong>las</strong><br />
radiaciones <strong>de</strong>l Sol.<br />
Uno <strong>de</strong> sus efectos más m s<br />
espectaculares son <strong>las</strong><br />
Auroras Boreales.<br />
Su origen resi<strong>de</strong> en la composición composici n interna <strong>de</strong>l<br />
núcleo cleo terrestre (Fe ( Fe y Ni) Ni)<br />
y <strong>las</strong> características caracter sticas <strong>de</strong> su<br />
dinámica: din mica: núcleo n cleo interno sólido s lido y externo líquido l quido
<strong>La</strong> forma en que funciona la <strong>Tierra</strong><br />
Mecanismo <strong>de</strong> la Tectónica <strong>de</strong> Placas. Consecuencias: aspecto<br />
externo <strong>de</strong> la <strong>Tierra</strong>: montañas, volcanes, fosas; sismos. E<br />
incluso <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> <strong>las</strong> especies (como los canguros<br />
en Australia, entre otros); y <strong>de</strong> los recursos naturales<br />
(petróleo, yacimientos<br />
minerales)<br />
Motor <strong>de</strong>l movimiento <strong>de</strong> placas:<br />
disipación disipaci n <strong>de</strong>l calor interno en<br />
celdas <strong>de</strong> convección<br />
convecci<br />
litosfera litosfera<br />
astenosfera<br />
astenosfera