La Tierra, esa gran desconocida

La Tierra es lo que pisamos. Simple. ¿Algo más? Ya veras como te quedas a cuadros con muchas de las cosas que vamos a descubrir. Yo también aprendo todos los días, igual que cualquiera de vosotros. Esto es como repasar E.G.B., E.S.O., el instituto y toda la cultura general en un solo bloque.

Las nubes y el clima se genera a 16 kilómetros/10 millas de altura en la denominada troposfera. Para tener una referencia más conocida, unas dos veces la altura del monte EverestMonte EverestWikipedia. Desde está altura hasta la superficie terrestre, los científicos hablan de atmósfera inferior.

Lo siguiente que nos encontramos es la estratosfera, que se extiende aproximadamente desde los ya mencionados 16 kilómetros/10 millas a los 50 kilómetros/30 millas de la superficie. Cuando se viaja a través de la estratosfera, la temperatura aumenta un poco como resultado del calor liberado por por el proceso en el que la luz ultravioleta genera una variedad del oxígeno llamada ozonoOzonoEl ozono (O3) es una sustancia cuya molécula está compuesta por tres átomos de oxígeno, formada al disociarse los dos átomos que componen el gas oxígeno. Cada átomo de oxígeno liberado se une a otra molécula de oxígeno gaseoso (O2), formando moléculas de ozono (O3). Wikipedia.

Entre los 50 km/30 millas hasta los ± 80 km/50 millas, nos encontramos la zona llamada mesosfera donde la temperatura baja de forma considerable debido a la altitud. La atmósfera en muy tenue, pero hay demasiadas partículas todavía que ofrecen resistencia a cualquier objeto que se mueva a través de ella. Es la capa en la que los meteoros se desintegran en su mayoría. Es donde se forman los cristales de hielo en las nubes más altas que son las que vemos cuando esta oscureciendo, por el sol que esta oculto por el horizonte.

La siguiente capa en la ionosfera. Aquí es donde la ondas largas de radio, AMLa modulación de amplitud o amplitud modulada (AM) es una técnica utilizada en la comunicación electrónica, más comúnmente para la transmisión de información a través de una onda transversal de televisión. La modulación en amplitud (AM) funciona mediante la variación de la amplitud de la señal transmitida en relación con la información que se envía., se propaguen más allá del horizonte visible. Y llegamos a la termosfera que va hasta los 500 km/300 mi. Pasando de este punto solo queda la exosfera. La atmósfera es tan tenue que podríamos hablar de vacío. Hay partículas de alta energía y campos magnéticos.

Gracias a los estudios geológicos en boga durante el siglo XIX se comenzó a dudar de la edad de la tierra desde el punto de vista bíblico, el único aceptable en aquel momento, que la estimaba en 600.000 años. En tiempos de Napoleón Bonaparte, un científico, Jean-Baptiste Joseph FourierJean-Baptiste Joseph FourierWikipedia (1768-1830) que le acompaño y no cayo en desgracia después de faltar el emperador, y que tenía como mayor preocupación estudiar la forma que tenían los cuerpos de intercambiar calor o, como este fluía entre ellos. En 1822 publicó su Teoría analítica del calor. En esta obra fijo su atención en cuanto tiempo tardó la tierra en enfriarse hasta alcanzar la temperatura actual. Sus cálculo matemáticos podrían situar la edad de la Tierra en cien millones de años (100.000.000). Hoy en día estamos hablando del doble. A este señor debemos la creación del «efecto invernadero», y nosotros que era un termino moderno.

La estratigrafíaParte de la geología que estudia la disposición y las características de las rocas sedimentarias y los estratos. es la rama de la geología que trata del estudio e interpretación de las rocas sedimentarias, metamórficas y volcánicas estratificadas, y de la identificación, descripción, secuencia, tanto vertical como horizontal, cartografía y correlación de las unidades estratificadas de rocas. A la vez sirvió para que los geólogos pudieran ver cual podía ser la edad real de la tierra. Entre los siglos XVIII y XIX se logró establecer una edad relativa para ciertas rocas que pertenecían a la corteza terrestre y les asignaron nombres ─Cretáceo, Jurásico, etc.─ que se correspondían con las eras geológicas por las que ha pasado esa corteza. Una vez hecho esto, llegaron a la conclusión de que no podía haber ocurrido todo esto en unos cuantos miles de años y comenzaron a suponer que todo lo que se encontraba encerrado dentro de estas rocas ─animales y plantas─, podían tener millones e incluso cientos de millones. Pero solo eran suposiciones y sus detractores seguían mofándose.

Otro método que se utilizo fue la datación a través de los anillos de los árboles. Esta datación además de demostrar la edad del árbol deja registro de variaciones climáticas. Un árbol crea un anillo por año. si el año fue bueno, húmedos y calurosos, los anillos son mas gruesos que en los años secos y frescos.

El sistema de datación por carbono 14 se utiliza mediante el estudio de la fijación del carbono en un animal o planta. Al morir el huésped, el carbono 14 se deteriora, pero sabemos en que proporción. Se suele utilizar para métodos en que la datación es lejana. El carbono 14 tiene una vida media ─ a partir de que su poder radiactivo cae hasta el 50 %─ de 5.600 años. Si un fósil de animal o planta presenta una cantidad de radiación del 25 % podríamos afirmar que tendría unos 11.400 años. Pero hay que ser muy cuidadoso en estas mediciones, cualquier pequeño fallo da al traste con la investigación.

Se puede utilizar también la datación por Uranio 238. Su deterioro es más lento aun que el carbono 14. Se han datado por este método rocas con 3.800 millones de años.

En el año 200 a. de C., Eratóstenes de CireneEratóstenes de CireneWikipedia midió la Tierra. Para hacerlo utilizó datos que él conocía. Había oído que a medio día del solsticio de veranos, 21 de junio, el sol en Syene, situada a 800 kilómetros/500 millas al sur de Alejandría, brillaba directamente encima de un pozo. Como también sabía que en esa misma fecha no brillaba directamente sobre su cabeza en Alejandría, decidió medir la diferencia del ángulo solar en las dos ciudades. Para ello, clavo un palo en la arena, y midió la longitud de su sombra al mediodía. Aplicando trigonometría básica, dedujo que los rayos del sol en Alejandría caían en un ángulo de 7,2° con respecto a la vertical. Como las dos ciudades distaban una de la otra 800 kilómetros/500 millas, calculo que la diferencia de la Tierra ─pasando por los polos─ era (360 : 7,2) X 800 = 40 000 kilómetros/25 000 millas. Solo se equivocó en un 1 %. Todos los datos que uso eran suposiciones. La distancia de las ciudades era supuesto a lo que tardaba el camello, Syene tampoco estaba al sur exacto de Alejandría, y el sol no caía en vertical. Pero se equivoco poco.

Los cálculos que fueron usados por Newton en su Principia estaban basados en la atracción relativa entre objetos de masa diferentes. Así que sugirió que si se suspendía una plomada junto a una montaña, la gravedad de la montaña la empujaría ligeramente fuera de la vertical, y la desviación podía ser lo suficientemente grande como para ser medida. Como se conocía el volumen de la Tierra, eso haría posible saber la densidad media de la Tierra. Pero la montaña tenía que tener una forma lo más regular posible para que la desviación del dato fuera lo más pequeño posible o aceptable.
Nevil MaskelyneWikipedia (1732-1881), astrónomo británico, propuso la búsqueda de la montaña, pero la realizó finalmente un amigo suyo, Charles MansonCharles Mason (1730–1787) fue un astrónomo inglés. Su nombre está ligado a la delimitación en la década de 1760 de la Línea Mason-Dixon, frontera entre cuatro estados de los EE.UU., no el asesino, que encontró en la highlands escocesas una llamada Schiehallion. El experimento fue inspeccionado directamente por Maskelyne que paso cuatro meses de 1774 al pie de la montaña. Los cálculos los realizo un matemático, Charles HuttonWikipedia, que expuso una cifra
Pero no todos estaban contentos así que hasta 1978, en el que Henry CavendishWikipedia (1731-1810) lo consiguió de forma exacta, todo eran pros y contras. Cavendish para su experimento utilizó un aparato diseñado por un amigo suyo, John MitchellWikipedia (1724-1793), clérigo y geólogo, que murió antes de poder ponerlo en práctica. Henry compro el artefacto y lo instalo en una de sus casas.

El aparato consistía en dos bolas metálicas, de 30 centímetros de diámetro, colgadas de un caballete de acero; y dos bolas más pequeñas, de 5 centímetros de diámetro, suspendidas cerca de las primeras y conectadas entre sí por un cable fino de cobre. Era una báscula de torsión. Lo que medía era la torsión del cable por la atracción que sufrían las bolas pequeñas hacía las grandes. Cavendish instalo el aparato en un cuarto y todas las lecturas de las mediciones las hizo desde el exterior mediante un telescopio. La gravedad era ínfima, por lo que parecía que la cosa no pintaba bien, pero al final concluyó que la Tierra era 5,48 más densa que el agua. Era un 20 % más que el experimento de la montaña y que estaba dentro del 1 % permitido.

La mayor parte del material que forma la corteza terrestre está compuesta de un número pequeño de elementos, de los cuales el oxígeno y el silicio son de largo, los que más abundan:

El silicio es característico de las rocas de superficie (cuarzo, arena, etc.). El hierro parece que cuanto más se profundiza en la Tierra, mayor presencia de hierro hay. La dureza de las rocas se mide en la escala de Mohs, nombre que toma de Friedrich MohsCarl Friedrich Christian MohsWikipedia (1773-1839)y que se basa en la siguiente lista de diez minerales de referencia:

La dureza de un mineral que no se encuentra en la lista de Mohs viene determinada por su habilidad para rayar los minerales de igual dureza o más blandos. La uña tiene una dureza de 2,5, entre el yeso y la calcita.

Para estudiar el interior de nuestro planeta, se utilizan sismógrafosEl sismógrafo o sismómetro es un instrumento para medir terremotos o pequeños temblores provocados por los movimientos de las placas tectónicas o litosféricas. Fue inventado en 1842 por el físico escocés James David Forbes. Wikipedia, para lo que hay que crear pequeños terremotos. Los terremotos reales aportan mucha información, pero son impredecibles, como vemos constantemente en las noticias. Pero hasta ahora y hasta cierta profundidad solo tenemos aproximaciones. Os dejo información de lo que creemos:

La Tierra en comparación con otros planetas es húmedo. El 70 % de la superficie esta cubierta de agua. Aproximadamente el 3 % del peso del agua esta compuesto por sólidos, cuyas tres cuartas partes son sal. Circula constantemente, pero no aumenta. La poca salubridad del agua de mar al estar siempre filtrándose con minerales tuvo explicación en 1970, cuando se descubrieron los respiraderos del océano profundo. El agua de mar es tragada por estas hendiduras en el lecho oceánico y cuando vuelve a emerger, millones de años después en forma de vapor de agua por los volcanes, la sal se ha filtrado por su paso a través de la roca.

La composición del agua del mar no ha cambiado en los últimos 100 millones de años. Nos referimos a el volumen de sal, otras sustancias disueltas en ella, así como los productos insolubles de la corrosión del suelo. Tres cuartas partes del agua dulce de la Tierra está en forma de hielo. Y casi dos tercios esta inmóvil en el manto glacial antártico. El hielo antártico tiene de término medio 2.000 metros/7.000 pies de espesor y millones de años de antigüedad.

La tierra gira como una peonza, además de bascular de igual forma que una peonza. Mientras una peonza gira, su eje describe un cono invertido conocido como «oscilación» y la tierra hace los mismo. Una línea imaginaria dibujada a través de su eje asciende al cielo del norte, trazando un círculo en las estrellas, que se denomina precesión y fue descubierto HiparcoHiparco de NiceaWikipedia en el siglo II a de C..

Es un movimiento lento, tarda en realizarse unos 26.000 años. Unos de los problemas que ha creado es que la estrella Polar que servía de referencia a los viajeros por el hemisferio norte, cada vez sirve menos de referencias. La explicación de este hecho, la precesión, se debe a dos cosas: una, que el eje de la tierra está inclinado 23º hacia el plano de su órbita; y a que la tierra está abultada en el ecuador. Lo que hace que el tirón gravritacional del Sol, más que el de la Luna, es lo que se llama precesión.

La fricción entres las mareas y el lecho oceánico frena la velocidad con la que gira la Tierra sobre su eje. Por eso cada siglo es una milésima mas largo. Existe un principio físico llamado «la conservación del momento angular», que exige que la Luna se aleje a medida que la Tierra frena, unos 4 centímetros/1,5 pulgadas al año. Hay que recordar que la tierra gira sobre si misma a 1.675 km/1.049 millas por hora (15 grados por hora).

Os dejo un montón de datos como final apoteósico.

*      10²¹ significa un uno seguido de 21 ceros. La masa de la Tierra es de 5 880 millones de millones de millones de toneladas.
**     La densidad media del agua es 1
***   El tiempo que tarda la Tierra en completar una revolución en torno a su eje.
**** El intervalo entre una medianoche y la siguiente.

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