El volcán Ubinas, en el sur del Perú, lanza ceniza desde un conducto que nace a decenas de kilómetros bajo nuestros pies, pero ninguna persona ha bajado jamás a ver de dónde sale ese material. El pozo más profundo del mundo, el de Kola, apenas llegó a 12 km, y el centro de la Tierra está a unos $6{,}371$ km. Entonces, ¿cómo sabemos qué hay allá abajo?
Métodos de estudio del interior terrestre
Las minas más profundas apenas alcanzan 4 km y los pozos de exploración unos 12 km. Aun así, sabemos que a 2,900 km de profundidad empieza una capa de metal líquido. ¿Cómo se explora un planeta del que solo hemos arañado la superficie?
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La mina más profunda del mundo apenas alcanza unos $4\ \text{km}$ de profundidad, mientras que el radio de la Tierra es de unos $6\,370\ \text{km}$. Explica por qué casi…
La mina más profunda del mundo apenas alcanza unos $4\ \text{km}$ de profundidad, mientras que el radio de la Tierra es de unos $6\,370\ \text{km}$. Explica por qué casi todo lo que sabemos del interior terrestre procede de métodos indirectos, y pon un ejemplo de método directo y otro de indirecto.
Las ondas sísmicas de tipo S no atraviesan el núcleo externo, mientras que las ondas P sí lo hacen, aunque reduciendo su velocidad. ¿Qué nos dice este hecho sobre el…
Las ondas sísmicas de tipo S no atraviesan el núcleo externo, mientras que las ondas P sí lo hacen, aunque reduciendo su velocidad. ¿Qué nos dice este hecho sobre el estado físico del núcleo externo? Razona tu respuesta.
Como las ondas P viajan más rápido que las S, mientras más lejos ocurre el sismo, más se separan sus llegadas. Si el retardo entre ambas es $\Delta t$, la distancia $d$ cumple:
$$\Delta t = \frac{d}{v_S} - \frac{d}{v_P} \quad\Rightarrow\quad d = \frac{\Delta t}{\dfrac{1}{v_S}-\dfrac{1}{v_P}}$$
El modelo según la composición química
Del exterior al centro el orden es: corteza, manto, núcleo externo y núcleo interno. La corteza es tan delgada que en el dibujo está muy exagerada.
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Ordena las siguientes capas de la geosfera desde la superficie hasta el centro del planeta: núcleo interno, manto, núcleo externo, corteza. Indica después cuál de ellas…
Ordena las siguientes capas de la geosfera desde la superficie hasta el centro del planeta: núcleo interno, manto, núcleo externo, corteza. Indica después cuál de ellas ocupa la mayor parte del volumen terrestre.
Durante un sismo las rocas de la superficie se rompen de golpe, pero en los Andes vemos capas de roca plegadas como si fueran plastilina. ¿Por qué los mismos materiales se comportan tan distinto según la profundidad?
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Explica con tus palabras qué es la litosfera, qué capas de la geosfera la forman y en qué se diferencia de la corteza.
Explica con tus palabras qué es la litosfera, qué capas de la geosfera la forman y en qué se diferencia de la corteza.
El gradiente geotérmico y las corrientes de convección
En las minas profundas, como las de la sierra peruana o las de oro de Sudáfrica, el calor de las paredes obliga a ventilar y enfriar el aire. ¿A qué ritmo se calienta el interior de la Tierra y qué efecto tiene ese calor sobre las rocas profundas?
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Observa el esquema del interior de la Tierra. Nombra las capas señaladas con los números del 1 al 4 y menciona una característica de cada una (estado físico o…
Observa el esquema del interior de la Tierra. Nombra las capas señaladas con los números del 1 al 4 y menciona una característica de cada una (estado físico o composición).
En el manto existen corrientes de convección: el material caliente asciende y el material frío desciende. Explica qué origina estas corrientes y qué relación tienen con…
En el manto existen corrientes de convección: el material caliente asciende y el material frío desciende. Explica qué origina estas corrientes y qué relación tienen con el movimiento de la litosfera.
En una prospección minera profunda se registra una temperatura de $15\ ^{\circ}\text{C}$ en superficie y de $75\ ^{\circ}\text{C}$ al alcanzar los $2\ \text{km}$ de…
En una prospección minera profunda se registra una temperatura de $15\ ^{\circ}\text{C}$ en superficie y de $75\ ^{\circ}\text{C}$ al alcanzar los $2\ \text{km}$ de profundidad.
a) Calcula el gradiente geotérmico de esa zona en $^{\circ}\text{C}/100\ \text{m}$ y en $^{\circ}\text{C}/\text{km}$.
b) Si este mismo gradiente se mantuviera constante de forma lineal hasta el centro de la Tierra (radio medio: $6\ 371\ \text{km}$), ¿qué temperatura teórica se alcanzaría en el núcleo?
c) Sabiendo que la temperatura real en el centro del núcleo se estima entre $5\ 000\ ^{\circ}\text{C}$ y $6\ 000\ ^{\circ}\text{C}$, justifica por qué el gradiente geotérmico no puede ser lineal en todo el interior terrestre e interpreta qué mecanismos de transferencia de calor (conducción en la litosfera frente a convección en el manto) explican este comportamiento.
Vuelve al principio: el material del Ubinas viene de zonas profundas que nadie ha visitado, pero lo conocemos por métodos indirectos como las ondas sísmicas. En el pozo de Kola, a 12 km de profundidad, la temperatura llegó a unos $180\ ^{\circ}\text{C}$ (allí el gradiente medio fue menor que los $30\ ^{\circ}\text{C/km}$ típicos). La roca, caliente y sometida a una enorme presión, se comportaba de forma plástica y tendía a cerrar el pozo, lo que impidió seguir perforando.
Resumen
¡A practicar! 3 ejercicios de nivel medio en este apartado