Capitulo II: Tierra
Planeta más cercano al Sol después de Mercurio y Venus
“Y sin embargo se mueve”
Galileo Galilei
Como es?
Desde sus orígenes, nuestro planeta está compuesto de diversas capas que se formaron mientras los materiales pesados caían hacia el centro y los más ligeros salían a la superficie. Entre algunas de las capas se producen cambios químicos o estructurales que provocan discontinuidades. Los elementos menos pesados, como silicio, aluminio, calcio, potasio, sodio y oxígeno, componen la corteza exterior.
Las placas que forman la corteza terrestre se encuentran flotando sobre materiales pastosos sometidos a fuertes presiones. Se desplazan lentamente las unas con respecto a las otras. En el pasado estuvieron unidas, después se separaron formando los actuales continentes. Debido a estos movimientos y a la presión sobre los materiales internos, se producen diversos fenómenos: plegamientos del terreno, fallas, grietas, volcanes y terremotos. Vivimos sobre una superficie que, lejos de permanecer estable, va cambiando a lo largo del tiempo.
Estructura de la Tierra. Modelos
Al interior de la tierra también se la conoce con el nombre de geosfera, y si se intenta hacer un estudio directo, solo se puede profundizar unos pocos kilómetros, por lo que son necesarios métodos indirectos. Existen dos modelos que intentan explicar cómo es la estructura interior de nuestro planeta.
Está claro que el interior terrestre está formado por varias capas, y en esto coinciden todos los modelos. Pero las investigaciones sobre el interior de la Tierra se han centrado en dos aspectos:
- en la composición de los materiales que forman las distintas capas del planeta: modelo estático.
- en el comportamiento mecánico de dichos materiales (su elasticidad, plasticidad, el estado físico, etc…): modelo dinámico.
Capas en el modelo estático
La corteza es la capa externa de la Tierra, en contacto directo con la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera. Se diferencian dos partes: la corteza continental, con materiales de composición y edad variada (pueden superar los 3.800 millones de años) y la corteza oceánica, más homogénea y formada por rocas relativamente jóvenes desde un punto de vista geológico.
La corteza continental
Con un espesor medio de 35 km, la corteza continental incrementa notablemente este valor por debajo de grandes formaciones montañosas, pudiendo alcanzar hasta 60-70 km.
La prolongación de los continentes por debajo del nivel del mar constituye los márgenes continentales, formados por corteza continental. Se distinguen tres zonas principales: la plataforma, el talud y la elevación.
La plataforma continental, una zona que se inclina paulatinamente hasta llegar al talud, puede no presentarse o, por el contrario, alcanzar una extensión de cientos de kilómetros. Aparece recubierta por materiales resultantes de la erosión de la tierra emergida, que han sido transportados por los cursos fluviales.
A continuación encontramos el talud, una pendiente horadada por los denominados cañones submarinos, por los que «viajan» sedimentos procedentes de la plataforma o bien consecuencia de grandes desprendimientos submarinos provocados por los terremotos. La acumulación de sedimentos determina el surgimiento de abanicos, por la forma que adquiere el depósito, que conforman la elevación continental, a veces muy extensa pero generalmente con poca pendiente.
La corteza oceánica
La corteza oceánica tiene un grosor aproximado de 10 km; no obstante, esta cifra decrece notablemente en determinados puntos del planeta, como en el rift valley, en el área central de las dorsales oceánicas, donde alcanza un valor prácticamente equivalente a O. En dicha zona, el magma procedente del manto aflora directamente. En la corteza oceánica se pueden distinguir diversas capas.
Las cuencas, cuya profundidad puede superar los 4.000 m, están formadas por corteza oceánica. En ellas pueden individualizarse diversas formas, desde antiguos volcanes, que hoy son montañas submarinas, hasta áreas deprimidas de perfil estrecho y alargado, las denominadas fosas oceánicas, que marcan el punto de contacto entre las placas litosféricas.
Por su parte, las dorsales oceánicas son cadenas montañosas de considerable longitud —de hecho, las más largas del planeta—, que se extienden de forma ininterrumpida por los océanos, a través de unos 80.000 km; su anchura es de 2 .000 km aproximadamente. Están formadas por crestas de origen volcánico, con una altitud media aproximada de 2.000 m sobre el fondo. No obstante, en algunos puntos de la Tierra, por ejemplo en Islandia, pueden llegar a emerger. Las dorsales, centro de actividad sísmica de notable intensidad, aparecen cortadas por numerosas fallas de gran tamaño, denominadas fallas transformantes.
El manto
En un nivel inmediatamente inferior se sitúa el manto terrestre, que alcanza una profundidad de 1900 km. La discontinuidad de Mohorovicic, además de marcar la separación entre la corteza y el manto terrestre, define una alteración en la composición de las rocas; si en la corteza (especialmente en la franja inferior) eran principalmente basálticas, ahora encontramos rocas mucho más rígidas y densas, las peridotitas. Hay que hacer notar que la discontinuidad de Mohorovicic se encuentra a diferente profundidad, dependiendo de que se sitúe bajo corteza oceánica o continental. El manto se puede subdividir en manto superior e inferior.
El manto superior se prolonga hasta los 650 o los 700 km de profundidad. El grosor del manto inferior varía entre 650-700 km bajo la astenosfera y 2.900 km en la discontinuidad de Gutenberg, que marca la separación entre el manto y el núcleo.
El núcleo
Los principales elementos constitutivos del núcleo terrestre son dos metales: hierro y níquel. A partir del límite marcado por la discontinuidad de Gutenberg, la densidad experimenta un súbito aumento, desde 6 a 10 kg/dm3, aproximadamente. Existe un núcleo superior y un núcleo inferior; el primero aparece fundido, mientras que el segundo, se encuentra en estado sólido y podría estar formado por hierro puro.
Capas en el modelo dinámico
La capa más externa es la litosfera formada por la corteza y la zona externa del manto superior. Es bastante rígida, presentando aproximadamente 100 km de espesor.
La litosfera descansa sobre la astenosfera, que es la franja inferior del manto superior y se encuentra fundida parcialmente. Se extiende hasta los 400 km, punto en el que el manto recupera sus características de solidez y rigidez.
A continuación se encuentra la mesosfera, que equivale al resto del manto. En la zona de contacto con el núcleo se encuentra la región denominada zona D, en la que se cree que podría haber materiales fundidos.
La capa más interna es la endosfera, que comprende el núcleo interno y el núcleo externo. Los estudios de propagación de las ondas sísmicas han puesto de manifiesto que la parte externa de la endosfera (el núcleo externo) está compuesta por materiales fundidos, ya que en esa zona se interrumpe la transmisión de algunas de las ondas
Desplazamiento de las superficies terrestres y marítimas. La teoría de la deriva continental
Desde el punto de vista físico, todos los continentes presentan una distribución irregular en el globo terrestre, encontrándose la mayor parte de las tierras en el hemisferio norte.
Fue enunciada en 1915 por Wegener, en donde reconstruía un supercontinente llamado Pangea, al final de la era Paleozoica y comienzos de la Mesozoica, que agrupaba la mayor parte de las tierras emergidas del planeta. Según su teoría, este continente se formó por el movimiento de las placas tectónicas, que hace unos 300 millones de años unió todos los continentes anteriores en uno solo.
Posteriormente habría comenzado a fragmentarse entre finales del Triásico y comienzos del Jurásico (hace aproximadamente 200 millones de años), también producto de los cambios y movimientos de las placas tectónicas. El proceso de fragmentación de este supercontinente condujo primero a dos continentes, Gondwana y Laurasia, separados por un mar circumecuatorial (mar de Tetis) y posteriormente a los continentes que conocemos hoy. Dicho proceso geológico de desplazamiento de las masas continentales se mantiene en marcha al día de hoy.
Cuando existía Pangea, nuestro planeta tenía una gran diversidad de vida animal y vegetal en la tierra y en el mar. Las grandes masas continentales cercanas a los trópicos permitieron que una mayor cantidad de calor del Sol fuera absorbido por la Tierra, lo que contribuyó a un aumento global de la temperatura. Los océanos que se encontraban a mayores latitudes reflejaban menos luz solar que la tierra absorbiendo y conservando más el calor, lo que ayudaba a moderar el clima.
Como no existían masas continentales en las regiones polares que interfiriesen con las cálidas corrientes oceánicas, los dos polos permanecían libre de hielo durante todo el año y las temperaturas no variaban mucho entre las altas latitudes y los trópicos. Cuando se separó Pangea, el clima en la Tierra era extremadamente cálido. Los continentes derivaron hacia los polos, a finales del Cretácico. A medida que el enfriamiento progresaba, la tierra acumuló más hielo y nieve lo que dio lugar a una superficie más reflectante, que bajó las temperaturas aún más.
Wegener apoyó su teoría con una impresionante colección de evidencias, incluyendo la correspondencia geométrica de los márgenes continentales, en la que encajaban las cadenas montañosas de los continentes opuestos.
Continentes actualmente separados por miles de km. de agua presentan provincias geológicas similares, con los mismos tipos de rocas dispuestos en la misma sucesión, con similitud de las antiguas condiciones climáticas y fósiles de especies idénticas.
Los movimientos de la corteza también proporcionaron un método más evolucionado para explicar la formación de montañas. Pero Wegener, erróneamente, pensó que las montañas se formaron cuando el borde más extremo de los continentes se plegó a medida que las masas continentales se abrían paso con dificultad a través de la corteza oceánica.
La teoría de Wegener explica el nacimiento de gigantescos macizos, como el Himalaya, que fue el resultado de una colisión entre dos masas de tierra. La India, en otro tiempo unida a la Antártida, a África y a Australia, se separó. Subió hacia el norte y acabó por chocar contra el continente asiático, al que levantó y arrugó.
Cada vez es más indiscutible que la deriva continental ha estado funcionando desde el inicio de la historia de la Tierra y que han desempeñado un destacado papel en la historia de la vida. Los cambios en la configuración relativa de los continentes y de los océanos tienen, una gran influencia en el medio ambiente, en los modelos climáticos y en la composición y distribución de la vida en la biosfera.
En la actualidad encontramos superficies terrestres donde se observan huellas pasadas de desiertos ardientes y ahora están cubiertos de grandes capas de hielo. Por el contrario, donde hoy predominan las actuales selvas tropicales, el suelo conserva las marcas de gigantescos glaciares. La explicación de este problema no es otra que las superficies no están donde estaban hace millones de años.
Los continuos cambios en la ecología del mundo tuvieron profundos efectos en el curso de la evolución y, por tanto, en la diversidad de los organismos vivos.
El proceso más importante por el que funciona la evolución es la «selección natural´´, que en esencia es un proceso basado en la relación entre los organismos y su medio ambiente. Ciertos rasgos heredados permiten a las especies llegar a estar particularmente bien preparadas para sobrevivir y reproducirse en el medio ambiente que les rodea. Cuando se produce una alteración medioambiental, las especies que adquieren los rasgos favorables mediante mutaciones se adaptan más fácilmente que otras especies y tienen más probabilidades de sobrevivir y transmitir sus características de supervivencia a su prole. Ya que hay un gran número de medioambientes diferentes, el resultado es una amplia variedad de especies.
Por tanto, las tendencias evolutivas varían a través de los tiempos geológicos en respuesta a los grandes cambios medioambientales, ya que la selección natural actúa adaptando los organismos a las nuevas condiciones, forzándolos en función de un número de factores medioambientales producidos, entre otras razones, por la deriva continental.
La inmensa mayoría delas especies marinas vive en las plataformas continentales, o en aguas poco profundas de ciertas islas, y en elevaciones submarinas de menos de 200 metros de profundidad. Las faunas más ricas de aguas poco profundas se encuentran en los trópicos, que están poblados de un gran número de especies altamente especializadas. A medida que la latitud aumenta, la diversidad disminuye, hasta que en las regiones polares se encuentra menos del 1/10 del número de especies que hay en los trópicos.
La diversidad depende principalmente de las fuentes de alimento. Ya que las estaciones son más pronunciadas en las latitudes altas, existen mayores fluctuaciones en la producción de alimento. La diversidad se ve afectada tanto por los cambios estacionales como por las variaciones en las corrientes ascendentes y de superficie, que afectan a las fuentes de alimento, lo que produce enormes fluctuaciones en el crecimiento. Por tanto, los lugares con mayor diversidad de especies son las costas de pequeñas islas o pequeños continentes inmersos en grandes océanos, donde las fluctuaciones en las fuentes de alimento están menos afectadas por los efectos estacionales de las masas continentales, de la extensión de los mares interiores y de la presencia de las montañas costeras, todos estos factores controlados por los movimientos continentales.
Cuando todos los continentes estaban unidos en Pangea, al principio del Triásico, un continuo margen continental de aguas poco profundas discurría a su alrededor sin mayor barrera física para la dispersión de la vida marina. Los mares estaban entonces confinados en las cuencas oceánicas y no se extendían significativamente sobre las plataformas continentales. En consecuencia, los hábitats para los organismos marinos de aguas poco profundas eran muy limitados, existiendo, por tanto, poca diversidad de especies. Como resultado, los biotopos marinos estaban más extendidos, aunque comprendían, comparativamente, un menor número de especies.
Cuando Pangea se separó y los continentes resultantes migraron hacia sus posiciones actuales, la diversidad de nuevo se incrementó hasta situaciones sin precedentes, proporcionando una rica variedad de especies.
Tectónica de Placas
La tectónica de placas, es la teoría según la cual la parte más superficial de la Tierra está formada por placas rígidas, denominadas litosfera con espesores medios de un centenar de Km, que se encuentran flotando por encima de rocas fundidas parcialmente que constituyen la astenosfera. Esta teoría permite explicar de manera coherente, la génesis de todos los fenómenos geológicos, que se producen gracias al movimiento de las placas litosféricas por encima de la astenosfera.
Existen tres tipos de límites entre las placas litosfericas:
- Las zonas de expansión; que se sitúan en las dorsales oceánicas y en los rift continentales. En las dorsales, es donde intermitentemente van siendo expulsadas lavas basálticas provenientes del manto, que empujan y se separan las dos placas oceánicas, siendo un mecanismo de generación de placas.
- Las zonas de subducción; que son los lugares de colisión entre las placas oceánicas y continentales, donde debido al peso de la litosfera oceánica, comienza a hundirse por debajo de la continental, hacia la astenosfera. En la astenosfera, debido a las altas temperaturas que ésta presenta, la placa oceánica se fundirá. Las zonas de subducción se presentan como fosas estrechas y profundas. La placa oceánica penetra en el interior de la astenosfera con una inclinación media de 45º, hasta una profundidad máxima de 700 Km. Esta penetración produce un rozamiento entre placa oceánica y la astenosfera que genera fuertes seismos, cuyos hipocentros se sitúan a lo largo de una superficie denominada «zona de Benioff´´.
- La zona de colisión entre dos placas intercontinentales, que producirá cadenas montañosas; las fallas transformantes son zonas de fractura que enlazan las dorsales con las fosas o distintos segmentos de una dorsal o de una fosa. Son límites de placas en donde la litosfera ni se crea, ni se destruye, solo se produce un movimiento horizontal paralelo al límite de placas. Este movimiento crea un roce que genera seísmos. También se forma un vulcanismo allí donde asciende parte de los fundidos provenientes de la litosfera oceánica subducida, menos densa que los materiales de la astenosfera.
Para la mayoría de los geólogos el origen de las fuerzas que producen el desplazamiento de las placas hay que buscarlo en el comportamiento del manto y serian debidas a las corrientes de convección del manto, el cual libera calor mediante este mecanismo térmico. Estos movimientos ascensionales liberan energía debido al poco espesor de la corteza que se ve afectada e influenciada por los movimientos del manto. Allí donde el manto se manifiesta mediante una corriente de ascenso, la corteza se debilita y se rompe, creándose una dorsal oceánica.
Se conoce como dorsal oceánica a una alineación montañosa con un surco profundo en el centro denominado rift oceánico. La cordillera se eleva sobre el fondo oceánico hasta una altura de 3500 m por lo que generalmente no llega a emerger del océano.Una dorsal presenta un gradiente geotérmico elevado y un alto valor de la gravedad debido a los densos materiales del manto que ascienden. Es una zona de creación de corteza. Bajo la dorsal son frecuentes los seismos debido a las fuerzas tensionales producto de la tracción. La diferente velocidad de emisión de materiales volcánicos que presenta la dorsal en cada punto genera una fractura que se denomina falla de transformación.
Las fosas oceánicas se presentan en los márgenes continentales cuando subduce la corteza oceánica al chocar con otra corteza continental u oceánica. Estos profundos surcos son estrechos y muy alargados. Se caracterizan, no sólo por la orografía sino también por ser áreas activas con seismos frecuentes que provocan deslizamientos en el talud o rampa de descenso a ellas. Presentan un valor de la gravedad menor que el valor medio. El gradiente geotérmico elevado.
Antártida
Ya en el siglo V a. C., los antiguos griegos anticiparon la existencia de un continente austral. El continente antártico ocupa el 9,4% del total de la superficie terrestre (14.300.000 km²). el continente más elevado de la Tierra, con una altitud promedio de 2000 msnm. Alberga alrededor del 80 % del agua dulce del planeta. Es también el continente con el promedio de humedad más bajo de la Tierra y el de temperatura promedio más baja.
El punto más alto del continente es el macizo Vinson, con 4900 m. El monte Erebus es un volcán activo de la Antártida situado en la costa oriental de isla de Ross. Su elevación es de 3794 m. Parte de la Antártida se encuentra cubierta por un gigantesco casquete de hielo com un espesor promedio de 2500 m; un máximo registrado de 4776 m, en la Cuenca Astrolabio de la Tierra Adelia . En pocos lugares afloran las rocas.
El continente está rodeado por un extenso océano, el Antártico. El límite con el Índico, el Pacífico y el Atlántico se ha denominado línea de convergencia antártica. Esta línea imaginaria queda determinada por las diferentes características de las aguas; las del Antártico son mucho más frías y presentan muy baja concentración de sales.
Convencionalmente se divide al continente antártico en cuatro cuadrantes. Cada cuadrante se identifica con el nombre de las tierras o del océano que enfrenta. En la Antártida hay cadenas montañosas de relevancia. La cadena Transantártica tiene picos de más de 3.000 m, que a veces apenas sobrepasan el hielo. En los Antartandes, la continuación de la cordillera de los Andes que atraviesa la península antártica, se encuentra el pico más alto del continente, el monte Vinson, de 5.410 m.
Las condiciones climáticas de la Antártida son tan rigurosas que la vida sólo es posible en una pequeñísima porción de su área total. Las temperaturas son extremadamente bajas (varias decenas de grados centígrados bajo cero), la luz es escasa durante buena parte del año, el suelo está casi totalmente cubierto por hielo y la atmósfera es sumamente seca.
Las condiciones menos severas para la vida se dan especialmente en el área marina, y también en una estrecha franja que se extiende por la costa continental hasta unos pocos cientos de metros hacia el interior. El ecosistema terrestre antártico carece de los grandes mamíferos que viven en el ártico; tampoco hay árboles ni arbustos, ni pastos. Todo esto contribuye a conferirle al continente su particular fisonomía. En la estación estival, en las escasas zonas sin hielo o nieve, puede distinguirse una vegetación de cierta diversidad en la cercanía de las zonas de nidificación o de descanso de distintas aves. Como el suelo es arenoso y no posee humus, los minerales necesarios para su supervivencia son aportados por las deposiciones de esas mismas aves. Ocasionalmente pueden divisarse formas vegetales microscópicas en el agua de deshielo.
Las especies vegetales más numerosas son las de líquenes, asociaciones simbióticas de hongos con algas que toman minerales de las rocas. A ellas se agregan musgos, algas, hongos y bacterias. En la península antártica y en algunas islas pueden hallarse ejemplares de dos especies de plantas con flores, entre ellas, el denominado clavel antártico. Sólo unas pocas especies de insectos y de arácnidos han sido detectadas en el continente, pero es frecuente la presencia de parásitos e aves y mamíferos marinos. La mayor riqueza biológica se encuentra en el mar que circunda al continente, donde se localiza un complejo ecosistema. Esto es posible sobre todo por la alta concentración de oxígeno del océano Antártico.
En las aguas del océano Antártico hay plancton, una comunidad de microorganismos que se desplazan según las corrientes, y pueden tener origen vegetal (fitoplancton) o animal (zooplancton). El fitoplancton está constituido por algas unicelulares, como las diatomeas, y otros organismos microscópicos. Constituye el primer eslabón de todas las cadenas tróficas antárticas. El zooplancton está compuesto por organismos que se alimentan de fitoplancton o de otros organismos del zooplancton. De ellos, el más abundante es el grupo de los eufausidos, pequeños crustáceos conocidos con el nombre de krill. Sus enormes cardúmenes son alimento para peces, mamíferos, aves y otras poblaciones marinas; por ello son elementos determinantes de la dinámica de todo el ecosistema antártico. El krill se ha multiplicado a partir de la virtual extinción de las ballenas a las que servía de alimento, y representa una opción para la alimentación humana por su riqueza en proteínas. En el océano también se encuentran esponjas, moluscos, equinodermos, anélidos y un centenar de especies de peces.
Entre los mamíferos que viven en los mares antárticos se encuentran las focas (de Weddell, cangrejera, de Ross, leopardo), los otáridos, que son las focas con orejas, y el lobo marino de dos pelos, que es el de mayor desarrollo. Estos últimos, sin embargo, se concentran sobre todo en las islas localizadas fuera de la convergencia antártica. Por otra parte, en el continente se han localizado varias especies de aves voladoras, como los cormoranes, las eskúas, los albatros, la paloma antártica, el petrel, las gaviotas y los gaviotines; aves anfibias, como el pingüino, que anida en tierra y se provee de alimento en el mar, del que existen varias especies: real, saltador, emperador, de Adelia, pico rojo.
Movimientos de la Tierra.
La Tierra, como cualquier cuerpo celeste, no se encuentra en reposo sino que está sometida a movimientos de diversa índole. Los principales movimientos de la Tierra son los movimientos de rotación, traslación, precesión, nutación y bamboleo de Chandler.
La órbita de la Tierra es elíptica: hay momentos en que se encuentra más cerca del Sol y otros en que está más lejos. Además, el eje de rotación del planeta está un poco inclinado respecto al plano de la órbita. Al cabo del año parece que el Sol sube y baja.
El camino aparente del Sol se llama eclíptica, y pasa sobre el ecuador de la Tierra a principios de la primavera y del otoño. Estos puntos son los equinoccios. En ellos el día y la noche duran igual. Los puntos de la eclíptica más alejados del ecuador se llaman solsticios, y señalan el principio del invierno y del verano.
Cerca de los solsticios, los rayos solares caen más verticales sobre uno de los dos hemisferios y lo calientan más. Es el verano. Mientras, el otro hemisferio de la Tierra recibe los rayos más inclinados, han de atravesar más trozo de atmosfera y se enfrían antes de llegar a tierra. Es el invierno.
Movimiento de rotación:
Es un movimiento que efectúa la Tierra girando sobre sí misma a lo largo de un eje ideal denominado Eje terrestre. Una vuelta completa, tomando como referencia a las estrellas, dura 23 horas con 56 minutos y 4,1 segundos y se denomina día sidéreo.
Sin embargo, la primera referencia tomada por el hombre fue el Sol, cuyo movimiento aparente, originado en la rotación de la Tierra, determina el día y la noche, dando la impresión que el cielo gira alrededor del planeta. Este fenómeno se conoce como día, que en astronomía se refiere como día solar y se corresponde con el tiempo solar.
El eje terrestre forma un ángulo de 23,5 grados respecto a la normal de la eclíptica, fenómeno denominado oblicuidad de la eclíptica. Esta inclinación produce los largos meses de luz y oscuridad en los polos geográficos, además de ser la causa de las estaciones del año debido al cambio del ángulo de incidencia de la radiación solar.
Movimiento de traslación
Es un movimiento por el cual la Tierra se mueve alrededor del Sol. La causa de este movimiento es la acción de la gravedad, originándose cambios que, al igual que el día, permiten la medición del tiempo. Tomando como referencia el Sol, resulta lo que se denomina año tropical, lapso necesario para que se repitan las estaciones del año; dura 365 días, 5 horas y 47 minutos.
El movimiento que describe es una trayectoria elíptica de 930 millones de kilómetros a una distancia media del Sol de prácticamente 150 millones de kilómetros. De esto se deduce que el planeta se desplaza con una rapidez media de 106.000 kilómetros por hora o, lo que es lo mismo, 29,5 kilómetros por segundo.
El Sol ocupa unos de los focos de la elipse y, debido a esta excentricidad, la distancia entre el Sol y la Tierra varía a lo largo del año. A primeros de enero se alcanza la máxima proximidad al Sol, produciéndose el perihelio, donde la distancia es de 147,5 millones de km. mientras que a primeros de julio se alcanza la máxima lejanía, denominado afelio, donde la distancia es de 152,6 millones de km.
Movimiento de precesión
La Tierra no es una esfera perfecta, sino que presenta un ensanchamiento ecuatorial debido a su rotación. El efecto gravitacional de la Luna y del Sol sobre este ensanchamiento hace que el eje de rotación de nuestro planeta, que está inclinado 23 ,5 con respecto a la vertical, no esté fijo en el espacio, sino que describa una circunferencia, precisamente como hace el eje de una peonza que gira vertiginosamente.
Una vuelta completa de precesión dura 25.767 años, ciclo que se denomina año platónico y cuya duración ya había sido estimada por los Antiguos mayas . El diámetro de la circunferencia descrita por el eje sobre el fondo de la esfera celeste es de 47 grados, es decir, el doble de la inclinación del eje terrestre.
Por efecto de la precesión, esa estrella de referencia alineada con el eje terrestre y llamada Polar cambia; así como cambian las Coordenadas astronómicas de los astros y el punto de intersección entre el plano del Ecuador terrestre y el plano de la órbita terrestre, que se define Equinoccio.
Precesión de los equinoccios
Un equinoccio es un momento en el tiempo (no todo el día) cuando el Sol se puede observar directamente sobre el ecuador y se producen alrededor de 20 de marzo y 23 de septiembre de cada año.
Hay dos equinoccios durante el año: el equinoccio de primavera y el equinoccio de otoño (respecto al hemisferio norte), son dos días en los que la noche y el día tendrán la misma longitud.
Debido a la precesión de los equinoccios sobre la eclíptica, un ciclo de 25.767 años, el punto Aries retrocede aproximadamente 1° en 70 años, de modo que el signo Aries, actualmente, se encuentra en la constelación Piscis. Cuando la retrogradación haya completado un ciclo completo de 360°, volverán a coincidir los signos del zodíaco y las constelaciones.
Eclíptica
Es la proyección del plano orbital de la Tierra sobre la Esfera celeste. Desde el momento que el plano de la órbita terrestre está inclinado aproximadamente 23º27´ con respecto al Ecuador, la eclíptica también esta inclinada en el mismo valor .
El plano de ecuador terrestre y el de la eclíptica, se cortan en una línea que tiene en un extremo el punto Aries, y en el diametralmente opuesto el punto Libra. Cuando el Sol cruza el punto Aries se produce el equinoccio de primavera (alrededor del 20-21 de marzo, iniciándose la primavera en el hemisferio norte y el inicio del otoño en el hemisferio sur), y a partir del cual el Sol se encuentra en el hemisferio norte terrestre; hasta que alcanza el punto Libra, en el equinoccio de otoño (alrededor del 22-23 de septiembre, iniciándose el otoño en el hemisferio norte y la primavera en el hemisferio sur).
Los antiguos llamaron así a la línea del cielo en la que se producen los eclipses. Coincide, lógicamente, con la línea que marca el plano de la órbita de la Tierra alrededor del sol, que es prácticamente el mismo que el del resto de los planetas y el mismo que el plano de giro de la Luna alrededor de la Tierra.
La oblicuidad en 2010 fue de 23° 26′ 16″. En 1907 fue exactamente de 23° 27′. Está disminuyendo actualmente a razón de 47″ por año, debido al movimiento terrestre denominado nutación.
Movimiento de nutación
Este movimiento también es debido al achatamiento de los polos y a la atracción de la Luna y el Sol sobre el eje ecuatorial. También es un movimiento de vaivén y se produce durante el movimiento de precesión, el eje recorre a su vez una pequeña elipse (como si fuese una pequeña vibración). Una vuelta completa a la elipse supone 18,6 años y el eje de rotación de la Tierra oscila hasta unos nueve segundos de arco a cada lado del valor medio de la oblicuidad de la eclíptica. En una vuelta completa de precesión, la Tierra habrá realizado 1.385 bucles.
Al depender el movimiento de nutación de la estructura interna de la Tierra, las discrepancias entre los valores predichos y observados proporcionan información sobre modelos para el núcleo terrestre.
Bamboleo de Chandler
Se trata de una pequeña oscilación del eje de rotación de la tierra que añade 0,7 segundos de arco en un período de 433 días a la precesión de los equinoccios. Los polos de la Tierra se mueven en una circunferencia irregular de 3 a 15 metros de diámetro, en un movimiento oscilatorio.
Actualmente no se conocen las causas que lo producen, aunque se han propuesto varias teorías (fluctuaciones climáticas causantes de cambios en la distribución de la masa atmosférica, posibles movimientos geofísicos bajo la corteza terrestre, etc).
Ha sido propuesto como el causante de la actividad tectónica mayor, incluyendo terremotos, vulcanismo, el fenómeno del Niño y el calentamiento global del planeta, aunque no hay datos en la actualidad que apoyen estas teorías.
El diámetro del bamboleo ha variado desde su descubrimiento, alcanzando la máxima amplitud registrada en 1910. El bamboleo de Chandler se detuvo en enero de 2006. Hubo una variación de 90 grados en la trayectoria predicha del bamboleo (habitualmente una espiral creciente o decreciente, dependiendo del momento del ciclo). El cese del movimiento se mantuvo hasta el 11 de febrero de ese año, en que comenzó de nuevo a desarrollar su movimiento habitual.
Atmosfera terrestre
La atmósfera terrestre es la parte gaseosa de la Tierra, siendo por esto la capa más externa y menos densa del planeta. Está constituida por varios gases que varían en cantidad según la presión a diversas alturas. Esta mezcla de gases que forma la atmósfera recibe genéricamente el nombre de aire. El 75% de la masa atmosférica se encuentra en los primeros 11 km de altura (Troposfera), desde la superficie del mar. Los principales elementos que la componen son el oxígeno (21%) y el nitrógeno (78%).
La atmósfera protege la vida sobre la Tierra absorbiendo gran parte de la radiación solar ultravioleta en la capa de ozono. Además, actúa como escudo protector contra los meteoritos, los cuales se desintegran en polvo a causa de la fricción que sufren al hacer contacto con el aire.
Durante millones de años, la vida ha transformado una y otra vez la composición de la atmósfera. En principio podemos decir que la atmósfera terrestre comenzó a formarse hace unos 4.600 millones de años con el nacimiento de la Tierra.
En las primeras fases de su existencia, fue determinada por los procesos fundamentales implicados en la formación y evolución primitivas del planeta: la posición de la Tierra dentro del sistema solar, la distancia de la Tierra al Sol y su temperatura de equilibrio.
El calor derivado de los procesos que formaron la Tierra sólida causaron el escape de gases de esos elementos que estaban en la superficie de la Tierra, o cerca de ella y que más fácilmente se evaporaban. El viento solar puede haberse llevado la mayor parte de esta atmósfera primitiva durante los primeros 1.000 millones de años de vida de la Tierra. La hipótesis mas difundida es que la atmósfera de las primeras épocas de la historia de la Tierra estaría formada por vapor de agua, dióxido de carbono (CO2) y nitrógeno, junto a muy pequeñas cantidades de hidrógeno (H2) y monóxido de carbono (CO) pero con ausencia de oxigeno.
A medida que la Tierra se enfriaba y solidificaba comenzaba a formarse la atmósfera de los días presentes. Cuando se saturó en vapor de agua, el vapor comenzó a condensarse, cayendo sobre la superficie cálida y formando las primeras charcas y lagos.
No sabemos con exactitud cuándo se formaron los océanos, pero durante los primeros 600 o 700 millones de años no pudieron ser estables, ya que algunos de los choques, extraordinariamente violentos, con cometas y asteróides, debieron vaporizar parte del agua de la Tierra.
Las rocas más antiguas que conocemos nos permiten afirmar que, hace unos 3.800 millones de años, ya existían corrientes de agua superficiales, y a partir de ese momento, todos los testimonios geológicos parecen confirmar la existencia de una hidrosfera estable.