El Sistema Solar y la Tierra: Estructura, Composición y Fenómenos

El Sol

Es una estrella amarilla que se formó hace unos 5 mil millones de años. Tiene forma de esfera de gas muy caliente y está formada por un 92% de hidrógeno y helio, y en una baja proporción de otros gases. Se sitúa en el centro del sistema solar; a su alrededor giran planetas, satélites, asteroides y cometas. Está un poco achatada por los polos debido al movimiento de rotación que dura 25 días en los puntos situados en los polos y 365 en los puntos situados en el ecuador.

Estructura del Sol

  1. Corona: Es un aro que lo envuelve y cuya temperatura es aproximadamente de 1 millón de grados.
  2. Cromosfera: Es la zona visible en los eclipses de sol y contiene unos campos magnéticos muy intensos.
  3. Fotosfera: Es la capa que apreciamos del Sol y es desde donde se emite la energía.
  4. Zona Convectiva: Es aquella zona en la que se genera energía y llega al exterior por convección.
  5. Zona Radiactiva: Es la zona en la cual la energía se transporta por medio de radiación.
  6. Núcleo: Es la capa más interna del Sol, que es donde se generan elevadas temperaturas y presiones, y ahí es donde se produce una reacción nuclear que va a liberar núcleos de helio y energía.

Espectro Solar

Parte de la energía del Sol que llega a la Tierra lo hace en forma de radiación electromagnética.

La Tierra

Es un planeta que se formó hace unos 4.500 millones de años a partir de materia gaseosa que después fue evolucionando hasta nuestros días.

Características

  1. En la Tierra se dan las condiciones adecuadas para que exista la vida.
  2. El oxígeno va a reaccionar con la radiación solar.
  3. El eje de rotación permite el cambio de estación y la distinta duración de los días y las noches a lo largo del año.
  4. El periodo de rotación es de 23h y 56min.
  5. El periodo de traslación es de 365,26 días.
  6. Su velocidad cuando genera una órbita es de 29,79km/h.
  7. Su diámetro de polo a polo es de 12 mil km.
  8. Su superficie es de 510 millones de km², de los cuales 149 millones son continentes y los 361 restantes mares y océanos.
  9. La Tierra estructuralmente tiene las siguientes capas:
    • Atmósfera: Es una envoltura gaseosa que envuelve la Tierra.
    • Hidrosfera: Es la capa líquida.
    • Geosfera: Es la capa sólida externa del planeta formada por minerales y rocas.

Métodos de Orientación

  1. Puntos Cardinales: Los vamos a usar como referencia para orientarnos en el espacio.
  2. Paralelos y Meridianos: Los meridianos son líneas imaginarias que pasan por los polos tomando como referencia el meridiano más importante que es el de Greenwich o meridiano 0. Los paralelos son líneas imaginarias paralelas al ecuador.

Composición Química de la Tierra

En la Tierra podemos distinguir unos elementos mayoritarios como son el hierro (35%), el oxígeno (28%), magnesio (17%), silicio (13%), níquel y azufre (7%).

Hidrosfera

Es la capa líquida que envuelve la Tierra y que ocupa aproximadamente el 71% de la Tierra. La Tierra va a estar constituida por aguas dulces que ocupan un 3% de toda el agua de la Tierra, esas aguas dulces se encuentran como aguas superficiales, luego están las aguas saladas que comprenden los mares y océanos que ocupan un 97% del agua de la Tierra.

Atmósfera

Es la capa gaseosa que rodea la Tierra. Está formada por una mezcla de gases que llamamos aire.

Origen de la Atmósfera

En un principio era una bola de fuego cuya temperatura alcanzaba unos 2.000 grados y los elementos que la formaban estaban en estado gaseoso.

Composición Inicial

Antes la atmósfera era rica en nitrógeno, CO2 y vapor de agua. Al aparecer los primeros organismos fotosintéticos lo que hacen es utilizar el CO2 y liberar el oxígeno con la fotosíntesis.

Composición Actual

Está formada por una mezcla homogénea de gases llamada aire. Esta mezcla de gases es inolora, incolora e insípida y los componentes son: nitrógeno en un 78% y oxígeno en un 21%.

Ozono

Es un gas de color azul, de olor parecido al mar y se concentra alrededor de 25km en la estratosfera. Se va a formar por la acción de la radiación ultravioleta. El CO2 se encuentra en un 0,04%.

Características de la Atmósfera

  1. Regula la temperatura de la Tierra gracias al efecto invernadero.
  2. Presenta una capa protectora frente a la radiación.
  3. Favorece la respiración de todos los seres vivos por el oxígeno.
  4. Favorece la fotosíntesis de las plantas.

Estructura de la Atmósfera

  1. Troposfera: Es la capa que está en contacto con la superficie terrestre. Es donde se producen todos los fenómenos meteorológicos, es donde se concentran la mayoría de gases y la contaminación.
  2. Estratosfera: En la estratosfera se encuentra la capa de ozono que nos protege de la radiación.
  3. Mesosfera: Es la capa de la atmósfera que está situada entre los 50 y los 80 km de altura, a esta capa llega la mayor parte de los rayos ultravioletas.
  4. Ionosfera: Se encuentra comprendida entre los 80 y los 400km de altura. En esta capa abundan los átomos y moléculas ionizados. En esta capa también hay gases y se van a reflejar las ondas de radio y de televisión. En esta capa la temperatura aumenta alcanzando los 1.500 grados.
  5. Exosfera: Es la capa que hace frontera entre la ionosfera y el espacio exterior. Prácticamente no hay aire y se encuentra a unos 1000km más o menos y su temperatura es de 2.400 grados.

Dinámica de la Atmósfera

En la troposfera se producen los fenómenos atmosféricos que son responsables del tiempo y que van a intervenir en esa dinámica.

  • El Albedo: Es la parte de la energía solar que cuando llega a la Tierra choca con las nubes y vuelve otra vez al espacio.
  • Fenómenos relacionados con el viento: Son los responsables del cambio meteorológico:
    • Viento: Es un desplazamiento de aire que va desde las zonas de alta presión o anticiclones a las zonas de baja presión o borrascas. Provoca diferencias de temperaturas en las masas de aire. Ese movimiento de las masas de aire originan los vientos que tienden a igualar las temperaturas y las presiones de distintas zonas de la Tierra. La atmósfera se encuentra dividida en masas de aires diferentes respecto a 3 parámetros, que son:
      1. Temperatura: El aire que ya está caliente asciende y ese hueco que deja es ocupado por el aire frío que desciende porque es más denso.
      2. Humedad: Es la cantidad de vapor que contiene una masa de aire determinada y que va a variar.
      3. Punto de Saturación: Es el valor máximo de vapor de agua que puede contener un volumen de aire húmedo sin llegar a condensación.

Humedad Absoluta

Cantidad de vapor de agua expresada en gramos que contiene un metro cúbico de aire en un momento determinado. Indica la relación expresada en porcentaje entre la cantidad de vapor de agua contenida en el aire actualmente y la que debería contener si estuviera saturada.

Humedad Relativa

Si el aire estuviera completamente seco la humedad relativa valdría 0 y si está completamente saturada sería el 100%.

Presión

Es el peso que la atmósfera ejerce sobre la superficie terrestre. Es debido a que los gases pesan.

Torricelli

Científico italiano que estudió la presión atmosférica. Puso en un vaso mercurio y metió un sello con más mercurio.

Borrascas

Son zonas de baja presión que se forman en ciertas zonas cercanas a la zona terrestre. En el interior de la borrasca hay una enorme movilidad en sentido contrario a las agujas del reloj lo que va a provocar es convergencia en superficie y ascensión y separación en altura.

Anticiclones

Son zonas de altas presiones, se forman cuando el aire frío más denso empieza a descender y causa la compresión de las masas de aire situadas bajo él.

Frente

Un frente se considera a una zona de convergencia donde hay una constante de masas de aire de distinta temperatura y humedad.

Isobaras

Son líneas que unen puntos geográficos de igual presión. Se miden en milibares (mb).

Fenómenos relacionados con el tiempo

  1. Corrientes de Chorro: Consiste en una potente corriente de aire que circula en sentido oeste-este y que alcanza una velocidad de hasta 500km/h.
  2. Huracanes: Son fuertes vientos que llevan lluvias torrenciales. Están formados por una zona central u ojo del huracán y otra zona más externa donde se encuentran nubes y vientos que alcanzan hasta los 200km/h.
  3. Torbellinos: Se forman cuando al calentarse la tierra el aire caliente asciende muy rápidamente en forma de espiral por lo que arrastra partículas de arena y polvo y puede alcanzar unos 100m de altura.
  4. Tornado: Se forman cuando los vientos alcanzan hasta los 480km/h en grandes nubes de tormenta y se manifiesta en forma de cono invertido.

Geosfera

Es la parte sólida de la Tierra que comprende desde la superficie terrestre hasta el centro de nuestro planeta.

Estructura de la Geosfera

Se ha determinado que la geosfera se divide en 3 capas según el modelo geoquímico.

  1. Corteza: Es la capa más externa que junto con el manto superior forman la litosfera. Está formado por rocas y minerales. La corteza continental forma los continentes y tiene un espesor entre los 30-70km, la roca más abundante es el granito. La corteza oceánica tiene un espesor de entre 8-10km. Se extiende bajo los océanos y la roca más abundante es el basalto.

Composición Química de la Corteza

La corteza se compone de 8 elementos principales: oxígeno (46,5%), silicio (29%), aluminio (8,3%), hierro (5%), calcio (4,1%), potasio (2,5%) y el sodio y el magnesio (2,3%).

Manto

Es la capa de la Tierra que está debajo de la corteza, tiene un espesor de 2850km. Está formado por silicatos de magnesio y hierro. Es más densa que la corteza y se separa de ella por una discontinuidad que se llama discontinuidad de Mohorovičić. El manto se divide en dos capas:

  1. Manto Superior: Llega aproximadamente a unos 1000km, forma junto con la corteza la litosfera.
  2. Manto Inferior: Comprende desde los 1000km hasta los 2900km. Constituye aproximadamente el 65% de la masa total de la Tierra.

Núcleo

Es la capa más interna de la Tierra, constituye su centro, tiene un espesor de 3470km, en él se alcanzan temperaturas muy altas como de 6000 grados. El núcleo es el responsable de los fenómenos magnéticos. El núcleo se separa del manto por la discontinuidad de Gutenberg. El núcleo comprende dos capas que están separadas entre sí por la discontinuidad de Lehmann:

  1. Núcleo Externo: Está formado por hierro y níquel por lo que se llama Nife, están fundidos, comprende desde los 2900km hasta los 5170km.
  2. Núcleo Interno: Está formado por hierro y níquel pero es sólido. Tiene forma esférica y comprende desde los 5170km hasta los 6370km.

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