El magnetismo terrestre significa que la Tierra se comporta como un enorme imán. El físico inglés William Gilbert fue el primero que lo señaló, en 1600, aunque los efectos del magnetismo terrestre se habían utilizado mucho antes en las brújulas primitivas.

La Tierra está rodeada por un potente campo magnético, como si el planeta tuviera un enorme imán en su interior cuyo polo sur estuviera cerca del polo norte geográfico y viceversa. Por paralelismo con los polos geográficos, los polos magnéticos terrestres reciben el nombre de polo norte magnético y polo sur magnético, aunque su magnetismo real sea opuesto al que indican sus nombres.

El polo norte magnético se sitúa hoy cerca de la costa oeste de la isla Bathurst en los Territorios del Noroeste en Canadá. El polo sur magnético está en el extremo del continente antártico en Tierra Adelia.

Las posiciones de los polos magnéticos no son constantes y muestran notables cambios de año en año. Las variaciones en el campo magnético de la Tierra incluyen el cambio en la dirección del campo provocado por el desplazamiento de los polos. Esta es una variación periódica que se repite cada 960 años. También existe una variación anual más pequeña, el campo magnético de la Tierra tiene tendencia a trasladarse hacia el Oeste a razón de 19 a 24 km por año.

Electricidad terrestre.

Se conocen tres sistemas eléctricos generados por procesos naturales. Uno está en la atmósfera. otro está dentro de la Tierra, fluyendo paralelo a la superficie, y el tercero, que traslada carga eléctrica entre la atmósfera y la Tierra, fluye en vertical.

La electricidad atmosférica es el resultado de la ionización de la atmósfera por la radiación solar y a partir del movimiento de nubes de iones. Estas nubes son desplazadas por mareas atmosféricas, que se producen por la atracción del Sol y la Luna sobre la atmósfera. Suben y bajan a diario, como ocurre en el mar. La ionosfera constituye una capa esférica casi perfectamente conductora.

Las corrientes de la Tierra constituyen un sistema mundial de ocho circuitos cerrados de corriente eléctrica distribuidos de una forma bastante uniforme a ambos lados del ecuador, además de una serie de circuitos más pequeños cerca de los polos. La superficie de la Tierra tiene carga eléctrica negativa. La carga negativa se consumiría con rapidez si no se repusiera de alguna forma.

Se ha observado un flujo de electricidad positiva que se mueve hacia abajo desde la atmósfera hacia la Tierra. La causa es la carga negativa de la Tierra, que atrae iones positivos de la atmósfera. Al parecer, la carga negativa se traslada a la Tierra durante las tormentas y el flujo descendente de corriente positiva durante el buen tiempo se contrarresta con un flujo de regreso de la corriente positiva desde zonas de la Tierra con tormentas.

Movimientos de la Tierra

Movimiento de traslación: Por el movimiento de traslación la Tierra se mueve alrededor del Sol, impulsada por la gravitación, en 365 días, 5 horas y 57 minutos, equivalente a 365,2422 días, que es la duración del año. Nuestro planeta describe una trayectoria elíptica de 930 millones de kilómetros, a una distancia media del Sol de 150 millones de kilómetros. El Sol se encuentra en uno de los focos de la elipse. La distancia media Sol-Tierra es 1 U.A. (Unidad Astronómica), que equivale a 149.675.000 km.

Como resultado de ese larguísimo camino, la Tierra viaja a una velocidad de 29,5 kilómetros por segundo, recorriendo en una hora 106.000 kilómetros, o 2.544.000 kilómetros al día.

La excentricidad de la órbita terrestre hace variar la distancia entre la Tierra y el Sol en el transcurso de un año. A primeros de enero la Tierra alcanza su máxima proximidad al Sol y se dice que pasa por el perihelio. A principios de julio llega a su máxima lejanía y está en afelio. La distancia Tierra-Sol en el perihelio es de 142.700.000 kilómetros y la distancia Tierra-Sol en el afelio es de 151.800.000 kilómetros.

Movimiento de rotación: Cada 24 horas (cada 23 h 56 minutos), la Tierra da una vuelta completa alrededor de un eje ideal que pasa por los polos. Gira en dirección Oeste-Este, en sentido directo (contrario al de las agujas del reloj), produciendo la impresión de que es el cielo el que gira alrededor de nuestro planeta.

A este movimiento, denominado rotación, se debe la sucesión de días y noches, siendo de día el tiempo en que nuestro horizonte aparece iluminado por el Sol, y de noche cuando el horizonte permanece oculto a los rayos solares. La mitad del globo terrestre quedará iluminada, en dicha mitad es de día mientras que en el lado oscuro es de noche. En su movimiento de rotación, los distintos continentes pasan del día a la noche y de la noche al día.

Precesión: La Tierra es un elipsoide de forma irregular, aplastado por los polos y deformado por la atracción gravitacional del Sol, la Luna y, en menor medida, de los planetas. Esto provoca una especie de lentísimo balanceo en la Tierra durante su movimiento de traslación llamado "precesión de los equinoccios", que se efectúa en sentido inverso al de rotación, es decir en sentido retrógrado (sentido de las agujas del reloj).

Bajo la influencia de dichas atracciones, el eje va describiendo un doble cono de 47º de abertura, cuyo vértice está en el centro de la Tierra. Debido a la precesión de los equinoccios, la posición del polo celeste va cambiando a través de los siglos. Actualmente la estrella Polar no coincide exactamente con el Polo Norte Celeste.

Nutación: Hay otro movimiento que se superpone con la precesión, es la nutación, un pequeño vaivén del eje de la Tierra. Como la Tierra no es esférica, la atracción de la Luna sobre el abultamiento ecuatorial de la Tierra provoca el fenómeno de nutación. Para hacernos una idea de este movimiento, imaginemos que, mientras el eje de rotación describe el movimiento cónico de precesión, recorre a su vez una pequeña elipse o bucle en un periodo de 18,6 años.

En una vuelta completa de precesión (25.767 años) la Tierra realiza más de 1.300 bucles de nutación. El movimiento de nutación de la Tierra fue descubierto por el astrónomo británico James Bradley.

Composición y estructura

Los astronautas siempre describen la Tierra como "El Planeta Azul", debido a su color, y las fotos captadas desde el espacio lo demuestran. Los responsables de estas tonalidades son los océanos y los gases de la atmósfera, es decir, los dos componentes "externos" a la corteza terrestre.

Es en estas tres capas - corteza, hidrosfera, atmósfera -, donde se dan las condiciones adecuadas para que se desarrolle y mantenga la vida. Tanto la cobertura de agua como la de aire son únicas en todo el Sistema Solar.

La Hidrosfera

Llamamos hidrosfera al conjunto de toda el agua que hay sobre la superficie de la Tierra: océanos, mares, rios, lagos, pantanos, glaciares, polos, ... Se formó en una época temprana de la evolución terrestre, a partir del vapor producido por lae serupciones volcánicas, cuando eran más frecuentes que en la actualidad. El vapor se condensó formando nubes que luego provocaron lluvias torrenciales a lo largo de millones de años. Puede que la historia bíblica de Noé pretenda explicar este fenómeno aunque, evidentemente, cuando ocurrió no había humanos.

La mayor parte del agua se encuentra en los océanos, que cubren casi las tres cuartas partes de la superfície terrestre. En el hemisferio norte, las aguas ocupan unos 154 millones de km. cuadrados, frente a los 100 de las tierras emergidas. En ell hemisferio sur, en cambio, los mares ocupan 206 millones de km. cuadrados, frente a los sólo 48 millones de km. cuadrados de tierra firme.

En la Tierra hay unos 1.400 millones de km. cúbicos de agua, de los cuales, sólo el 3,5 % es agua dulce y, de esta, la mayoria se encuentra en forma de hielo, en los polos. Esta enorme cantidad de agua ayuda a amortiguar las diferencias de temperatura que se producirían en las distintas estaciones del año o entre el día y la noche.

La Atmósfera

Inicialmente, la Tierra tenía una atmósfera muy distinta de la actual. Las erupciones volcánicas constantes emitieron enormes cantidades de vapor de agua que, al precipitarse, formó mares y océanos. Allí surgieron las primeras algas que empezaron a consumir dióxido de carbono y fabricar oxígeno. Como el primero abundaba y, sin embargo, no había animales que consumiesen el segundo, las algas proliferaron y, al cabo de millones de años, habían conseguido transformar la atmófera inicial en otra de composición parecida a la actual.

La atmósfera no es uniforme. La mayoria del aire se concentra en los 15 km. más próximos a la superficie terrestre. Desde el suelo, la atmósfera tiene diversas capas: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera, exosfera y magnetosfera. Debido a la diferencia de densidades, presión y temperatura entre las diversas capas, o entre distintas zonas del planeta, la atmósfera presenta cambios constantes que determinan lo que llamamos "tiempo atmosférico" o clima.

La atmósfera mantiene la temperatura del planeta relativamente estable y actua como escudo protector contra diversos tipos de radiaciones que resultarían letales para los seres vivos. También protege la superficie terrestre del impacto de los meteoritos, la mayoria de los cuales, se desintegran al chocar con las capas altas de la atmósfera, a altísimas velocidades.

La corteza terrestre

La corteza terrestre tiene un grosor variable que alcanza un máximo de 75 km bajo la cordillera del Himalaya y se reduce a menos de 7 km en la mayor parte de las zonas profundas de los océanos. La corteza continental es distinta de la oceánica.

La capa superficial está formada por un conjunto de rocas sedimentarias, con un grosor máximo de 20-25 km, que se forma en el fondo del mar en distintas etapas de la historia geológica. La edad más antigua de estas rocas es de hasta 3 800 millones de años. Por debajo existen rocas del tipo del granito, formadas por enfriamiento de magma. Se calcula que, bajo los sistemas montañosos, el grosor de esta capa es de más de 30 km. La tercera capa rocosaestá formada por basaltos y teniene un grosor 15-20 km, con incrementos de hasta 40 km.

A diferencia de la corteza continental, la oceánica es geológicamente joven en su totalidad, con una edad máxima de 180 millones de años. Aquí también encontramos tres capas de rocas: la dedimentaria, de anchura variable, formada por las acumulaciones constantes de fragmentos de roca y organismos en los océanos; la del basalto de 1.5 a 2 km de grosor, mezclada con sedimentos y con rocas de la capa inferior y una tercera capa constituida por rocas del tipo del gabro, semejante al basalto en composición, pero de origen profundo, que tiene unos 5 kilómetros de grosor. Parece que la corteza oceánica se debe al enfriamiento de magma proveniente del manto superior.

Capa interna	Espesor aproximado	Estado físico
Corteza	7-70 km	Sólido
Manto superior	650-670 km	Plástico
Manto inferior	2.230 km	Sólido
Núcleo externo	2.220 km	Líquido
Núcleo interno	1250 km	Sólido

El manto y el núcleo

La corteza terrestre es una fina capa si la comparamos con el resto del planeta. Esta formada por placas más o menos rígidas que se apoyan o flotan sobre un material viscoso a alta temperatura que, a veces, sale a la superficie a través de volcanes y que contínuamente fluye en las dorsales oceánicas para formar nueva corteza.

A unos 3.000 km de profundidad se encuentra el núcleo de la Tierra, una zona donde predominan los metales y que, lejos de resultarnos indiferente, influye sobre la vida en la Tierra ya que se le considera el responsable de la mayoria de fenómenos magnéticos y electricos que caracterizan nuestro planeta.

El manto y el núcleo son el pesado interior de la Tierra y constituyen la mayor parte de su masa.

El manto terrestre

El manto es una capa de 2.900 km de grosor, constituida por rocas más densas, donde predominan los silicatos. A unos 650-670 km de profundidad se produce una especial aceleración de las ondas sísmicas, lo que ha permitido definir un límite entre el manto superior y el inferior. Este fenómeno de debe a un cambio de estructura, que pasa de un medio plástico a otro rígido, donde es posible que se conserve la composición química en general.

La corteza continental creció por una diferenciación química del manto superior que se inició hace unos 3.800 millones de años. En la base del manto superior la densidad es de unos 5.5. En la zona superior se producen corrientes de convección, semejantes al agua que hierve en una olla, desplazándose de la porción inferior, más caliente, a la superior, más fría. Estas corrientes de convección son el motor que mueve las placas litosféricas.

El núcleo de la Tierra

Se trata de una gigantesca esfera metálica que tiene un radio de 3.485 km, es decir, un tamaño semejante al planeta Marte. La densidad varía, de cerca de 9 en el borde exterior a 12 en la parte interna. Está formado principalmente por hierro y níquel, con agregados de cobre, oxígeno y azufre.

El núcleo externo es líquido, con un radio de 2.300 km. La diferencia con el núcleo interno se manifiesta por un aumento brusco en la velocidad de las ondas p a una profundidad entre 5.000 y 5.200 km

El núcleo interno tiene un radio de 1.220 km. Se cree que es sólido y tiene una temperatura entre 4.000 y 5.000° C. Es posible que el núcleo interno sea resultado de la cristalización de lo que fue una masa líquida de mayor magnitud y que continúe este proceso de crecimiento. Su energía calorífica influye en el manto, en particular en las corrientes de convección. Actualmente se considera que el núcleo interno posee un movimiento de rotación y es posible que se encuentre en crecimiento a costa del externo que se reduce.

Muchos científicos creen que hace 4.000 millones de años la Tierra ya tenía un campo magnético causado por un un núcleo metálico. Su formación marcó la frontera entre el proceso de consolidación y el enfriamiento de la superficie.

 

Astronomia. Sistema Solar y Universo