1. LA TIERRA EN EL UNIVERSO
CIC JULIO SÁNCHEZ

2. 1.1 EL UNIVERSO
La civilización sumeria fue
la primera hacia el 4000
a.C. en observar
sistemáticamente los
cielos llegando a elaborar
un calendario agrícola
basado en la regularidad
de los movimientos
celestes
En la Grecia clásica surgió una teoría
clásica acerca del ordenamiento y
funcionamiento de los astros. Aristóteles
planteó un modelo del universo basado en
un sistema de 55 esferas , en cuyo centro
se situaba la Tierra SÁNCHEZ
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3. El universo geocéntrico fue el modelo
más ampliamente aceptado y sirvió para
que Ptolomeo ( siglo II) realizara un
modelo mecánico celeste muy coherente
matemáticamente y que se mantuvo
durante 14 siglos
A principios del siglo XVI Nicolás
Copérnico demostró que los movimientos
planetarios se explican mejor
atribuyendo una posición central al Sol y
no a la tierra
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4. Tras la invención del telescopio en 1609,
Galileo construyó un pequeño telescopio
y comenzó a realizar experimentos ,
demostrando que la Tierra gira
alrededor del Sol
La obra de Galileo influye en un joven
científico alemán, Johannes Kepler , el
cual aprovechando las observaciones de
Tycho Brahe, elaboró las tres leyes
sobre el movimiento planetario aun hoy
vigentes
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5. Isaac Newton utilizando el método
iniciado por Galileo formuló las tres
leyes que constituyen el fundamento
de la mecánica y posteriormente
dedujo la ley de la Gravitación
universal
En el siglo XX se enuncia la teoría del big-bang o gran
explosión acerca del origen y evolución del universo
Según esta teoría toda la energía del Universo se hallaba en el
origen concentrada en un punto de tamaño infinitesimal que
explotó alejándose en todas las direcciones ya a medida que
se enfriaba , la energía fur transformándose en materia dando
origen a las partículas elementales (Electrones, Positrones,
Mesones, Bariones, Neutrinos, Fotones y un largo etcétera
hasta más de 89 partículas conocidas hoy en día)
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6. La interacción de dichas
partículas produjo los
primeros núcleos
atómicos( 3 minutos
después) y cientos de
miles de años más tarde
cuando la temperatura
era de 3000 K , los
núcleos interaccionaron
con los electrones para
formar átomos. Los
átomos más sencillos son
el hidrógeno y el helio
( más abundantes del
universo)
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7. Mientras la expansión proseguía su desarrollo , los
átomos atraídos por la fuerza gravitatoria , fueron poco
a poco concentrándose , originando nubes de materia
más densa de las cuales surgirían las estrellas, las
galaxias, los planetas y todos los cuerpos celestes
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8. Las pruebas del “BIG BANG”
Efecto dopler
El efecto Doppler es el cambio de frecuencia de las ondas, ya
sean sonoras, luminosas o de cualquier otro tipo, cuando el
emisor de las ondas se acerca o se aleja del observador
Las ondas de luz emitidas por las galaxias presentan una
desviación hacia el rojo, lo que indica que se alejan de nosotros.
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9. Enfriamiento del Universo
En 1948, Alpert, Herman y Gamow calcularon la temperatura
del universo en 3ºK
En 1965 Penzias y Wilson descubrieron con una antena, la
radiación cósmica de fondo, una radiación electromagnética
correspondiente a un cuerpo que se encuentra ,
precisamente, a 3ºK
Esta radiación cósmica de
fondo es responsable de la
mala recepción en la señal de
televisión ocasionalmente.
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10. La edad estimada del Universo es de 15000 millones de
años.La expansión todavía continúa…..
Pero … ¿Hasta cuándo?
Densidad del universo mayor que la densidad crítica
Durante muchos años, teoría y observación favorecieron el
escenario del “Big Crunch”
Se trataría de un Big Bang a la inversa
Al terminar la época de expansión, el Universo volvería a
contraerse y calentarse
Densidad del universo igual que la densidad crítica
El Universo se expandirá sin límite, hasta dejar a la Vía
Láctea aislada en el centro del Universo observable.
Nos quedaremos solos
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11. Densidad del universo menor que la densidad crítica
El descubrimiento de la aceleración cósmica elimina la
posibilidad del Big Crunch
El Universo se expandirá sin límite, a mayor velocidad cada
vez. Llegaremos al Big Rip
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12. Se ha demostrado que si sumamos toda la materia
existente en el universo no podríamos explicar la teoría
del big-bang. De este modo se llegó a la conclusión de que
más del 90% de la materia que hay en el universo es
materia oscura cuyas características aún no han sido
desveladas
Además el ritmo de expansión del universo no es constante
por tanto debe existir una fuente de esa aceleración a la
que se ha denominado energía oscura cuyo origen y
naturaleza tampoco ha sido descubierta
Se establece entonces que la composición del universo es:
- 65% de energía oscura
- 30% de materia oscura
- 5 % de materia visible ( estrellas planetas…)
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13. Estructura del universo
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14. CIC JULIO SÁNCHEZ

15. 2.-estrellas
Son masas de gases, principalmente hidrógeno y helio,
que emiten luz.
Se encuentran a temperaturas muy elevadas. En su
interior hay reacciones nucleares
Clasificación Según las dimensiones:
Supergigantes, gigantes, medianas, pequeñas y estrellas
enanas.
Según la temperatura:
(De caliente a frío) Azules, blancas, amarillas y rojas.
Se nombran combinando las dos: gigantes rojas, enanas
blancas, ...
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16. a) Nacimiento
Las estrellas nacen de las frías nubes de
gas y polvo que se localiza en las
galaxias. Dichas nubes están formadas
mayoritariamente por hidrógeno
Cuando las fuerzas de atracción
gravitatoria son mayores que las
fuerzas de dispersión la nube sufre un
colapso gravitatorio.
Desde ese momento se irá acumulando cada vez más materia en
el centro de la nube hasta formar un núcleo suficientemente
denso y estable como para ser denominado protoestrella . Ésta
seguirá acumulando materia y se eleva la presión y la
temperatura
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17. Debido a la gravedad, los átomos se van
acercando cada vez más en el interior de la
estrella aumentando el número de choques
entre ellos. Llega un momento en el que los
núcleos de dos átomos de hidrógeno se unen
para formar helio generando luz y calor
Cuando el núcleo de la estrella consume el hidrógeno, la
gravedad la comprime aumentando su temperatura y haciendo
que los núcleos de helio se fusiones para dar carbono (gigante
roja) . Este proceso puede durar 10000millones de años
b) Muerte de una estrella
1.-Si la masa de la estrella es pequeña una vez que la estrella
quema todo el helio , no se producirán más reacciones,
entonces se enfría y palidece se convierte en una enana blanca
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18. 2.-Si la estrella tiene mucha masa, la inmensa fuerza de
atracción gravitatoria será suficiente para que las
reacciones de fusión continúen produciendo elemento
cada vez más pesados. Cada vez que agota un combustible
se produce una nueva contracción que eleva la
temperatura lo suficiente para quemar el producto de la
fusión anterior y generar otro.
El hierro es el producto final ya que la fusión de éste no
produce energía sino que absorbe. Como consecuencia el
núcleo de la estrella se contrae bruscamente
produciéndose el colapso (implosión) que dará lugar a la
explosión como una supernova, dejando como resto
objetos muy densos, como estrellas de neutrones o
agujeros negros
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19. Un esquema de la evolución estelar
0.75 MSol < M* < 5
Gigante Nebulosa Enana
MSol
roja planetaria blanca
M* < 1.4
MSol
Secuencia
Contracción
principal
Estrella de
neutrones
Supergigante Supernova o
M* > 5
agujero
MSol
negro
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20. 3.- origen del sistema solar
El sistema Solar presenta una serie de características
bien definidas:
-Todos los planetas, giran alrededor
del Sol aproximadamente en el plano
del ecuador solar (eclíptica), en
sentido contrario a las agujas del reloj
- Todos los planetas y también el Sol
realizan un movimiento de rotación en el
mismo sentido menos Venus y Urano
-Los planetas describen órbitas
elípticas con poca excentricidad, casi
circulares y a distancias uniformemente
crecientes
-Los satélites se comportan de forma
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21. Se distinguen dos tipos de teorías que tratan de explicar
el origen del sistema solar: las catastrofistas (proceso
violento) y las evolutivas (proceso continuo)
Buffon en 1745 afirma que el Sistema
-solar era la consecuencia de un choque
entre el sol y otro cuerpo parecido al
Sol al que llamó cometa
A finales de 1796 Laplace propuso la
teoría conocida como hipótesis nebular
según la cual en el origen existía una
nube de gas y polvo en lenta rotación,
debido a la fuerza de atracción
gravitatoria fue contrayéndose a la vez
que aumentaba la velocidad
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22. El núcleo central se condenó en un
protosol mientras que en las partes
exteriores de la nube la velocidad era
tan grande que provocó la expulsión de
un anillo de gas que continúo girando
independientemente. Al proseguir la
contracción , el proceso se repitió
varias veces emitiendo varios anillos de
gas que con el tiempo se condensaron
dando lugar a los planetas
A finales del siglo XIX un análisis
matemático realizado por James Maxwell
demuestra que esta teoría no puede ser
cierta
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23. En 1905 dos científicos estadounidenses, Thomas Chrowder
Chamberlin (1843-1928) y Forest Ray Moulton (1872-1952
proponen la hipótesis planetesimal según la cual el paso de
una estrella cerca del Sol arrancó parte de la materia que
quedo girando alrededor suyo originando con el tiempo masas
sólidas (planetesimales) . Nuevamente un análisis matemático
de la teoría hizo que ésta fuera rechazada
Posteriormente se vuelve a la hipótesis nebular pero
asumiendo que las partículas giran según órbitas elípticas con
diferente velocidad ( más rápido cuanto más cerca del
núcleo) , lo que originaba remolinos y contrarremolinos que
sí permitían la condensación de las partículas para formar los
planetas
Actualmente la teoría ha sido mejorada por Hoyle con la
introducción de fuerzas magnéticas y es la más aceptada hoy
en día CIC JULIO SÁNCHEZ

24. En la nube de gas y polvo en rotación los materiales más
densos se acumularon hacia el interior de la nube
quedando los más ligeros en el exterior. Por eso los
denominados planetas exteriores (Júpiter, Saturno,
Urano, y Neptuno ) son gaseosos y ricos en elementos
ligeros mientras que los planetas interiores( Mercurio,
Venus , Tierra y Marte) son sólidos
Este principio también se aplica a la Tierra en formación;
los elementos más pesados ( hierro y niquel ) quedan en
el núcleo , en la corteza elemento más ligeros como el
silicio y los más ligeros ( gaseosos) en la atmósfera
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25. 4.- la tierra
1.- el interior de la tierra
El planeta está estructurado en forma de capas
aproximadamente concéntricas
Según el criterio utilizado, las zonas de la Tierra se
pueden clasificar en :
1.-UNIDADES GEOQUÍMICAS: El criterio utilizado es la
composición química de los materiales que las componen
En este caso la Tierra se divide en:
1.- CORTEZA :
Es la capa más superficial y la menos densa, con una
densidad media de 2,7 g/cm3 y una profundidad media
de 30 kilómetros ( discontinuidad de Moho) . Presenta
una gran variabilidad, desde 5 km bajo los océanos, a los
70 km bajo las grandes cordilleras.
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26. 1.1 Corteza oceánica: 0-10 kilómetros.
Es más densa y más delgada que la corteza continental, y
muestra edades que, en ningún caso, superan los 180
millones de años. Se encuentra en su mayor parte bajo los
océanos y manifiesta un origen volcánico
1.2 Corteza Continental: de 0-70 kilómetros.
Menos densa y más gruesa que la Corteza Oceánica. Se
encuentra en las tierras emergidas y plataformas
continentales. Muestra edades mucho más antiguas que la
Corteza Oceánica, pudiendo encontrarse rocas que se
formaron hace 4000 millones de años.
Muy heterogénea en su mitad inferior predominan las rocas
metamórficas ( gneis y esquistos), entre ellas se sitúan
grandes macizos de granito y en la zona más superficial
abundan las rocas sedimentarias
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27. 2.- MANTO
Zona comprendida entre la discontinuidad de Moho y la de
Gutenberg (2900 km) . Constituido fundamentalmente por
peridotita
Se puede distinguir un manto superior y un manto inferior
que se diferencian en el empaquetamiento de sus minerales
debido a la presión
3.- NUCLEO:
(desde los 2.900 hasta los 6.370 km). La densidad es muy
alta, de tal manera que su composición debe ser parecida a
los sideritos (meteoritos de hierro). Está constituido en su
mayor parte por una aleación de hierro y níquel. El
comportamiento de las ondas S nos muestra dos partes muy
diferenciadas, separadas hacia los 5.100 kilómetros: núcleo
externo y núcleo interno
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28. b) UNIDADES DINÁMICAS
Se establecen en función de las características físicas de
los materiales, como su comportamiento mecánico o su
estado físico
En esta división la tierra se divide en:
a) Litosfera: Es la capa más externa y rígida. Incluye toda
la corteza y algo del manto Su grosor varía de unos lugares
a otros
b) Astenosfera Es la capa plástica que alcanza hasta la
discontinuidad de los 670 km . Se encuentra en estado
sólido pero sometidos a fuertes corrientes de convección
( su comportamiento es de un fluido de viscosidad muy
elevada)
c) Mesosfera: También se encuentra sometidas a corrientes
de convección, motivadas por las diferencias de
temperatura y por tanto de densidad entre las zonas más
profundas y las más altas
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29. d) Endosfera . Dividida a su vez en
-Núcleo externo: Se encuentra en estado líquido , agitado
por fuertes corrientes de convección y desempeña un
papel clave en la creación del campo magnético terrestre
-Núcleo interno. A medida que el núcleo libera calor a
través del manto, el hierro cristaliza y se acumula en el
fondo. Este hierro sólido es el que forma el núcleo
interno.
4.2 dinámica terrestre
a) Antecedentes
Alexander von Humboltd observó la
complementariedad de las costas a uno y
otro lado del Atlántico y señaló la
continuidad entre algunas formaciones
geológicas africanas y suramericanas
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30. Antonio Snider-Pellegrini
defendió la existencia de un gran
continente que englobaría a todos
los actuales
Frank Taylor expuso una teoría sobre la movilidad continental
en 1910
En 1915 Alfred Wegener expone la teoría de la deriva
continental
b). TEORIA DE LA DERIVA CONTINENTAL
Para Wegener todas las tierras emergidas
habrían estado formando un gran continente
que denominó Pangea
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31. Los continentes actuales serían el resultado de la división
del Pangea y el desplazamiento de los fragmentos que la
integraban
Se basa en los siguientes
datos:
Geográficos: los continentes
encajan como las piezas de
un puzzle, siendo el encaje
más perfecto si se añade la
plataforma continental
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32. •Paleontológicos:
Estudiando la distribución
de los fósiles, que no
podían explicarse su
presencia en lugares tan
alejados.
Animales , aislados en la
actualidad por una gran
distancia y que comparten
un antecesor común
·geológicos: analizando la
continuidad de algunas
cordilleras y otras formaciones
a ambos lados del Atlántico
· Paleoclimáticos: existencia de
depósitos glaciares en lugares
muy alejados
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33. Para explicar la causa de los desplazamientos sugirió dos
tipos de fuerzas :
La fuga polar debido a la rotación de la Tierra
Frenado mareal: provocado por la atracción del Sol y la
Luna
Ninguno de los dos mecanismos es capaz de explicar ese
movimiento
c) aportaciones posteriores a Wegener
1944 Arthur Holmes indica que el manto terrestre se
encuentra agitado por corrientes de convección
El estudio de los océanos:
•Existencia de un gran relieve submarino ( dorsales
oceánicas)
•Ausencia de sedimentos en las dorsales
•Edad de la corteza oceánica inferior a 185 millones de
años CIC JULIO SÁNCHEZ

34. d) Hipótesis de la expansión del fondo oceánico
La expansión permanente del fondo oceánico hace
desplazarse y crecer a las placas situadas a ambos lados de
la dorsal. Cada nueva emisión de lavas, al enfriarse, va
registrando el campo magnético existente en ese momento.
Ese campo magnético sufre inversiones repentinas en
intervalos de tiempo variables. Así, al medir el campo
magnético de las rocas a ambos lados de una dorsal se
aprecia un aspecto de bandeado simétrico.
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35. 5. .-IDEAS FUNDAMENTALES DE LA TECTONICA DE
PLACAS
La litosfera está dividida en un conjunto de fragmentos
rígidos denominados placas litosféricas. Estas placas son de
grosor y extensión variable y la mayoría contiene litosfera
continental y oceánica. Existen 7 grandes placas
litosféricas: Euroasiática, Africana, Indoaustraliana,
Pacífica,Norteamericana, Suramericana y Antártica
Los límites o bordes de placa pueden ser de tres tipos
a) Dorsales o límites divergentes en los que se genera
litosfera oceánica
b) Zonas de subducción o límites convergentes en los que se
destruye litosfera
c) Fallas transformantes: desplazamiento lateral, en los que
ni se crea no se destruye litosfera
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36. •Las placas litosféricas se desplazan sobre los materiales
plásticos de la Astenosfera. Al no existir huecos el
movimiento de cualquiera de ellas afecta a las demás, por
ello son zonas de gran actividad geológica
•Los desplazamientos de las placas litosféricas son
causados por la energía térmica existente en el interior
terrestre ayudada por la energía potencial gravitatoria.
Esta energía impulsa las corrientes de convección
•La litosfera oceánica se renueva continuamente, mientras
que la continental tiene un carácter más permanente
•A lo largo de la historia de la Tierra las placas han
cambiado de posición, tamaño, forma y número
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37. 5.1- DORSALES OCEÁNICAS : bordes divergentes
Son cadenas montañosas continuas que superan los 65000 Km de
longitud. Con una altura de más o menos 3000 metros , en el Atlántico
emerge y da lugar a la isla de Islandia
La cima tiene forma de rift (por el valle del Rift, en la región de los
Grandes lagos africanos) es decir, presentan una depresión en la parte
central
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38. Los movimientos divergentes producidos por las dorsales, implican
una permanente expansión de los fondos oceánicos :
La actividad volcánica que se produce en estas zonas, como
consecuencia de su divergencia, determina la formación de nueva
corteza oceánica y provoca el ensanchamiento de los fondos
oceánicos y la separación progresiva de las placas adyacentes.
Esta idea nos permite explicar: la distribución y edades de los
sedimentos ; en las dorsales las rocas son actuales y su antigüedad
se incrementa al distanciarnos, siendo siempre inferior a 180 m.a
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39. La forma de las dorsales también se puede explicar ya que la
litosfera se enfría progresivamente al alejarse de la dorsal y se
hace más gruesa y densa , lo que causa su hundimiento. A esto se
le denomina subsidencia térmica
5.2.- ZONAS DE SUBDUCCIÓN
Se denomina subducción al proceso por el que la litosfera se
introduce en el interior de la Tierra.
Estas zonas se sitúan en los límites convergentes y son límites
destructivos porque se destruye litosfera oceánica
Existen tres casos de convergencia entre placas
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40. Convergencia continental – oceánica
La litosfera continental es más ligera y gruesa que la oceánica. Por
esta razón si convergen ; la oceánica subduce bajo la continental
Entre ambas placas se forma un surco alargado y profundo que
denominamos fosas oceánicas
Los sedimentos que transporta la litosfera oceánica son apilados
y deformados originado lo que se denomina prisma de acreción
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41. El calor generado por la fricción entre las dos placas, junto con la
presencia de agua en la litosfera oceánica subducida , favorecerá
la fusión parcial de las rocas.
El magma así originado asciende ; una parte alcanza la superficie
y origina erupciones volcánicas y otra queda en el interior de la
corteza donde al enfriarse contribuye al engrosamiento de la
corteza
Da lugar a lo que se conoce como orógenos andinos es decir
cordilleras que bordean la costa como los Andes o Sierra Madre
Convergencia oceánica- oceánica
Se produce entre dos placas oceánicas que debido a su diferente
densidad ( mayor o menor cantidad de sedimentos) pueden
subducir. La subducción se produce con un ángulo de gran
inclinación; el acoplamiento es débil por lo que los sedimentos
también subducen por tanto no se forman prismas de acreción
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42. Da lugar a fosas muy profundas ( islas Marianas)
El magmatismo asociado origina archipiélagos de islas en forma de arco
( arcos –islas) Ejemplo: Filipinas, Japón…
.- Convergencia continental-continental
Cuando se encuentra dos zonas de placas
continentales ( oceánica ha subducido) se
habla de colisión
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43. Tras la colisión se produce el cabalgamiento de un continente
sobre el otro. Se produce cadenas montañosas como los Alpes o el
Himalaya ( orogénesis alpina)
5.3 FALLAS TRANSFORMANTES
En ellas se produce un desplazamiento lateral de las placas.
No se crea ni se destruye litosfera por lo que se les llama bordes
pasivos o conservativos
Dos tipos:
a) Las que cortan transversalmente una dorsal
b) Las que conectan dos límites de placas
( falla de San Andrés)
No tienen vulcanismo asociado sin embargo
los terremotos son frecuentes CIC JULIO SÁNCHEZ