Tierra
| Nombre | Tierra |
|---|---|
| Categoría | Planeta |
| Satélites | 1 natural (la Luna); 7 560 artificiales (5 de enero de 2023) |
| Semieje mayor | 149 598 261 km (1,00000261 UA) |
| Perihelio | 147 098 290 km |
| Afelio | 152 098 232 km |
| Excentricidad | 0,01671123 |
| Período orbital | 365,256363004 días |
| Velocidad orbital media | 29,78 km/s (107 200 km/h) |
| Inclinación de la órbita | 7,155° respecto al ecuador del Sol; 1,578° respecto al plano invariable |
| Masa | 5,97217 × 1024 kg |
| Volumen | 1,08321 × 1012 km³ |
| Densidad media | 5,5134 g/cm³ |
| Área de superficie | 510 072 000 km² Tierra: 148 940 000 km² (29,2 %) Agua: 361 132 000 km² (70,8 %) |
| Radio | Ecuatorial: 6 378,1 km Polar: 6 356,8 km Medio: 6 371,0 km |
| Gravedad superficial | 9,80665 m/s² |
| Velocidad de escape | 11,186 km/s |
| Período de rotación | 0,99726968 días (23 h 56 m 4,100 s) |
| Inclinación axial | 23°26′21″ |
| Albedo | 0,367 geométrico; 0,306 de Bond |
| Presión atmosférica | 101,325 kPa al nivel del mar |
| Temperatura | Mínima: 184 K (−89,15 °C) Media: 287,2 K (14,05 °C) Máxima: 331 K (56,7 °C) |
1. Resumen[editar]
La Tierra (del latín terra) es el planeta del sistema solar donde habita la humanidad y que orbita alrededor de su estrella, el Sol, en la tercera órbita más interna. Es el más denso y el quinto mayor de los ocho planetas del sistema solar. También es el mayor de los cuatro planetas terrestres o rocosos, es decir, de los planetas interiores.
La Tierra se formó hace aproximadamente 4 550 millones de años y la vida surgió unos mil millones de años después. Es el hogar de millones de especies, incluidos los seres humanos, y actualmente es el único cuerpo astronómico donde se conoce la existencia de vida. La atmósfera y otras condiciones abióticas han sido alteradas significativamente por la biosfera del planeta, lo que ha favorecido la proliferación de organismos aerobios y la formación de una capa de ozono que, junto con el campo magnético terrestre, bloquea la radiación solar dañina y permite la vida en la superficie. Las propiedades físicas de la Tierra, su historia geológica y su órbita han permitido que la vida siga existiendo. Se estima que el planeta seguirá siendo capaz de sustentar vida durante otros 500 millones de años, ya que, según las previsiones actuales, pasado ese tiempo la creciente luminosidad del Sol terminará causando la extinción de la biosfera.[1]
La superficie terrestre o corteza está dividida en varias placas tectónicas que se deslizan sobre el magma durante periodos de varios millones de años. La superficie está cubierta por continentes e islas; estos poseen lagos, ríos y otras fuentes de agua, que junto con los océanos de agua salada, que representan cerca del 71 % de la superficie, constituyen la hidrósfera. No se conoce ningún otro planeta con este equilibrio de agua líquida, indispensable para cualquier tipo de vida conocida.[2] Los polos de la Tierra están cubiertos en su mayoría de hielo sólido o de banquisa. El interior del planeta es geológicamente activo, con una gruesa capa de manto relativamente sólido, un núcleo externo líquido que genera un campo magnético y un núcleo interior sólido compuesto por aproximadamente un 88 % de hierro.
La Tierra interactúa gravitatoriamente con otros objetos en el espacio, especialmente el Sol y la Luna. En la actualidad, la Tierra completa una órbita alrededor del Sol cada vez que realiza 366,26 giros sobre su eje, lo cual equivale a 365,26 días solares o un año sideral.[3] El eje de rotación de la Tierra se encuentra inclinado 23,4° con respecto a la perpendicular a su plano orbital, lo que produce las variaciones estacionales en la superficie del planeta con un período de un año tropical de 365,24 días solares. La Tierra posee un único satélite natural, la Luna, que comenzó a orbitar la Tierra hace 4 530 millones de años; esta produce las mareas, estabiliza la inclinación del eje terrestre y reduce gradualmente la velocidad de rotación del planeta. Hace aproximadamente 3 800 a 4 100 millones de años, durante el llamado bombardeo intenso tardío, numerosos asteroides impactaron en la Tierra y causaron cambios significativos en la mayor parte de su superficie.
Tanto los minerales del planeta como los productos de la biosfera aportan recursos que se utilizan para sostener a la población humana mundial. Sus habitantes están agrupados en unos 200 estados soberanos independientes, que interactúan a través de la diplomacia, los viajes, el comercio y la acción militar. Las culturas humanas han desarrollado muchas ideas sobre el planeta, incluida la personificación de una deidad, la creencia en una Tierra plana o en la Tierra como centro del universo, y una perspectiva moderna del mundo como un entorno integrado que requiere administración.
2. Eponimia y etimología[editar]
El nombre del planeta Tierra se diferencia del de otros planetas del sistema solar porque no proviene de la mitología grecorromana de manos de autores griegos o romanos. El término latino terra significa literalmente ‘suelo’ o ‘tierra firme’, y de ahí deriva la palabra en español. «La Tierra» también se usa como sinónimo intercambiable de «mundo», «globo» y «planeta».[4] En la Antigüedad, la palabra «tierra» se usaba indistintamente para referirse al suelo, a la tierra como uno de los cuatro elementos y al mundo habitado, sin una distinción clara entre esos sentidos.
Durante la Edad Media y hasta el Renacimiento aparecen textos en latín que usan terra para referirse al mundo habitable y al orbe terrestre. En el tratado De sphaera mundi (hacia 1230), de Johannes de Sacrobosco, se habla del «orbis» como la esfera de la tierra. Los geógrafos medievales usaban la expresión orbis terrarum (‘círculo de las tierras’) para referirse al mundo. En De revolutionibus orbium coelestium (1543), Copérnico escribió en latín frases como «terra quoque sphaerica sit» (‘que la Tierra también sea esférica’) y presentó el Sol como centro, situando a la Tierra como uno más de los planetas.
Fue el astrónomo y matemático del siglo XVI Valentín Naboth, conocido también como Valentinus Nabodus, quien en su obra Primae de coelo et terra institutiones (1573) asoció el planeta con la diosa romana Terra o Tellus. Naboth explicaba que la Tierra, llamada en latín Terra o Tellus, era «la madre fértil que sostiene todas las criaturas», y que por eso se la designaba con el nombre de la antigua diosa que los romanos veneraban como dadora de vida y cuidadora del suelo. Se trata de una costumbre renacentista de armonizar el conocimiento científico con la mitología clásica. De la misma raíz proviene el adjetivo «telúrico».
3. Cronología[editar]
3.1 Formación[editar]
Los científicos han podido reconstruir información detallada sobre el pasado de la Tierra. Según esos estudios, el material más antiguo del sistema solar se formó hace 4 567,2 ± 0,6 millones de años, y en torno a unos 4 550 millones de años atrás, con una incertidumbre del 1 %, se habían formado ya la Tierra y los otros planetas del sistema solar a partir de la nebulosa solar, una masa en forma de disco compuesta por el polvo y el gas remanente de la formación del Sol. El proceso de formación de la Tierra mediante acreción tuvo lugar mayoritariamente en un plazo de 10 a 20 millones de años. La capa exterior del planeta, inicialmente fundida, se enfrió hasta formar una corteza sólida cuando el agua comenzó a acumularse en la atmósfera. La Luna se formó poco antes, hace unos 4 530 millones de años.
El modelo consensuado actualmente sobre la formación de la Luna es la teoría del gran impacto, que postula que la Luna se creó cuando un objeto del tamaño de Marte, con cerca del 10 % de la masa de la Tierra, impactó tangencialmente contra esta. En ese modelo, parte de la masa del cuerpo impactor pudo haberse fusionado con la Tierra, mientras que otra parte habría sido expulsada al espacio, proporcionando suficiente material en órbita como para desencadenar nuevamente un proceso de aglutinamiento por fuerzas gravitatorias y formar así la Luna.
La desgasificación de la corteza y la actividad volcánica produjeron la atmósfera primordial de la Tierra. La condensación del vapor de agua, junto con el hielo y el agua líquida aportada por asteroides, protoplanetas, cometas y objetos transneptunianos, produjo los océanos. El Sol recién formado solo tenía el 70 % de su luminosidad actual; sin embargo, existen evidencias de que los primitivos océanos se mantuvieron en estado líquido. Esta contradicción se denomina la «paradoja del Sol joven débil»: aparentemente el agua no debería poder permanecer líquida, sino sólida, debido a la poca energía solar recibida. Una combinación de gases de efecto invernadero y mayores niveles de actividad solar contribuyó a elevar la temperatura de la superficie terrestre e impidió que los océanos se congelaran. Hace 3 500 millones de años se formó el campo magnético de la Tierra, lo que ayudó a evitar que la atmósfera fuese arrastrada por el viento solar.
Se han propuesto dos modelos para el crecimiento de los continentes: el de crecimiento constante y el de crecimiento rápido en una fase temprana de la historia de la Tierra. Las investigaciones actuales sugieren que la segunda opción es más probable, con un rápido crecimiento inicial de la corteza continental, seguido de un largo período de estabilidad. En escalas de tiempo de cientos de millones de años, la superficie terrestre ha estado en constante remodelación, formando y fragmentando continentes. Estos continentes se han desplazado por la superficie y se han combinado en ocasiones para formar un supercontinente. Hace aproximadamente 750 millones de años, uno de los primeros supercontinentes conocidos, Rodinia, comenzó a resquebrajarse. Los continentes más tarde se recombinaron para formar Pannotia, entre 600 y 540 millones de años atrás, y finalmente Pangea, que se fragmentó hace 180 millones de años hasta llegar a la configuración continental actual.
3.2 Evolución de la vida[editar]
La Tierra proporciona el único ejemplo conocido de un entorno que ha dado lugar a la evolución de la vida. Se presume que procesos químicos altamente energéticos produjeron una molécula autorreplicante hace alrededor de 4 000 millones de años, y que hace entre 3 500 y 3 800 millones de años existió el último antepasado común universal. El desarrollo de la fotosíntesis permitió que los seres vivos recogiesen de forma directa la energía del Sol. El oxígeno resultante se acumuló en la atmósfera y formó una capa de ozono, una forma de oxígeno molecular, en la atmósfera superior. La incorporación de células más pequeñas dentro de otras más grandes dio como resultado el desarrollo de las células complejas llamadas eucariotas. Los verdaderos organismos multicelulares se formaron cuando las células dentro de colonias se hicieron cada vez más especializadas. La vida colonizó la superficie de la Tierra en parte gracias a la absorción de la radiación ultravioleta por parte de la capa de ozono.
En la década de 1960 surgió una hipótesis según la cual durante el período Neoproterozoico, desde hace 750 hasta hace 580 millones de años, se produjo una intensa glaciación en la que gran parte del planeta quedó cubierta por una capa de hielo. Esta hipótesis ha sido denominada «glaciación global» y es de particular interés porque el suceso precedió a la llamada explosión del Cámbrico, en la que las formas de vida multicelulares comenzaron a proliferar.
Tras la explosión del Cámbrico, hace unos 535 millones de años, se han producido cinco extinciones en masa. De ellas, el evento más reciente ocurrió hace 65 millones de años, cuando el impacto de un asteroide provocó la extinción de los dinosaurios no aviarios y de otros grandes reptiles, sobreviviendo algunos animales pequeños como los mamíferos, que por entonces eran similares a las musarañas actuales. Durante los últimos 65 millones de años los mamíferos se diversificaron, hasta que hace varios millones de años un animal africano con aspecto de simio, conocido como Orrorin tugenensis, adquirió la capacidad de mantenerse en pie. Esto le permitió utilizar herramientas y favoreció su capacidad de comunicación, proporcionando la nutrición y la estimulación necesarias para desarrollar un cerebro más grande y permitiendo así la evolución de la especie humana. El desarrollo de la agricultura y de la civilización permitió a los humanos alterar la Tierra en un corto espacio de tiempo como no lo había hecho ninguna otra especie, afectando tanto a la naturaleza como a la diversidad y la cantidad de formas de vida.
El presente patrón de edades de hielo comenzó hace alrededor de 40 millones de años y se intensificó durante el Pleistoceno, hace unos 3 millones de años. Desde entonces, las regiones de latitudes altas han sido objeto de repetidos ciclos de glaciación y deshielo, en ciclos de 40 000 a 100 000 años. La última glaciación continental terminó hace 10 000 años.
3.3 Futuro[editar]
El futuro del planeta está estrechamente ligado al del Sol. Como resultado de la acumulación constante de helio en el núcleo solar, la luminosidad total de la estrella irá poco a poco en aumento. La luminosidad del Sol crecerá un 10 % en los próximos 1 100 millones de años y un 40 % en los próximos 3 500 millones de años. Los modelos climáticos indican que el aumento de la radiación podría tener consecuencias nefastas para la Tierra, incluida la pérdida de los océanos del planeta.
Se espera que la Tierra sea habitable por alrededor de otros 500 millones de años, aunque ese período podría extenderse hasta 2 300 millones de años si se elimina el nitrógeno de la atmósfera. El aumento de la temperatura en la superficie terrestre acelerará el ciclo del CO₂ inorgánico, lo que reducirá su concentración hasta niveles letalmente bajos para las plantas, 10 ppm para la fotosíntesis C₄, dentro de aproximadamente 500 a 900 millones de años. La falta de vegetación resultará en la pérdida de oxígeno en la atmósfera, lo que provocará la extinción de la vida animal a lo largo de varios millones de años más. Después de otros mil millones de años, todas las aguas superficiales habrán desaparecido y la temperatura media global alcanzará los 70 °C. Incluso si el Sol fuese eterno y estable, el continuo enfriamiento interior de la Tierra se traduciría en una gran pérdida de CO₂ debido a la reducción de la actividad volcánica, y el 35 % del agua de los océanos podría descender hasta el manto.
El Sol, siguiendo su evolución natural, se convertirá en una gigante roja en unos 5 000 millones de años. Los modelos predicen que el Sol se expandirá hasta unas 250 veces su tamaño actual, alcanzando un radio cercano a 1 UA, unos 150 millones de kilómetros. El destino que sufrirá la Tierra entonces no está del todo claro. Siendo una gigante roja, el Sol perderá aproximadamente el 30 % de su masa, por lo que, sin los efectos de las mareas, la Tierra se movería a una órbita de 1,7 UA, unos 250 millones de kilómetros, cuando la estrella alcance su radio máximo. Por lo tanto, se espera que el planeta escape inicialmente de ser envuelto por la tenue atmósfera exterior expandida del Sol. Aun así, cualquier forma de vida restante sería destruida por el aumento de la luminosidad solar, que alcanzaría un máximo de cerca de 5 000 veces su nivel actual. Sin embargo, una simulación realizada en 2008 indica que la órbita de la Tierra decaerá debido a los efectos de marea y arrastre, ocasionando que el planeta penetre en la atmósfera estelar y se vaporice.
4. Composición y estructura[editar]
4.1 Forma[editar]
La forma de la Tierra es muy parecida a la de un geoide o esferoide oblato, una esfera achatada por los polos, con un abultamiento alrededor del ecuador. Este abultamiento está causado por la rotación de la Tierra y ocasiona que el diámetro en el ecuador sea 43 km más largo que el diámetro de un polo a otro. Hace aproximadamente 22 000 años la Tierra tenía una forma más esférica; la mayor parte del hemisferio norte estaba cubierta por hielo y, a medida que el hielo se derretía, causaba una menor presión sobre la superficie terrestre que lo sostenía, lo que produjo una especie de «rebote» postglacial. Ese rebote siguió ocurriendo hasta mediados de la década de 1990, cuando los científicos se percataron de que el proceso se había invertido, es decir, el abultamiento ecuatorial aumentaba. Las observaciones del satélite GRACE muestran que, al menos desde 2002, la pérdida de hielo de Groenlandia y de la Antártida ha sido la principal responsable de esta tendencia.
La topografía local se desvía de este esferoide idealizado, aunque las diferencias a escala global son muy pequeñas: la Tierra tiene una desviación de aproximadamente una parte entre 584, o el 0,17 %, respecto al esferoide de referencia, que es menor que la tolerancia del 0,22 % permitida en las bolas de billar. Las mayores desviaciones locales en la superficie rocosa de la Tierra son el monte Everest, a 8 848 m sobre el nivel del mar, y el abismo Challenger, al sur de la fosa de las Marianas, a 10 911 m bajo el nivel local del mar. Debido a la protuberancia ecuatorial, el punto terrestre más alejado del centro de la Tierra es el volcán Chimborazo, en Ecuador.[5]
La primera idea de que la forma de la Tierra se aproxima a la de un elipsoide se debe a Pierre Louis Maupertuis, en el siglo XVIII. Las ideas antiguas sobre la forma de la Tierra sostenían que era plana. Por ejemplo, en la antigua Mesopotamia el mundo era visto como un disco rodeado por el océano, más allá del cual se levantaban los pilares de un cielo esférico. También se la veía así en la cosmología bíblica, como aparece en el libro de Isaías. Más adelante surgió el concepto de la Tierra esférica como materia de especulación filosófica hasta el siglo III a. C., cuando la astronomía helenística lo estableció como un hecho, gracias sobre todo a la medición empírica de Eratóstenes. El paradigma helenístico fue gradualmente adoptado en el Viejo Mundo durante la Antigüedad y la Edad Media. Una demostración práctica de la esfericidad de la Tierra fue llevada a cabo por Fernando de Magallanes y Juan Sebastián Elcano en su expedición de circunnavegación del mundo.
4.2 Tamaño[editar]
La circunferencia en el ecuador es de 40 091 km. El diámetro en el ecuador es de 12 756 km y en los polos de 12 730 km. El diámetro medio de referencia para el esferoide es de unos 12 742 km, que es aproximadamente 40 000 km dividido por π, ya que el metro se definió originalmente como la diezmillonésima parte de la distancia desde el ecuador hasta el Polo Norte por París, Francia.[6]
Las primeras estimaciones del tamaño de la Tierra aparecieron desde los tiempos de Aristóteles. La primera medición fue hecha por Eratóstenes el 240 a. C. En esa época se aceptaba que la Tierra era esférica. Eratóstenes calculó el tamaño de la Tierra midiendo el ángulo con que alumbraba el Sol en el solsticio, tanto en Alejandría como en Siena, distante 750 km. El tamaño que obtuvo fue de un diámetro de 12 000 km y una circunferencia de 40 000 km, es decir, con un error de solo el 6 % respecto a los datos actuales. Posteriormente, Posidonio de Apamea repitió las mediciones en el año 100 a. C. y obtuvo el dato de 29 000 km para la circunferencia, considerablemente más impreciso. Este último valor fue el que aceptó Ptolomeo, por lo que prevaleció en los siglos siguientes.
En la Edad Media, el astrónomo islámico Al-Biruni utilizó un nuevo método para calcular la circunferencia terráquea y obtuvo un valor cercano a los valores modernos. A diferencia de sus predecesores, Al-Biruni desarrolló un método trigonométrico basado en el ángulo formado entre un plano y la cima de una montaña. Desde la cima divisó el ángulo con el horizonte, lo cual, junto con la altura de la montaña, que había calculado previamente, le permitió calcular la curvatura de la Tierra. Ese método hizo posible realizar la medición desde un solo lugar y por una sola persona.
4.3 Composición química[editar]
La masa de la Tierra es de aproximadamente 5,98 × 1024 kg. Se compone principalmente de hierro (32,1 %), oxígeno (30,1 %), silicio (15,1 %), magnesio (13,9 %), azufre (2,9 %), níquel (1,8 %), calcio (1,5 %) y aluminio (1,4 %), con el 1,2 % restante formado por pequeñas cantidades de otros elementos. Debido a la segregación de masa, se cree que la zona del núcleo está compuesta principalmente de hierro (88,8 %), con pequeñas cantidades de níquel (5,8 %), azufre (4,5 %) y menos del 1 % de otros elementos.
El geoquímico F. W. Clarke, llamado «el padre de la geoquímica» por haber determinado la composición de la corteza terrestre, calculó que un poco más del 47 % de la corteza terrestre se compone de oxígeno. Los componentes de las rocas más comunes de la corteza son casi todos óxidos. El cloro, el azufre y el flúor son las únicas excepciones significativas, y su presencia total en cualquier roca es generalmente mucho menor del 1 %. Los principales óxidos son sílice, alúmina, óxido de hierro, de calcio, de magnesio, de potasio y de sodio. La sílice actúa principalmente como un ácido, formando silicatos, y los minerales más comunes de las rocas ígneas son de esta naturaleza. A partir de un cálculo basado en 1 672 análisis de todo tipo de rocas, Clarke dedujo que un 99,22 % de las rocas están compuestas por once óxidos; todos los demás compuestos aparecen solamente en cantidades muy pequeñas.
Composición química de la corteza
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| Compuesto | Fórmula | Continental | Oceánica |
|---|---|---|---|
| Sílice | SiO₂ | 60,2 % | 48,6 % |
| Alúmina | Al₂O₃ | 15,2 % | 16,5 % |
| Cal | CaO | 5,5 % | 12,3 % |
| Magnesio | MgO | 3,1 % | 6,8 % |
| Óxido de hierro (II) | FeO | 3,8 % | 6,2 % |
| Óxido de sodio | Na₂O | 3,0 % | 2,6 % |
| Óxido de potasio | K₂O | 2,8 % | 0,4 % |
| Óxido de hierro (III) | Fe₂O₃ | 2,5 % | 2,3 % |
| Agua | H₂O | 1,4 % | 1,1 % |
| Dióxido de carbono | CO₂ | 1,2 % | 1,4 % |
| Óxido de titanio | TiO₂ | 0,7 % | 1,4 % |
| Óxido de fósforo | P₂O₅ | 0,2 % | 0,3 % |
| Total | 99,6 % | 99,9 % |
4.4 Estructura interna[editar]
El interior de la Tierra, al igual que el de los otros planetas terrestres, está dividido en capas según su composición química o sus propiedades físicas. A diferencia de los otros planetas terrestres, tiene un núcleo interno y otro externo distintos. Su capa externa es una corteza de silicato sólido, químicamente diferenciado, bajo la cual se encuentra un manto sólido de alta viscosidad. La corteza está separada del manto por la discontinuidad de Mohorovičić, y su espesor varía desde un promedio de 6 km en los océanos hasta entre 30 y 50 km en los continentes. La corteza y la parte superior fría y rígida del manto superior se conocen comúnmente como litosfera, y es de la litosfera de lo que están compuestas las placas tectónicas. Debajo de la litosfera se encuentra la astenosfera, una capa de viscosidad relativamente baja sobre la que flota la litosfera. Dentro del manto, entre los 410 y 660 km bajo la superficie, se producen importantes cambios en la estructura cristalina que generan una zona de transición entre la parte superior y la inferior del manto. Bajo el manto se encuentra un núcleo externo líquido de viscosidad extremadamente baja, que descansa sobre un núcleo interno sólido. El núcleo interno puede girar con una velocidad angular ligeramente superior a la del resto del planeta, avanzando de 0,1 a 0,5° por año.
Capas geológicas de la Tierra
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| Profundidad (km) | Capa | Densidad (g/cm³) |
|---|---|---|
| 0–60 | Litosfera | — |
| 0–35 | Corteza | 2,2–2,9 |
| 35–60 | Manto superior | 3,4–4,4 |
| 35–2 890 | Manto | 3,4–5,6 |
| 100–700 | Astenosfera | — |
| 2 890–5 100 | Núcleo externo | 9,9–12,2 |
| 5 100–6 378 | Núcleo interno | 12,8–13,1 |
4.5 Calor[editar]
El calor interno de la Tierra proviene de una combinación del calor residual de la acreción planetaria, un 20 %, y del calor producido por la desintegración radiactiva, un 80 %. Los isótopos con mayor producción de calor en la Tierra son el potasio-40, el uranio-238, el uranio-235 y el torio-232. En el centro del planeta, la temperatura puede llegar hasta los 7 000 K y la presión puede alcanzar los 360 GPa. Debido a que gran parte del calor es proporcionado por la desintegración radiactiva, los científicos creen que en la historia temprana de la Tierra, antes de que los isótopos de reducida vida media se agotaran, la producción de calor fue mucho mayor. Esa producción de calor extra, que hace aproximadamente 3 000 millones de años era el doble que la actual, pudo haber incrementado los gradientes de temperatura dentro de la Tierra, incrementando la convección del manto y la tectónica de placas, y permitiendo la producción de rocas ígneas como las komatitas, que no se forman en la actualidad.
El promedio de pérdida de calor de la Tierra es de 87 mW m−2, lo que supone una pérdida global de 4,42 × 1013 W. Una parte de la energía térmica del núcleo es transportada hacia la corteza por plumas del manto, una forma de convección que consiste en afloramientos de roca a altas temperaturas. Estas plumas pueden producir puntos calientes y coladas de basalto. La mayor parte del calor que pierde la Tierra se filtra entre las placas tectónicas, en las surgencias del manto asociadas a las dorsales oceánicas. Casi todas las pérdidas restantes se producen por conducción a través de la litosfera, principalmente en los océanos, ya que allí la corteza es mucho más delgada que en los continentes.
4.6 Placas tectónicas[editar]
La capa externa mecánicamente rígida de la Tierra, la litosfera, está fragmentada en piezas llamadas placas tectónicas. Estas placas son elementos rígidos que se mueven en relación unos con otros siguiendo uno de tres patrones: bordes convergentes, en los que dos placas se aproximan; bordes divergentes, en los que dos placas se separan; y bordes transformantes, en los que dos placas se deslizan lateralmente entre sí. A lo largo de estos bordes de placa se producen los terremotos, la actividad volcánica, la formación de montañas y la formación de fosas oceánicas. Las placas tectónicas se deslizan sobre la parte superior de la astenosfera, la sección superior del manto, sólida pero menos viscosa, que puede fluir y moverse junto con las placas, y cuyo movimiento está fuertemente asociado a los patrones de convección dentro del manto terrestre.
A medida que las placas tectónicas migran a través del planeta, el fondo oceánico se subduce bajo los bordes de las placas en los límites convergentes. Al mismo tiempo, el afloramiento de material del manto en los límites divergentes crea las dorsales oceánicas. La combinación de estos procesos recicla continuamente la corteza oceánica y la regresa al manto. Debido a este reciclaje, la mayor parte del suelo marino tiene menos de 100 millones de años de edad. La corteza oceánica más antigua se encuentra en el Pacífico Occidental y tiene una edad estimada de unos 200 millones de años. En comparación, la corteza continental más antigua registrada tiene 4 030 millones de años.
Las siete placas más grandes son la Pacífica, Norteamericana, Euroasiática, Africana, Antártica, Indoaustraliana y Sudamericana. Otras placas notables son la placa Índica, la placa arábiga, la placa del Caribe, la placa de Nazca en la costa occidental de América del Sur y la placa Escocesa en el sur del océano Atlántico. La placa de Australia se fusionó con la placa de la India hace entre 50 y 55 millones de años. Las placas con movimiento más rápido son las oceánicas: la placa de Cocos avanza a una velocidad de 75 mm/año y la placa del Pacífico se mueve entre 52 y 69 mm/año. En el otro extremo, la placa con movimiento más lento es la Euroasiática, que avanza a una velocidad típica de aproximadamente 21 mm/año.
5. Superficie[editar]
5.1 Relieve y usos del suelo[editar]
El relieve de la Tierra varía enormemente de un lugar a otro. Cerca del 70,8 % de la superficie está cubierta por agua, con gran parte de la plataforma continental por debajo del nivel del mar. La superficie sumergida tiene características montañosas, incluyendo un sistema de dorsales oceánicas, así como volcanes submarinos, fosas oceánicas, cañones submarinos, mesetas y llanuras abisales. El restante 29,2 % no cubierto por el agua se compone de montañas, desiertos, llanuras, mesetas y otras geoformas.
La superficie del planeta se moldea a lo largo de períodos de tiempo geológicos debido a la erosión tectónica. Las características de esta superficie, formada o deformada mediante la tectónica de placas, están sujetas a una erosión constante a causa de las precipitaciones, los ciclos térmicos y los efectos químicos. La glaciación, la erosión costera, la acumulación de los arrecifes de coral y los grandes impactos de meteoritos también remodelan el paisaje.
La corteza continental se compone de material de menor densidad, como las rocas ígneas, el granito y la andesita. Menos común es el basalto, una densa roca volcánica que es el componente principal de los fondos oceánicos. Las rocas sedimentarias se forman por la acumulación de sedimentos compactados. Casi el 75 % de la superficie continental está cubierta por rocas sedimentarias, a pesar de que estas solo forman un 5 % de la corteza. El tercer material rocoso más abundante en la Tierra son las rocas metamórficas, creadas a partir de la transformación de tipos de roca ya existentes mediante altas presiones, altas temperaturas o ambas. Los minerales de silicato más abundantes en la superficie de la Tierra incluyen el cuarzo, los feldespatos, el anfíbol, la mica, el piroxeno y el olivino. Los minerales de carbonato más comunes son la calcita, que se encuentra en la piedra caliza, y la dolomita.
La pedosfera es la capa más externa de la Tierra. Está compuesta de suelo y está sujeta a los procesos de formación del suelo. Existe en el encuentro entre la litosfera, la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera. Actualmente, el 13,31 % del total de la superficie terrestre es tierra cultivable, y solo el 4,71 % soporta cultivos permanentes. Cerca del 40 % de la superficie emergida se utiliza actualmente como tierras de cultivo y pastizales, estimándose un total de 1,3 × 107 km² para tierras de cultivo y 3,4 × 107 km² para tierras de pastoreo.
5.2 Puntos extremos[editar]
La elevación de la superficie terrestre varía entre el punto más bajo de −418 m en el mar Muerto y una altitud máxima, estimada en 2005, de 8 848 m en la cima del monte Everest. La altura media de la tierra sobre el nivel del mar es de 840 m. Por su parte, el abismo Challenger, en la fosa de las Marianas, alcanza 10 911 m bajo el nivel local del mar. Debido al abultamiento ecuatorial, el punto terrestre más alejado del centro de la Tierra no es el Everest sino el volcán Chimborazo, en Ecuador.[5:1]
5.3 Imágenes satelitales[editar]
El satélite ambiental Envisat, de la Agencia Espacial Europea, desarrolló un retrato detallado de la superficie de la Tierra. A través del proyecto GLOBCOVER se creó un mapa global de la cobertura terrestre con una resolución tres veces superior a la de cualquier otro mapa por satélite hasta aquel momento. Utilizó reflectores radar con antenas de ancho sintéticas, capturando con sus sensores la radiación reflejada.
La NASA completó un nuevo mapa tridimensional, considerado la topografía más precisa del planeta, elaborada durante cuatro años con los datos transmitidos por el transbordador espacial Endeavour. Los datos analizados corresponden al 80 % de la masa terrestre. Cubren los territorios de Australia y Nueva Zelanda con detalles sin precedentes, así como más de mil islas de la Polinesia y la Melanesia en el Pacífico sur, e islas del Índico y del Atlántico. Muchas de esas islas apenas se levantan unos metros sobre el nivel del mar y son muy vulnerables a los efectos de las marejadas y tormentas, por lo que su conocimiento ayuda a prevenir catástrofes.
6. Atmósfera e hidrósfera[editar]
La presión atmosférica media al nivel del mar es de 101,325 kPa. La temperatura media del aire en superficie es de 287,2 K, es decir, 14,05 °C; la mínima registrada es de 184 K (−89,15 °C) y la máxima de 331 K (56,7 °C). La atmósfera terrestre está compuesta principalmente de nitrógeno, oxígeno y argón, con cantidades mucho menores de dióxido de carbono, neón, helio, metano, kriptón, óxido nitroso, xenón, monóxido de carbono, ozono, clorofluorocarburos y vapor de agua. El vapor de agua es variable y no se computa para el aire seco.
Composición de la atmósfera
[ Desplegar / Plegar ]
| Componente | Proporción |
|---|---|
| Nitrógeno (N₂) | 78,08 % |
| Oxígeno (O₂) | 20,95 % |
| Argón | 0,93 % v/v |
| Dióxido de carbono (CO₂) | 400 ppmv (2015) |
| Neón | 18,2 ppmv |
| Hidrógeno | 5 ppmv |
| Helio | 5,24 ppmv |
| Metano | 1,72 ppmv |
| Kriptón | 1 ppmv |
| Óxido nitroso | 0,31 ppmv |
| Xenón | 0,08 ppmv |
| Monóxido de carbono | 0,05 ppmv |
| Ozono | 0,03–0,02 ppmv, variable |
| Clorofluorocarburos | 0,3–0,2 ppbv, variable |
| Vapor de agua | 1 %, variable |
La hidrósfera incluye los océanos, lagos, ríos, aguas subterráneas, hielo y vapor de agua. Los océanos de agua salada representan cerca del 71 % de la superficie. No se conoce ningún otro planeta con este equilibrio de agua líquida, que es indispensable para la vida conocida.[2:1] Los polos están cubiertos en su mayoría de hielo sólido, como el indlandsis de la Antártida, o de banquisa, como el casquete polar ártico. La capa de ozono, situada en la atmósfera superior, y el campo magnético terrestre bloquean la radiación solar dañina, lo que permite la vida en la superficie.
7. Órbita, rotación y estaciones[editar]
La Tierra orbita alrededor del Sol describiendo una elipse de baja excentricidad. La distancia media es de una unidad astronómica, definida como 149 597 870,691 km. El perihelio se registra a 147 098 290 km y el afelio a 152 098 232 km. La excentricidad orbital es de 0,01671123 y la velocidad orbital media alcanza 29,78 km/s. Debido a que la órbita de la Tierra alrededor del Sol requiere un giro adicional del planeta sobre su eje, el número de días solares es uno menos que el de días siderales: la Tierra realiza 366,26 giros sobre su eje cada órbita, equivalentes a 365,26 días solares o un año sideral.[3:1]
El eje de rotación de la Tierra está inclinado 23,4° respecto a la perpendicular de su plano orbital. Esa inclinación produce las variaciones estacionales en la superficie del planeta con un período de un año tropical, de 365,24 días solares. El período de rotación sideral es de 23 horas, 56 minutos y 4,100 segundos. La rotación terrestre se reduce gradualmente a causa de la interacción de mareas con la Luna.
8. La Luna[editar]
La Tierra posee un único satélite natural, la Luna, que comenzó a orbitar la Tierra hace 4 530 millones de años. La distancia media entre la Tierra y la Luna es de 384 400 km[sin verificar]. La Luna produce las mareas, estabiliza la inclinación del eje terrestre y reduce gradualmente la velocidad de rotación del planeta. La teoría del gran impacto, hoy el modelo más aceptado, explica su formación por la colisión tangencial de un cuerpo del tamaño de Marte contra la Tierra primitiva. Esa colisión habría expulsado material a la órbita terrestre, material que después se aglutinó gravitatoriamente para formar la Luna.
Además del satélite natural, en órbita terrestre existe una numerosa población de satélites artificiales. Según la base de datos de la Union of Concerned Scientists, el 5 de enero de 2023 se contabilizaban 7 560 satélites artificiales. A agosto de 2026, esa cifra es mayor, aunque las fuentes actualizadas no forman parte de este documento.
9. La vida[editar]
La Tierra es actualmente el único cuerpo astronómico donde se conoce la existencia de vida. Se presume que procesos químicos altamente energéticos produjeron una molécula autorreplicante hace alrededor de 4 000 millones de años, y que hace entre 3 500 y 3 800 millones de años vivió el último antepasado común universal. La fotosíntesis permitió a los seres vivos aprovechar directamente la energía del Sol y liberó oxígeno, que se acumuló en la atmósfera y formó la capa de ozono. Esa capa, junto con el campo magnético, filtra la radiación ultravioleta y hace posible la vida en la superficie terrestre.
La biosfera ha alterado de manera profunda la atmósfera y otras condiciones abióticas del planeta. La proliferación de organismos aerobios, la formación de suelos, el ciclo del carbono y la acumulación de sedimentos biogénicos son ejemplos de la influencia de la vida sobre los sistemas terrestres. Los científicos han identificado cinco extinciones en masa desde la explosión del Cámbrico. La más reciente, hace unos 65 millones de años, eliminó a los dinosaurios no aviarios y abrió paso a la diversificación de los mamíferos. En la actualidad, la actividad humana afecta tanto a la naturaleza como a la diversidad y cantidad de formas de vida a una escala comparable, en algunos aspectos, a los grandes cambios del pasado geológico.
10. La humanidad y el planeta[editar]
Los minerales del planeta y los productos de la biosfera aportan recursos que se utilizan para sostener a la población humana mundial. Sus habitantes están agrupados en unos 200 estados soberanos independientes, que interactúan a través de la diplomacia, los viajes, el comercio y la acción militar. La población humana supera los 8 000 millones de personas; la cifra exacta depende de la fuente y del momento, dado el crecimiento demográfico constante.
La relación entre la humanidad y el planeta ha cambiado a lo largo de la historia. Durante la mayor parte de su existencia, los seres humanos dependieron de la caza, la pesca y la recolección. El desarrollo de la agricultura y de la civilización permitió a los humanos alterar la Tierra en un corto espacio de tiempo como no lo había hecho ninguna otra especie. La industrialización, la urbanización, el transporte y el consumo de combustibles fósiles han intensificado esas transformaciones. El concepto de Antropoceno, propuesto para designar la época geológica marcada por la influencia humana, da cuenta de esa escala de cambio.
11. La Tierra en la cultura[editar]
Las culturas humanas han desarrollado muchas ideas sobre el planeta. En distintas tradiciones, la Tierra ha sido personificada como una deidad: la diosa romana Terra o Tellus, la griega Gea y otras figuras equivalentes en religiones y mitologías de todo el mundo. Durante siglos convivieron visiones geocéntricas, que situaban a la Tierra en el centro del universo, con concepciones locales que la imaginaban plana. La astronomía helenística estableció la esfericidad de la Tierra, y la revolución copernicana la desplazó del centro cósmico, ubicándola como un planeta más que orbita alrededor del Sol.
En la cultura moderna, la imagen de la Tierra vista desde el espacio se convirtió en uno de los símbolos más poderosos del siglo XX. Las fotografías de las misiones Apolo y las imágenes de satélites contribuyeron a la idea del planeta como un sistema cerrado y frágil. La hipótesis Gaia, formulada por James Lovelock, propone considerar la Tierra como un entorno integrado capaz de autorregularse, en el que la vida interactúa con la atmósfera, los océanos y la litosfera.
12. La Tierra en la tradición científica hispánica[editar]
La esfericidad de la Tierra recibió una demostración práctica con la expedición de circunnavegación iniciada por Fernando de Magallanes y completada por Juan Sebastián Elcano. La hazaña, culminada en 1522, es uno de los hitos de la era de los descubrimientos y fue relatada por Antonio Pigafetta en su crónica del viaje. En el ámbito geográfico, la medición de la Tierra continuó vinculada al mundo hispánico: durante el siglo XVIII, expediciones científicas hispano-francesas se dedicaron a medir arcos de meridiano para determinar con mayor precisión la forma del planeta. Esas campañas, inspiradas por las ideas de Maupertuis y de la Ilustración, forman parte de la historia de la geodesia.
En la geografía terrestre, el volcán Chimborazo, en Ecuador, tiene un significado especial: a causa del abultamiento ecuatorial, su cumbre es el punto más alejado del centro de la Tierra, por encima de la altitud del monte Everest.[5:2] El hecho suele citarse en la divulgación hispanoamericana para ilustrar la diferencia entre altitud sobre el nivel del mar y distancia al centro del planeta.
La cifra de 500 millones de años es una estimación basada en modelos de evolución estelar. Algunos escenarios extienden la habitabilidad hasta 2 300 millones de años si se elimina el nitrógeno de la atmósfera, pero las previsiones más citadas sitúan el fin de la biosfera en el intervalo de 500 a 1 000 millones de años. ↩︎
En la actualidad, los otros planetas del sistema solar son o demasiado calientes o demasiado fríos para que el agua líquida en la superficie alcance un equilibrio líquido-vapor. En 2007 se detectó vapor de agua en la atmósfera de un solo planeta extrasolar, y se trataba de un gigante gaseoso. ↩︎ ↩︎
El número de días solares es uno menos que el número de días siderales porque la órbita de la Tierra alrededor del Sol requiere un giro adicional del planeta sobre su eje. ↩︎ ↩︎
El Diccionario de la lengua española registra «tierra» con el sentido de planeta que habitamos, además de sus acepciones de suelo, territorio, patria y material. ↩︎
El Chimborazo se halla en los Andes de Ecuador. La protuberancia ecuatorial hace que su cima esté más alejada del centro de la Tierra que la del monte Everest, pese a que la altitud del Everest sobre el nivel del mar es mayor. ↩︎ ↩︎ ↩︎
El metro se definió a finales del siglo XVIII como la diezmillonésima parte de la distancia del ecuador al Polo Norte por el meridiano que pasa por París. La definición moderna, basada en la velocidad de la luz, mantiene aproximadamente esa longitud. ↩︎