"Blog" para la asignatura de Biología y Geología de 4º de ESO curso 2010-2011

martes, 16 de noviembre de 2010

EL MAGNETISMO TERRESTRE Y LA EXPANSIÓN DEL FONDO OCEÁNICO

El magnetismo de la Tierra se conocía desde mucho tiempo atrás con el uso de la brújula. Pero la brújula no apunta exactamente al norte geográfico, existen una "declinación". Esta declinación magnética, la "inclinación" con respecto a la horizontal, inclinación magnética, y la intensidad del campo magnético, definen dicho campo en un determinado lugar de la superficie de la Tierra.

El campo magnético de la Tierra se parece bastante al campo dipolar (con dos polos) de un imán situado en el centro del planeta.

No todas las sustancias pueden ser imanes. Existen tres principales tipos de sustancias: las ferromagnéticas, que se pueden convertir en imanes por inducción magnética al estar sometidas a un campo magnético y adquieren lo que se conoce como "magnetismo remanente"; las paramagnéticas, que se imantan muy débilmente sin convertirse en imanes; y las diamagnéticas, que no se imantan.

Una serie de minerales formados a partir de la lava que se enfría (como pueden ser las que salen en las dorsales oceánicas) son sustancias ferromagnéticas, que al formarse se convierten en imanes y se orientan paralelos al campo magnético terrestre que hay en ese momento (como las brújulas). Por tanto la roca que se forma al solidificarse “atrapa” a los cristales de estos minerales orientados y guarda la dirección del campo magnetico. En este caso se llama "termomagnetismo remanente". La temperatura en la que adquieren el magnetismo las rocas se llama "punto de Curie".

Mediante magnetómetros podemos estudiar el magnetismo remanente de los minerales ferromagnéticos de esas rocas y conocer la dirección del campo magnético terrestre en épocas pasadas. De esta forma se descubrió que muchas rocas tenían un magnetismo remanente en la dirección contraria al campo magnético actual. La explicación a esto era que la dirección del campo magnético terrestre ha cambiado a lo largo del tiempo.
Las mediciones magnéticas de la corteza oceánica ponen de manifiesto una distribución en bandas de anomalías positivas y negativas. La explicación a esta distribución del bandeado magnético fue atribuida a la expansión del fondo oceánico junto con la inversión del campo magnético por F.Vine y D.Matthews en 1963. El resultado es que el dibujo de bandas magnéticas se distribuye de forma simétrica a ambos lados del eje de la dorsal, lo que confirma dicha expansión.


EXPANSIÓN DEL FONDO OCEÁNICO

La expansión del suelo marino o expansión de los fondos oceánicos ocurre en las dorsales oceánicas, donde se forma nueva corteza oceánica mediante actividad volcánica y el movimiento gradual del fondo alejándose de la dorsal. En los fondos oceánicos las placas se alejan y queda entre ellas un hueco que se llena con material proveniente del manto, roca fundida (magma), que puede fluir por encontrarse muy caliente. En cuanto llega a la superficie entrar en contacto con el agua del fondo del mar, se enfría y solidifíca, convirtiendose en nueva corteza oceánica.




Al continuar separándose las placas, esta nueva corteza oceánica es arrastrada hacia los lados de la cresta y deja lugar para que ascienda más material del manto.De esta forma los basaltos formados en este proceso serán más antíguos con forme nos alejemos del eje de la dorsal, y viceversa, serán de edad más moderna con forme nos acerquemos a las áreas activas de las dorsales.



También los sedimentos acumulados en los fondos marínos (por una incesante "lluvia" de finas partículas que se decantan continuamente en los océanos) tendrán menores espesores o no existiran cerca de las dorsales, dondo aún no han tenido tiempo de acumularse, e irán aumentando de espesor a medida que nos alejemos de estas. Estos hechos ayudan a entender la deriva continental explicada por la teoría de la tectónica de placas.
Teorías anteriores (por ejemplo, la de Alfred Wegener) sobre la deriva continental suponían que los continentes eran transportados arrastrandose a través del mar sobre la corteza oceánica. La idea de que el propio suelo marino se mueve (y lleva consigo a los continentes con él) mientras se expande desde un eje central fue propuesta por Harry Hess de la Universidad de Princeton en los 1960s. La teoría se acepta ampliamente en la actualidad.

TEORÍA DE LA DERIVA CONTINENTAL

Antecedentes Históricos
En el siglo XIX era opinión corriente que el planeta Tierra se había originado de una masa en fusión; al solidificarse la Tierra, los materiales más leves, en gran parte graníticos, se habían reunido en la superficie del planeta, dejando abajo las rocas basálticas, más duras y pesadas, y en el centro un núcleo metálico todavía más denso. Al solidificarse la corteza se formaron las cadenas montañosas, por plegamiento de la corteza siálica (silicatos de aluminio), tal y como se forman arrugas en la piel de una manzana que se está secando y marchitando.
En 1885 y basándose en la distribución de floras fósiles y de sedimentos de origen glacial, el geólogo suizo Suess propuso la existencia de un supercontinente que incluía India, África y Madagascar, posteriormente añadiendo a Australia y a Sudamérica. A este supercontinente le denominó Gondwana. En estos tiempos, considerando las dificultades que tendrían las plantas para poblar continentes separados por miles de kilómetros de mar abierto, los geólogos creían que los continentes habrían estado unidos por puentes terrestres hoy sumergidos.



"En un mapa los contornos de los continentes se parecen a las piezas de un rompecabezas porque muchos litorales que se hacen frente a través del mar dan la impresión de que embonan.Desde el siglo XVIII por lo menos hubo personas que notaran esta extraña concordancia de los contornos continentales. Pero si los continentes eran piezas de un rompezabezas, ¿cómo podían haberse separado?......."

http://redescolar.ilce.edu.mx/redescolar2008/educontinua/geografia/deriva%20continental/deriva.htm


Los principales críticos de Wegener eran los geofísicos y geólogos de los Estados Unidos y de Europa. Los geofísicos lo criticaban porque los cálculos que habían llevado a cabo sobre los esfuerzos necesarios para desplazar una masa continental a través de las rocas sólidas en los fondos oceánicos resultaban con valores inconcebiblemente altos. Los geólogos no conocían bien las rocas del hemisferio sur y dudaban de las correlaciones propuestas por el científico alemán.


Wegener, apuntes biográficos

Alfred Wegener nació en Berlín, en 1880. Se graduó en astronomía y obtuvo su doctorado en 1905. Desde entonces se interesó por la meteorología y fue un ardiente adepto de la aerostática, el arte de navegar en globo. También se interesó por las expediciones polares y en 1906 participó en la expedición danesa a Groenlandia, donde pasó dos inviernos haciendo observaciones meteorológicas. Al regresar a Alemania, en 1908, fue nombrado profesor de meteorología de la Universidad de Marburgo.
En 1910, Wegener puso su atención en la idea de la deriva de los continentes, pues estaba impresionado, como tantos otros, por la semejanza de las costas de los continentes situados en ambos lados del Atlántico sur. Inicialmente le pareció improbable la idea de los desplazamientos de los continentes. Ahora bien, los datos paleontológicos y otras pruebas geológicas le llevaron a plantear en una conferencia en 1912 en la Unión Geológica de Frankfurt la Hipótesis de la Deriva Continental.
El 10 de enero de ese mismo año pronunció otra conferencia, esta vez en la Sociedad para el Fomento de la Historia Natural General de Marburgo, titulada Die Entstehung der Kontinente ("El origen de los continentes"). Con este mismo título publicó, también en 1912, dos trabajos sobre el tema (Wegener, 1912a, 1912b).
Después viajó de nuevo a Groenlandia (1912-1913) y en seguida tuvo que pasar a la vida militar activa, debido al inicio de la primera Guerra Mundial; fue herido dos veces y se dio de baja en 1915. Utilizó su período de convalecencia en elaborar con mayor amplitud los dos artículos de 1912. De ahí resultó su libro Die Entstehung der Kontinente und Ozeane ("El origen de los continentes y océanos"), hoy un clásico de la literatura geológica, publicado en 1915 y con numerosas ediciones.
En 1930, cuando realizaba una expedición científica a Groenladia en busca de nuevas pruebas que apoyasen su teoría, en un desgraciado accidente moría.

ISOSTASIA

A finales del siglo XIX, tras los estudios de la gravedad terrestre se enuncia el principio de isostasia, que es la condición de equilibro que presenta la superficie terrestre debido a la diferencia de densidad de sus diferentes partes. La corteza es menos densa que el manto y esta “flota” en él, que se comporta como un fluido (Mesosfera), es decir la corteza flota sobre el manto como un iceberg en el océano. El material que flota se hunde en un porcentaje variable, pero siempre tiene parte de él emergido. Así, la condición de flotabilidad no depende del tamaño y cuando la parte emergida pierde volumen y peso la parte sumergida asciende para compensarlo, y restablecer el equilibrio, o viceversa. Es decir, mediante una serie de movimientos verticales (epirogénicos), se restablece el equilibrio isostático constantemente en la Tierra.

El equilibrio isostático puede romperse por un movimiento tectónico, los procesos de erosión o el deshielo de un inlandsis (superficies continentales cubiertas por masas de hielo, como Groenlandia).



sites.google.com/.../teoria-da-isostasia

martes, 2 de noviembre de 2010

TRANSFERENCIA DE ENERGÍA TÉRMICA

Existen tres formas diferentes de transmisión de energía térmica de un lugar a otro: conducción, convección y radiación.

CONDUCCIÓN
En la conducción, la energía térmica se transmite como consecuencia de las interacciones entre átomos o moléculas, aunque no exista un transporte de las mismas. Si se sostiene el extremo de una barra de acero sobre una llama, al cabo de unos instantes la barra está demasiado caliente para sostenerla. La energía térmica se ha transmitido a través del metal por conducción.




La transferencia de energía térmica por conducción implica que la energía se transfiere de una molécula a otra. La energía se desplaza, pero las moléculas no.


CONVECCIÓN
Otra forma de transferir energía es que la sustancia se desplace. El aire que está en contacto con una estufa caliente asciende y calienta las regiones superiores. El agua que se caliente en una caldera situada en el sótano se eleva hasta los radiadores de los pisos superiores. Éste es el fenómeno de la convección,en el que el calentamiento se lleva a cabo por corrientes en un fluido.




RADIACIÓN
La energía del Sol puede atravesar la atmósfera y calentar la superficie de la Tierra. Esta energía no se transfiere a través de la atmósfera por conducción, pues el aire es uno de los peores conductores. Tampoco se transfiere por convección, pues esto es imposible en el espacio vacío, si la conducción y la convección son imposibles, la energía térmica debe estar transmitiéndose por otro proceso. Este proceso se llama radiación.
Toda energía que se transmite por radiación, incluyendo la energía térmica se llama energía radiante. La energía radiante se presenta en forma de ondas electromagnéticas. La energía radiante comprende las ondas de radio, las microondas, la radiación infrarroja, la luz visible, la radiación ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma.

ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA; MODELO DINÁMICO

Es una división del interior de la Tierra en capas no diferenciadas por su composición sino por su dinámica, manifestada por el comportamiento térmico.

Las capas dinámicas y su relación con las capas químicas son:

Litosfera: es la capa más superficial, correspondiendo a la totalidad de la Corteza y la parte más superficial del manto (hasta unos 200 km de profundidad). Es totalmente rígida y en ella el calor interno se propaga por conducción.

Mesosfera: formada por el resto del Manto. Actualmente se piensa que el transporte de calor por esta zona es convectivo, solo que se trataría de una convección más lenta y "a larga distancia". Entre la Mesosfera y la Endosfera se encuentra la capa D´´, zona muy dinámica que almacena mucho calor. Columnas de materiales precedentes de esta zona dan lugar a las plumas o penachos mantélicos.

 
Endosfera: es la fuente del calor interno. Corresponde al Núcleo terrestre. El núcleo externo sólido disiparía la energía térmica mediante corrientes de convección, reponsables también de la formación del campo magnético terrestre.