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¿Cómo se mantuvo el núcleo de la Tierra tan caliente como la superficie del Sol durante miles de millones de años?

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¿Cómo se mantiene caliente el interior de la Tierra durante miles de millones de años? Henry, 11 años, Somerville, MA


Nuestra Tierra está compuesta como una especie de cebolla, capa por capa.

Comenzando de arriba hacia abajo, está la corteza, que incluye la superficie sobre la que caminas; luego, abajo, el manto, en su mayoría de roca dura; luego, más profundo, el núcleo exterior, hecho de hierro líquido; Por último, el núcleo interior, de hierro macizo, con un radio del 70% del volumen de la Luna. Cuanto más profundo se sumerge, más caliente se vuelve: partes del núcleo están tan calientes como la superficie del sol.

Ilustración que muestra la estructura de la Tierra: su corteza, manto, núcleo interno y núcleo externo.

Esta ilustración muestra las cuatro secciones del subsuelo.
eliflamra/iStock a través de Getty Images Plus

El viaje al centro de la tierra

k Catedrático de Ciencias Planetarias y de la TierraEstudio el interior de nuestro mundo. Al igual que un médico puede usar una técnica llamada Sonografía Para tomar imágenes de las estructuras dentro de su cuerpo usando ultrasonido, los científicos usan una técnica similar para obtener imágenes de las estructuras internas de la Tierra. Pero en lugar de ultrasonido, los geocientíficos lo usan ondas sísmicas Ondas sonoras generadas por terremotos.

En la superficie de la Tierra, ves tierra, arena, hierba y, por supuesto, aceras. Las vibraciones sísmicas revelan lo que hay debajo: rocas grandes y pequeñas. Todo esto es parte de la corteza que puede descender hasta 20 millas (30 kilómetros); Flota sobre una capa llamada manto.

La parte superior del manto suele moverse con la corteza. Juntos, se llaman litosferaque tiene un grosor medio de unas 60 millas (100 km), aunque podría ser mucho más grueso en algunos lugares.

La litosfera se divide en varios Los bloques grandes se llaman placas.. Por ejemplo, la Placa del Pacífico se encuentra debajo de todo el Océano Pacífico y la Placa de América del Norte cubre la mayor parte de América del Norte. Los paneles son como piezas de un rompecabezas que encajan aproximadamente y cubren la superficie de la Tierra.

Los paneles no son fijos. En cambio, se mueven. A veces es la fracción más pequeña de pulgadas durante un período de años. Otras veces, hay más movimiento y es más repentino. Este tipo de movimiento es el que provoca los terremotos y las erupciones volcánicas.

Además, el movimiento de las placas es un factor crítico, y tal vez necesario, que impulsa la evolución de la vida en la Tierra, porque las placas en movimiento cambian el medio ambiente y Obligar a la vida a adaptarse a las nuevas condiciones.

Te asombrarás de toda la vida que está sucediendo bajo tus pies.

El calentador esta encendido

El movimiento de placas requiere una capa caliente. De hecho, a medida que se profundiza en el suelo, la temperatura aumenta.

En la parte inferior de las placas, a una profundidad de unas 60 millas (100 kilómetros), la temperatura es de unos 2400 grados Fahrenheit (1300 grados Celsius).

En el momento en que alcanza el límite entre el manto y el núcleo externo, que es 1800 millas (2900 kilómetros) más bajo, la temperatura es de casi 5000 F (2700 C).

Luego, en el límite entre los núcleos externo e interno, la temperatura se duplica, alcanzando casi los 10 800 F (más de 6 000 C). esta es la parte Caliente como la superficie del sol. A esta temperatura, casi todo (minerales, diamantes, personas) se evapora en un gas. Pero debido a que el núcleo está bajo alta presión en lo profundo del planeta, el hierro que lo compone permanece líquido o sólido.

Sin la tectónica de placas, los humanos probablemente no existirían.

colisión en el espacio exterior

¿De dónde viene todo este calor?

No es del sol. Mientras nos calienta a nosotros y a todas las plantas y animales en la superficie de la Tierra, la luz del sol no puede penetrar millas del interior del planeta.

Más bien, hay dos fuentes. Uno es el calor heredado por la Tierra durante su formación hace 4.500 millones de años. Tierra hecha de la nebulosa solaruna nube de gas gigante, en medio de interminables colisiones y fusiones de fragmentos de roca y escombros Se llaman planetesimales.. Este proceso tomó decenas de millones de años.

Durante esas colisiones se produjo una enorme cantidad de calor, suficiente para derretir toda la Tierra. Aunque parte de este calor se perdió en el espacio, lo que quedó quedó atrapado dentro de la Tierra, donde gran parte permanece hoy.

Otra fuente de calor: la descomposición de los isótopos radiactivos, que son omnipresentes en la Tierra.

Para entender esto, primero imagine un elemento Como una familia con isótopos como sus miembros. Cada átomo de un elemento dado tiene el mismo número de protones, pero sus diferentes primos isotópicos tienen diferente número de neutrones.

Isótopos radioactivos no es estable. Liberan un flujo constante de energía, que se convierte en calor. El potasio-40, el torio-232, el uranio-235 y el uranio-238 son cuatro de los isótopos radiactivos que mantienen caliente el núcleo de la Tierra.

Algunos de estos nombres pueden sonarle familiares. El uranio-235, por ejemplo, se utiliza como bobina combustible en centrales nucleares. La tierra no corre peligro de quedarse sin estas fuentes de calor: aunque la mayoría El uranio-235 y el potasio-40 originales se han idoHay suficiente torio-232 y uranio-238 para otros miles de millones de años.

Junto con el núcleo caliente y el manto, estos isótopos de energía proporcionan calor para impulsar el movimiento de las placas.

Sin calor, sin movimiento de placas, sin vida

Incluso ahora, las placas en movimiento continúan cambiando continuamente la superficie de la Tierra. Nuevas tierras y nuevos océanos a lo largo de millones y miles de millones de años. Las placas también afectan la atmósfera durante períodos de tiempo igualmente largos.

Pero sin el calor interno de la Tierra, las placas no se moverían. La tierra puede enfriarse. Nuestro mundo es probablemente inhabitable. No estarás aquí.

Piénsalo la próxima vez que sientas el suelo bajo tus pies.


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