Tierra

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Características orbitales
Radio medio	149.597.870 km
Perihelio	0,983 UA
Afelio	1,017 UA
Excentricidad	0,0167
Periodo orbital	365,2564 días
Satélite	1 (Luna)
Características físicas
Diámetro ecuatorial	12.756,28 km
Diámetro Polar	12.713,50 km
Diámetro Medio	12.742,00 km
Superficie	510.065.284,702 km²
Masa	5,974×10²⁴ kg
Densidad media	5,515 g/cm³
Gravedad superficial	9,78 m/s²
Velocidad de escape	11,186 km/s
Período de rotación	23,9345 horas
Inclinación axial	23,45°
Albedo	37-39%
Temperatura surperficial

min	media	max
182 K	282 K	333 K

Presión atmosférica 101.325 Pa Composición atmosférica Nitrógeno N₂ 78,08% Oxígeno O₂ 20,95% Argón Ar 0,93% Dióxido de carbono CO₂ 355 ppmv (variable) Neón Ne 18,2 ppmv Helio He 5,24 ppmv Metano CH₄ 1,72 ppmv Kriptón Kr 1 ppmv Hidrógeno H₂ 5 ppmv Óxido nitroso N_{2_O} 0,31 ppmv Xenón Xe 0,08 ppmv Monóxido de carbono CO 0,05 ppmv Ozono O₃ 0,02 - 0,03 ppmv (variable) Clorofluorocarburos CFCs 0,2 - 0,3 ppbv vapor de agua H_{2_O} <4% (variable)
no computable para el aire seco La Tierra es el tercer planeta del sistema solar. Es el único planeta en el que se conoce que exista vida. La Tierra posee un único satélite natural, la Luna.

La Tierra gira alrededor del Sol describiendo una órbita elíptica a una velocidad media de 29,8 km por segundo.

La distancia media que la separa del Sol es de 149.600.000 km.

La Tierra realiza los siguientes movimientos de forma simultánea:

Traslación alrededor del Sol siguiendo su órbita que se denomina Eclíptica.
Rotación sobre su propio eje, que determina los días y las noches, con una duración de 23 horas, 56 minutos y 3,5 segundos.
Precesión y nutación

Forma de la Tierra

Históricamente se supusieron múltiples formas. Remontándonos a la civilización griega nada más, digamos que se imaginaba la Tierra como un disco plano rodeado por el río Océano (Homero). Con los Pitagóricos y Platón se piensa que es una esfera perfecta, por razones filosóficas. Es Aristóteles quién aporta evidencias de la forma esférica al observar que en los eclipses de Luna la sombra proyectada por nuestro planeta es circular. A partir de este momento la cuestión que se plantea es la de su tamaño.

Es Eratóstenes, Beta para sus contemporáneos porque decían que era el número dos en todo, quién hace la primera medición conocida y muy aproximada a la realidad de la circunferencia terrestre. El mediodía del solsticio de verano mide la inclinación de los rayos solares en Alejandría -dónde residía como el Director de su Biblioteca- utilizando un gnomon, determinándola en una cincuentaava parte del círculo, es decir 7,2 grados. Simultáneamente en Siena (la actual Asuán), al Sur de Alejandría, el Sol alcanzaba el cenit, lo que el conocía por testimonios directos. Suponiendo esférica la Tierra resultaba evidente que el ángulo de la sombra daba la distancia angular entre las dos ciudades, y conociendo la distancia lineal entre ellas -250.000 estadios- pudo calcular la circunferencia terrestre: unos 46.190 km (en este punto se dan numerosas discusiones, por la incertidumbre del valor del estadio en metros)

La esfericidad terrestre comienza a cuestionarse en la Edad Media. Mucho después la Academia de Ciencias de Francia determina que la Tierra es un elipsoide: una esfera achatada ligeramente por los polos, dando una diferencia de 43 km entre las circunferencias ecuatorial (mayor) y polar (menor).

Finalmente a partir del siglo XIX se cuestiona el elipsoide terrestre para con Gauss y Helmert establecerse que la Tierra es un geoide, un elipsoide algo irregular.

A efectos prácticos, especialmente geodésicos, se considera a la Tierra como un elipsoide cuyos parámetros -radio ecuatorial y achatamiento- están recomendados por la Unión Astronómica Internacional (UAI), Sistema Geodésico de Referencia (GRS), Sistema Geodésico Mundial (WGS) y Servicio Internacional de la Rotación Terrestre (IERS), entre otros.

A continuación se dan algunos valores del elipsoide de referencia IERS 2000 tomados del Anuario del Observatorio de Madrid, año 2005:

Circunferencia ecuatorial: 40075014 m

Circunferencia polar: 40007832 m

Radio de la esfera equivolumen: 6371000 m

Composición y estructura

La composición de la Tierra en masa en diferentes elementos químicos es:

Hierro:

34,6

Oxígeno:

29,5

Silicio:

15,2

Magnesio:

12,7

Níquel:

2,4

Azufre:

1,9

Titanio:

0,05

Otros elementos:

3,65

La Tierra tiene una estructura diferenciada en diferentes capas. Estas capas poseen diferentes composiciones químicas y comportamiento geológico. Su naturaleza puede estudiarse a partir de la propagación de ondas sísmicas en el interior terrestre y a través de las medidas de los diferentes momentos gravitacionales de las diferentes capas obtenidas por diferentes satélites orbitales.

Los geólogos han diseñado dos modelos geológicos que establecen una duvisión de la estructura terrestre:

El primero es el modelo geostático:

Corteza. Es la capa más superficial y tiene un espesor que varía entre los 12 km, en los océanos, hasta los 80 km en cratones (porciones más antiguas de los núcleos continentales). La corteza está compuesta por basalto en las cuencas oceánicas y por granito en los continentes.

Manto. Es una capa intermedia entre la corteza y el núcleo el cual llega hasta una profundidad de 2900 km. El manto está compuesto por peridotita. El cambio de la corteza al manto está determinado por la discontinuidad de Mohorovicic. El manto se divide a su vez en manto superior y manto inferior. Entre ellos exixte una separación determinada por las ondas sísmicas llamada discontinuidad de Repetti(700 km).

Núcleo: Es la capa más profunda del planeta y tiene un espesor de 3475 km. El cambio del manto al núcleo está determinado por la discontinuidad de Gutenberg(2900 km).

El núcleo está compuesto de una aleación de hierro y níquel y es en esta parte donde se genera el campo magnético terrestre. Éste se subdivide a su vez en el núcleo interno, el cual es sólido, y el núcleo externo, el cual es líquido. El núcleo interno está a su vez dividido en dos, externo(líquido) e interno (sólido, debido a las condiciones de presión). Esta división se produce en la discontinuidad de Lehman(5150 km).

El segundo modelo de división de la estructura terrestre es el modelo geodinámico:

Litosfera. Es la parte más superficial que se comporta de manera elástica. Tiene un espesor de 250 km y abarca a la corteza y la porción superior del manto.

Astenosfera. Es la porción del manto que se comporta de manera fluida. En esta capa, las ondas sísmicas disminuyen su velocidad.

Mesosfera. También llamada manto inferior. Comienza a los 700 Km de profundidad, donde los minerales se vuelven más densos sin cambiar su composición química. Está formada por rocas calientes y sólidas, pero con cierta plasticidad.

Capa D. Se trata de una zona de transición entre la mesosfera y la endosfera. Aquí, las rocas pueden calentarse mucho y subir a la litosfera, pudiendo desembocar en un volcán.

Endosfera. Corresponde al núcleo del modelo geoestático. Formada por una capa externa muy fundida donde se producen corrientes o flujos, y otra interna sólida y muy densa.

La hidrosfera

Más información en: Océano

Rotating globe.gif La Tierra es el único planeta en nuestro sistema solar que tiene una superficie líquida. El agua cubre un 71% de la superficie de la Tierra (97% de ella es agua de mar y 3% agua dulce), formando cinco océanos y siete continentes.

La Tierra está realmente a la distancia del Sol adecuada para tener agua líquida en su superficie. No obstante sin el efecto invernadero, el agua en la Tierra se congelaría. Al principio el Sol emitía menos radiación que ahora, pero los océanos no se congelaron porque la atmósfera de primera generación de la Tierra poseía mucho más CO₂ y por tanto más efecto invernadero.

En otros planetas, como Venus, el agua desapareció porque la radiación solar ultravioleta rompe la molécula y el ion hidrógeno, que es ligero, escapa de la atmósfera. Este efecto es lento, pero inexorable. Ésta es una hipótesis que explica por qué Venus no tiene agua. En la atmósfera de la Tierra, una tenue capa de ozono en la estratosfera absorbe la mayoría de esta radiación ultravioleta, reduciendo el efecto. El ozono protege a la biosfera del pernicioso efecto de la radiación ultravioleta. La magnetosfera también es un escudo que nos protege del viento solar.

La masa total de la hidrosfera es aproximadamente 1,4×10²¹ kg.

La atmósfera

Más información en: Atmósfera terrestre La Tierra tiene una espesa atmósfera compuesta en un 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno molecular, y 1% de argón, mas trazas de otros gases como anhídrido carbónico y vapor de agua. La atmósfera actúa como una manta que deja entrar la radiación solar pero atrapa parte de la radiación terrestre. (Efecto invernadero). Gracias a ella la temperatura media de La Tierra es de unos 17°C. La composición atmosférica de la Tierra es inestable y se mantiene por la biosfera. Así, la gran cantidad de oxígeno libre se obtiene por la fotosíntesis de las plantas, que por la acción de la energía solar transforma CO₂ en O₂. El oxígeno libre en la atmósfera es una consecuencia de la presencia de vida (de la vegetación), y no al revés. Las capas de la atmósfera son: la troposfera, la estratosfera, la mesosfera, la termosfera, y la exosfera. Sus altura varía con los cambios estacionales. La masa total de la atmósfera es aproximadamente 5,1×10¹⁸ kg.

La Tierra en el Sistema solar

Más información en: Movimientos de la Tierra | Variaciones orbitales
La Tierra tarda 23 h, 56 min y 4,09 s (día sideral) en girar alrededor del eje de rotación que pasa por el Polo Norte y el Polo Sur. Tarda 24 h en dos pasos del Sol por el mismo meridiano (día solar medio). Así debido al movimiento real de rotación de la Tierra hay un movimiento aparente del este al oeste a una velocidad de 15°/h = 15'/min, es decir un diámetro del Sol o de la Luna cada dos minutos. La Tierra gira alrededor del Sol en 365,2564 días solares medios (año sideral). Esto da un movimiento del Sol con respecto a las estrellas fijas a una velocidad de 1°/día es decir un diámetro del Sol o de la Luna cada 12 h, en la dirección opuesta al de la rotación diaria del cielo. La Tierra tiene un satélite natural, la Luna que orbita alrededor de la Tierra cada 27 1/3 días. Así que hay un movimiento de la Luna con respecto al Sol y las estrellas fijas a una velocidad de aproximadamente 12°/día, es decir un diámetro de la Luna cada 1 h, en la dirección opuesta al de la rotación diaria del cielo. Visto desde el polo Norte de la Tierra, el movimiento de la Tierra, y la Luna así como sus movimiento de rotación son todos directos (en sentido contrario a las agujas del reloj). El plano del Ecuador y el plano de la Eclíptica forman un ángulo de unos 23,45°. Ello causa las estaciones en la Tierra. El plano de la órbita de la Luna está inclinado aproximadamente 5° respecto a la Eclíptica. De no ser así habría un eclipse de Sol y uno de Luna todos los meses.

La Luna

Full moon.png]] Más información en: Luna

Nombre	Diámetro (km)	Masa (kg)	Distancia media (km)	Periodo Orbital
Luna	3.474,8	7,349 * 10²²	384.400	27 días, 7 h, 43,7 min

La 'Luna' es un satélite relativamente grande comparado con la Tierra, siendo su diámetro un cuarto del terrestre. La atracción gravitatoria entre la Tierra y la Luna causa las mareas en la Tierra. El mismo efecto en la Luna hace que el período de rotación alredor de su eje sea igual que el periodo de giro en torno a la Tierra. Como resultado la Luna siempre presenta la misma cara a la Tierra. En su movimiento alrededor de la Tierra, el Sol ilumina distintas partes de la Luna, presentando un ciclo completo de fases lunares.

La Luna puede causar una variación moderada del clima terrestre. La simulaciones de ordenador muestran que la fuerza de atracción de la Luna hacia la protuberancia ecuatorial de la Tierra causan una estabilización de la inclinación del eje de rotación, produciendo una variación moderada del clima. Sin esta estabilización algunos científicos creen que el eje de rotación podría ser caóticamente inestable, como parece ocurrir en el planeta Marte. Si el eje de rotación de la Tierra se acercara a la eclíptica, la variación estacional del clima sería sumamente importante. Un polo apuntaría directamente hacia el Sol durante verano y mientras para el otro sería noche permanente en invierno. Los científicos que han estudiado el efecto creen que ello causaría la desaparición de la vida afectando a animales y plantas grandes. El disco lunar visto desde la Tierra, tiene aproximadamente el mismo diámetro angular que el del Sol (el Sol es 400 veces más grande, pero está 400 veces más lejos que la Luna). Esto permite que haya eclipses de sol totales. La hipótesis más reciente del origen de la Luna es que se formó por la colisión de un protoplaneta del tamaño de Marte cuando la Tierra era joven. Esta hipótesis explica (entre otras cosas) la falta de hierro en la Luna. La hipótesis del impacto brutal también podría explicar la fuerte inclinación del eje de rotación terrestre.

Otra hipótesis supone que la Luna es hija de la Tierra, formándose de una protuberancia cuando nuestro planeta se encontraba en estado plástico (caliente) y la excentricidad dio orgen al "lanzamiento" de nuestro satélite como si fuera un satélite artificial por la gran fuerza centrífuga. Inclusive algunos autores señalan que dicha protuberancia se originaría en donde actualmente se encuentra el Océano Pacífico. Aunque se trata de una especulación, se ha señalado que el hecho de que siempre veamos la misma cara de la Luna se debe a este origen: al separarse, la Luna siguió teniendo un movimiento de traslación equivalente al de rotación terrestre y siempre vemos la misma zona de la Luna que permaneció unida a la Tierra hasta el último momento. La Tierra tiene también por lo menos otro satélite co-orbital el asteroide, (3753) Cruithne.

La biosfera

Más información en: Vida | Ser vivo | Biosfera | Complejidad biológica La Tierra es el único lugar que se conoce con vida. Las formas de vida del planeta Tierra forman la "biosfera". La biosfera comenzó a evolucionar hace aproximadamente 3,5 mil millones de años (3,5×10 ⁹). La Hipótesis Gaia o teoría de Gaia es un modelo científico de la biosfera terrestre formulado por el biólogo James Lovelock y que sugiere que la vida sobre la Tierra organiza las condiciones climáticas para favorecer su propio desarrollo.

Geografía

Physical world.jpg

El área total de la Tierra es de aproximadamente 510 millones de km², de los cuales 149 millones son de tierra firme y 361 millones, de agua.
Las líneas costeras (litorales) de la Tierra suman cerca de 356 millones de km.

Mapas espaciales de la Tierra

El satélite ambiental Envisat de la ESA está desarrollando el retrato más detallado de la superficie de la Tierra. El objetivo del proyecto GLOBCOVER es la creación de un mapa global de la cobertura terrestre con una resolución tres veces superior a la de cualquier otro mapa por satélite hasta ahora. Utiliza reflectores radar, con antenas sintéticas, capturando sus sensores, la radiación reflejada ^* La NASA destaca un nuevo mapa tridimensional, que es 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. "Esta ha sido una de las misiones científicas más valiosas de los transbordadores y probablemente la más importante de carácter cartográfico que se haya realizado jamás", afirmó Michael Kobrick, científico de la misión del Endeavour que giró en órbita terrestre en febrero del 2000.

Cubre los territorios de Australia y Nueva Zelanda con detalles sin precedentes. También incluye más de mil islas de la Polinesia y la Melanesia en el Pacífico sur, así como islas del Indico y el 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 tal vez ayude a evitar catástrofes.

Según John LaBrecque, director del Programa de Riesgos Naturales de la agencia espacial, los datos proporcionados por la misión del Endeavour tendrán una amplia variedad de usos, como la exploración "virtual" del planeta. "Con el tiempo, otras misiones podrán utilizar la misma tecnología para detectar los cambios que se hayan producido en la superficie de la Tierra y hasta para configurar la topografía de otros planetas", dijo. Sitio de la misión en castellano y ver "Un viaje simulado por la Cordillera de Los Andes", con animación y sonido ^* Una galería de imágenes está en Otra animación en inglés en:

Whole world - land and oceans.jpg

Enlaces externos

Mapa tridimensional de la Tierra. NASA Descargable gratuitamente (184.3 MB). Alta resolución, nombres, límites, y muchas opciones más. Es algo extraordinario.
El Sistema Solar La Tierra y sus características físicas y geologicas

La Tierra | Planetas del Sistema Solar

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