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La Tierra se puede dividir en cuatro capas principales: la corteza sólida en el exterior, el manto, el núcleo externo y el núcleo interno. De ellos, el manto es la capa más gruesa, mientras que la corteza es la capa más delgada.

La estructura de la Tierra

Representación artística de la estructura de la Tierra. Imagen vía Museo Victoria.

La estructura de la Tierra se puede definir de varias maneras, pero en general, vemos que la Tierra tiene una corteza sólida en el exterior, un núcleo interno y externo, y el manto en el medio. El espesor de las costras varía entre unos 10 km y poco más de 70 km, teniendo una media de unos 40 km. El núcleo tiene, en total, un radio de 3500 km, pero generalmente se lo ve como dos partes distintas:

  • el núcleo interno sólido, con un radio de 1220 km
  • el núcleo externo viscoso, con un radio de 2300 km

El grosor del manto es de aproximadamente 2900 km, por lo que si considera que el núcleo de la Tierra es una cosa grande, entonces el núcleo es la capa más gruesa (aunque tiene un radio más grande es probablemente una mejor manera de decirlo) pero la idea de un exterior y un interior separados el núcleo es generalmente aceptado.

El espesor y la composición del Manto

El manto comprende alrededor del 83% del volumen de la Tierra. Está dividido en varias capas, según diferentes características sismológicas (de hecho, gran parte de lo que sabemos sobre el manto proviene de información sismológica que veremos más adelante en el artículo). El manto superior se extiende desde donde termina la corteza hasta unos 670 km. Aunque esta zona se considera viscosa, también se puede considerar formada a partir de una roca, una roca llamada peridotita para ser más precisos. Una peridotita es una roca ígnea densa de grano grueso, compuesta principalmente de olivino y piroxeno, dos minerales que solo se encuentran en las rocas ígneas.

Peridotita, como se ve en la superficie de la Tierra. Imagen a través de la Universidad de Pittsburgh.

Pero se vuelve aún más complicado. La corteza se divide en placas tectónicas, y esas placas tectónicas son en realidad más gruesas que la corteza misma y abarcan la parte superior del manto. La corteza y esa parte superior del manto (que va de 00 a 200 kilómetros por debajo de la superficie) se llama astenosfera. Los estudios científicos sugieren que esta capa tiene propiedades físicas que son diferentes del resto del manto superior. A saber, las rocas en esta parte del manto son más rígidos y quebradizos debido a temperaturas más frías y presiones más bajas.

Debajo de eso, está el manto inferior que va desde 670 a 2900 kilómetros debajo de la superficie de la Tierra. Esta es el área con las temperaturas más altas y las mayores presiones, llegando hasta el núcleo exterior.

Trivia del manto: aunque se puede considerar el manto como roca fundida o magma, la investigación moderna encontró que el manto tiene entre 1 y 3 veces más agua que todos los océanos de la Tierra combinados.

¿Cómo podemos estudiar el manto?

Ondas que se propagan de los terremotos a través de la Tierra. Imagen vía Brisith Geological Survey.

Casi toda la geología práctica que hacemos tiene lugar en la corteza. Todo el análisis de rocas, la perforación, todo lo que hacemos se hace en la corteza. La perforación más profunda que se haya realizado se encuentra a unos 12 km por debajo de la superficie, entonces, ¿cómo podemos conocer el manto?

Como dije antes, la mayor parte de lo que sabemos sobre el manto proviene de estudios sismológicos. Cuando se producen grandes terremotos, las ondas se propagan por toda la Tierra, llevando consigo información de las capas por las que pasan, incluido el manto. Además, las simulaciones modernas en el laboratorio mostraron cómo los minerales probablemente se comportan a esas temperaturas y presiones, y también tenemos información magnética y gravitatoria indirecta, así como estudios sobre el magma y los cristales que se encuentran en la superficie. Pero la mayor parte de la información proviene del análisis sísmico.

Imagen vía Wiki Commons.

Las ondas sísmicas, al igual que las ondas de luz, se reflejan, refractan y difractan cuando encuentran un límite. Así es como sabemos dónde termina la corteza y dónde comienza el manto, y lo mismo ocurre con el manto y el núcleo. Las ondas también se comportan de manera diferente dependiendo de diferentes propiedades, como la densidad y la temperatura.

En el manto, las temperaturas oscilan entre 500 y 900 C (932 y 1652 F) en el límite superior con la corteza; a más de 4000 C (7230 F) en el límite con el núcleo. Gracias a las enormes temperaturas y presiones dentro del manto, las rocas internas sufren transformaciones lentas y viscosas, hay una circulación de material convectivo en el manto. Cómo fluye el material hacia la superficie (porque es más caliente y, por lo tanto, menos denso) mientras que el material más frío desciende. Muchos creen que esta convección en realidad es el principal impulsor de la tectónica de placas.

La convección del manto puede ser el principal impulsor de la tectónica de placas. Imagen a través de la Universidad de Sydney.

Otro hecho interesante sobre el manto: los terremotos en la superficie son el resultado de fallas de adherencia y deslizamiento; Sin embargo, las rocas en el manto no pueden fallar, pero a veces generan terremotos similares. No está claro por qué sucede esto, pero se han propuesto varios mecanismos, que incluyen deshidratación, fuga térmica y cambio de fase mineral. Esto es solo un recordatorio de lo poco que aún sabemos sobre nuestro planeta: solo hemos arañado la superficie de la capa más delgada, la corteza.

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