La energía interna de la Tierra

La existencia de los procesos geológicos hace que la Tierra sea un planeta en continuo cambio. Estos procesos geológicos son de dos tipos:

• Procesos geológicos externos. Los procesos de erosión, transporte y sedimentación están producidos por los agentes geológicos externos (viento, agua, hielo,…), impulsado por la energía procedente del Sol. Generan las rocas sedimentarias.
• Procesos geológicos internos. La energía térmica del interior de la Tierra es la responsable de los cambios en el interior de la Tierra, como que la Tierra está dividida en placas y que éstas se desplacen, lo que hace que se produzcan erupciones volcánicas, terremotos, y la aparición de cordilleras. Generan las rocas magmáticas y metamórficas.

Los cambios que se producen en el interior de la Tierra, en ocasiones, son lentos. Por ejemplo, Europa y América se separan a una velocidad de 2,8 cm cada año. Otras veces, los procesos geológicos internos son rápidos, como cuando se produce un terremoto o una erupción volcánica.

La temperatura media de la superficie terrestre es de unos 15º C, aunque varía según la energía que le llega del Sol (además de los contaminantes que contribuyen al cambio climático). Esta energía solar calienta la superficie y a unos pocos centímetros de profundidad, pero si medimos la temperatura a mayor profundidad veremos que la temperatura va aumentando según profundicemos. Pero esta energía no proviene del exterior, sino que la energía calorífica procede del interior de la Tierra que, por conducción, llega hasta la superficie terrestre.

Test: La energía interna de la Tierra.

Test: Calor interno de la Tierra.

Origen del calor interno de la Tierra

Hace unos 4600 millones de años se formó la Tierra y el Sistema Solar a partir de una nebulosa que comenzó a girar, concentrando las partículas de polvo y gas interestelar, creándose el Sol y los planetas del Sistema Solar. Como se fueron concentrando las partículas, el campo gravitatorio aumentó, atrayendo aún a más partículas. Los impactos que producían las nuevas partículas capturadas aumentaban la  temperatura del planeta que se estaba formando. Parte de la energía interna de la Tierra proviene de ese calor original de formación de la Tierra al chocar las partículas.

Por otro lado, la desintegración de elementos radiactivos también contribuye a que la Tierra tenga una energía interna tan grande que permite que el núcleo externo de la Tierra esté fundido.

Después, la Tierra se enfrió y los elementos se distribuyeron según su densidad. Así, la capa más interna tiene materiales más densos, y la más externa, más ligeros.

Gradiente geotérmico

Esa variación de la temperatura, que aumenta con la profundidad se le conoce con el nombre de gradiente geotérmico. La temperatura, en la corteza terrestre, aumenta 1 ºC cada 33 metros de profundidad. En capas más profundas no sigue esa relación.

By Pjvelasco (Own work) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

Los mecanismos por los que la energía calorífica llega a la superficie son dos:

• Conductividad térmica. Las rocas conducen muy mal el calor, por lo que cuesta mucho tiempo que el calor se transmita de roca a roca.
• Corrientes de convección. Los materiales fluidos, cuando se calientan, se dilatan, se hacen menos densos, y ascienden hasta la superficie terrestre. Allí se enfrían, se contraen, y descienden hacia el núcleo de la Tierra, repitiéndose el proceso.

Esta energía térmica provoca el movimiento de los materiales, pudiendo manifestarse de muchas formas, como el movimiento de los continentes, levantamiento de cadenas montañosas, aparición de volcanes, terremotos, etc.

By Surachit [GFDL or CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

Movimiento de los continentes

Los continentes actuales formaban parte de un gran supercontinente llamado Pangea, pero los movimientos de convección del manto han provocado su desplazamiento hasta su posición actual.

La Teoría de la Tectónica de Placas explica cómo se rompió Pangea y se desplazaron los continentes. Según la Tectónica de Placas, la litosfera (parte externa de la Tierra) está dividida en unas placas tectónicas que se deslizan sobre el manto terrestre. Del contacto entre placas surgen las cadenas montañosas y en sus bordes se concentran la mayor parte de los volcanes y terremotos que se producen.

Actividad de investigación: Las placas tectónicas.