La Tierra, un planeta rocoso del Sistema Solar, posee una estructura interna compleja, formada por varias capas concéntricas de distinta composición y densidad, conocidas como capas de la tierra.

Este artículo proporcionará una visión detallada de cada una de estas capas, sus propiedades, composición y la importancia que tienen en los fenómenos geológicos que observamos en la superficie terrestre.

¿Cuáles son las capas de la Tierra?

Las capas de la Tierra se dividen en tres grupos, según su tipo de composición: geósfera, hidrósfera y atmósfera.

La geósfera es el conjunto de capas que constituyen el interior de la Tierra (la Corteza, el Manto y el Núcleo), y que sirven de sustento para los otros dos: la hidrósfera y la atmósfera.

La geósfera

La capa sólida de la Tierra es conocida como geósfera. Esta compuesta por 4 capas que van desde el núcleo hasta la superficie terrestre, las cuales son:

• El Núcleo Interno, es una esfera sólida con un radio de aproximadamente 1220 km. Es la parte más densa y caliente de la Tierra, y su composición es principalmente metálica, con pequeñas cantidades de impurezas que pueden afectar sus propiedades. El Núcleo Interno no es estático; está creciendo lentamente a medida que el Núcleo Externo se enfría y solidifica.
• El Núcleo Externo se extiende desde aproximadamente 2900 km hasta 5100 km de profundidad. Es una capa fluida compuesta principalmente de hierro y níquel, junto con elementos más ligeros como el azufre y el oxígeno. Una de las funciones más cruciales del Núcleo Externo es su papel en la generación del campo magnético de la Tierra.
• El Manto se extiende desde directamente debajo de la Corteza hasta las profundidades del Núcleo, y constituye la mayor parte del volumen de las capas de la Tierra.
• La Corteza Terrestre es la capa más externa de todas las capas de la geósfera. Está compuesta principalmente por rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas, con una gran abundancia de minerales como el silicio, el aluminio, el hierro, el calcio, el sodio y el potasio. Su espesor varía considerablemente, desde aproximadamente 6 km en los océanos hasta 75 km en las montañas más altas. A pesar de su solidez aparente, la Corteza no es una capa estática. Está sujeta a procesos geológicos constantes como la erosión, la sedimentación y el tectonismo, que remodelan continuamente su paisaje.

La hidrósfera

La hidrósfera es la capa de la Tierra que abarca todas las formas de agua, incluyendo océanos, mares, ríos, lagos, glaciares, capas de hielo, aguas subterráneas y vapor de agua en la atmósfera. Es una de las partes más dinámicas y vitales de nuestro planeta, ya que el agua está en constante movimiento a través del ciclo del agua, cambiando de estado y redistribuyéndose por todo el globo.

La hidrósfera desempeña múltiples roles cruciales para la vida en la Tierra. Regula el clima al actuar como un almacén de calor y humedad, influenciando la distribución de temperatura en la atmósfera y generando patrones climáticos. Además, actúa como un agente erosivo, esculpiendo paisajes a lo largo de millones de años a través de la acción del agua en sus diferentes formas.

La atmósfera

La atmósfera es la capa de gases que envuelve la Tierra y está retenida por la gravedad del planeta. Está compuesta principalmente por nitrógeno (aproximadamente un 78%) y oxígeno (aproximadamente un 21%), con trazas de otros gases como argón, dióxido de carbono y vapor de agua. Esta mezcla de gases es esencial para mantener las condiciones óptimas para la vida, regulando la temperatura y protegiendo la superficie terrestre de la radiación solar dañina.

La atmósfera se divide en varias capas distintas, cada una con sus propias características y funciones.

• La tropósfera es la capa más cercana a la superficie terrestre, es donde ocurren la mayoría de los fenómenos meteorológicos y contiene la mayor parte del vapor de agua.
• La estratósfera es donde se encuentra la capa de ozono, que absorbe la radiación ultravioleta del Sol.
• La mesósfera, es la capa que protege a la Tierra del impacto de meteoritos y asteroides gracias a que desintegra estos materiales.
• La termósfera, es la capa donde se encuentran las auroras y que favorece la transmisión de las ondas de radio. Se extiende hasta los 500 kilómetros de altura.
• La Exósfera, es la capa menos densa de la atmósfera terrestre y está compuesta principalmente por helio e hidrógeno. Es una zona de transición entre la atmósfera de la Tierra y el espacio exterior, caracterizada por la ausencia casi total de gases y gravedad. En ella orbitan varios satélites que ofrecen la informacion necesaria para las telecomunicaciones y las predicciones climáticas.

Características comunes de las capas de la Tierra

Las capas de la Tierra, a pesar de sus diferencias, comparten algunas características comunes para comprender su funcionamiento. Estas características son:

• Interdependencia: Las capas de la Tierra no funcionan de manera aislada. Los procesos que ocurren en una capa afectan a las otras. Por ejemplo, los movimientos de las placas tectónicas en la geosfera pueden influir en la distribución de los océanos en la hidrosfera y en la composición de la atmósfera.
• Dinamismo: Todas las capas son dinámicas. Experimentan cambios continuos a diferentes escalas de tiempo, desde procesos geológicos lentos, como la deriva continental, hasta cambios más rápidos como los ciclos meteorológicos en la atmósfera.
• Influencia en la Vida en la Tierra: Cada capa desempeña un papel crucial en el mantenimiento de la vida en nuestro planeta. La atmósfera protege a los seres vivos de la radiación dañina y regula la temperatura; la hidrosfera es esencial para todos los organismos acuáticos y terrestres; y la geosfera proporciona los nutrientes y el sustrato para los ecosistemas terrestres.
• Ciclos de Materiales y Energía: Existen ciclos continuos de materiales y energía entre las capas. Por ejemplo, el ciclo del fosforo o el ciclo del agua que conecta la hidrosfera, la atmósfera y la geosfera.

Las Transiciones entre las capas de la Tierra

Las fronteras entre las distintas capas de la Tierra, son zonas de transición donde ocurren cambios significativos en la composición y las propiedades físicas. Estas discontinuidades, identificadas por sismólogos a través del estudio de cómo las ondas sísmicas se propagan a través de la Tierra. Entre las más importantes se encuentran la Discontinuidad de Mohorovičić, la Discontinuidad de Gutenberg y la Discontinuidad de Lehmann–Bullen.

La Discontinuidad de Mohorovičić (Moho)

La Discontinuidad de Mohorovičić, comúnmente conocida como el «Moho», marca la frontera entre dos capas de la tierra: la Corteza y el Manto. Se caracteriza por un cambio abrupto en la velocidad de las ondas sísmicas. Por debajo del Moho, las ondas se aceleran significativamente, lo que indica un cambio en la densidad y la composición de las rocas. El Moho se encuentra a una profundidad que varía desde unos 6 km bajo los océanos hasta 30-50 km bajo los continentes.

La Discontinuidad de Gutenberg

La Discontinuidad de Gutenberg se encuentra entre el Manto y el Núcleo Externo. Esta discontinuidad es notable porque marca el punto en el que las ondas sísmicas S (ondas de corte, que solo pueden moverse a través de materiales sólidos) se detienen abruptamente, lo que indica el cambio de un material sólido (el Manto) a un estado líquido (el Núcleo Externo). Además, las ondas sísmicas P (ondas de presión, que pueden moverse a través de sólidos y líquidos) experimentan una disminución en su velocidad, reflejando el cambio en la densidad y la composición del material.

La Discontinuidad de Lehmann–Bullen

La Discontinuidad de Lehmann–Bullen, a veces llamada simplemente la Discontinuidad de Lehmann, se encuentra dentro del Núcleo Externo, a unos 5100 km de profundidad, y marca la transición entre el Núcleo Externo líquido y el Núcleo Interno sólido. Esta discontinuidad es evidente debido a un cambio en la velocidad de las ondas sísmicas P, que aumentan al pasar del Núcleo Externo líquido al Núcleo Interno sólido, indicando un cambio en la fase del material (de líquido a sólido) y un aumento en la densidad.