Semana 32
Formación de la Tierra
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Indicadores de logro:
Explica la formación de la corteza terrestre a partir de un modelo.
Explica con sus palabras qué es el campo magnético de la Tierra.
Hace 4 600 millones de años, una gran nube de gases y polvo que giraba en el espacio se condensó y dio nacimiento a una estrella, nuestro Sol. Cerca de este, otras nubes de materia interestelar se aglutinaron para formar los planetas del sistema solar. Desde su formación, la evolución de la Tierra ha estado marcada por acontecimientos importantes, como la formación de los océanos, el surgimiento de la vida y la aparición o desaparición de determinados grupos de animales o plantas.
Lisa: Dentro de la historia de la Tierra, a cada acontecimiento de aparición y desaparición de los diferentes fósiles particulares observados en el registro de las rocas sedimentarias se le identifica como era. ¿Conoces algunas eras? ¿Sabes si todas las eras duraron lo mismo? ¿Ha cambiado la composición de la Tierra con el paso de las eras?
Fíjate que...
La corteza, tiene un promedio de 30 km de profundidad sobre la superficie de la Tierra, y de 5 km en el fondo del océano.
El manto posee una profundidad de 2 900 km de roca fundida, es la capa más grande de la Tierra y se sitúa debajo de la corteza.
El núcleo externo está compuesto de hierro y níquel líquidos.
El núcleo interno, se ubica en el centro de la Tierra, compuesto de metales de hierro y níquel en estado sólido.
A. Interior de la Tierra
Para conocer la estructura interna de la Tierra, los geólogos estudiaron la manera en que se propagan las ondas provocadas por los sismos. Los estudios revelan que el interior de la Tierra está constituido por capas principales.
Procedimiento:
Observa la imagen y descubre cómo son y cuáles materiales conforman esas capas.
Las capas de la Tierra son mucho más que solo las partes internas de nuestro planeta. ¿Sabías que son responsables de los movimientos tectónicos, la formación de los volcanes y la magnetósfera, entre otras actividades?
B. Campo magnético de la Tierra
La Tierra tiene una cubierta protectora invisible llamada magnetósfera. Funciona como lo hace la piel en tu cuerpo para evitar la entrada de entes dañinos.
Materiales: 2 imanes rectangulares de polaridad fuerte, pueden ser de neodimio o de cerámica, envoltura de plástico de 15 x 15 cm2 aproximadamente, limaduras de hierro (aproximadamente 1 oz), bandeja de plástico para ensalada o bandeja de aluminio, pajillas, gafas de seguridad, cinta adhesiva y botón de ropa.
Procedimiento:
Coloca un imán de barra debajo de una bandeja de ensalada de plástico o de aluminio.
Espolvorea algunas limaduras de hierro en la bandeja desde una altura de aproximadamente 15 cm. Observa el patrón formado por las limaduras de hierro que se crea en el lugar debido a las fuerzas entre los polos opuestos de los imanes.
La magnetósfera de la Tierra se puede modelar al soplar suavemente a través de una pajilla hacia las líneas del campo magnético.
Un aplastamiento de las líneas del campo en un lado del modelo te muestra cómo luce la magnetósfera de la Tierra.
a. ¿Qué sucede cuando el viento solar se acerca a la magnetósfera terrestre? Puedes observar la forma en que el agua fluye alrededor de una piedra como un patrón del viento solar mientras se desplaza alrededor de la Tierra.
Coloca la barra magnética debajo de una bandeja de plástico o de aluminio. Coloca un pequeño botón directamente sobre el centro del imán para modelar la Tierra. Espolvorea las limaduras de hierro a lo largo del borde de un lado de la bandeja que cubre el imán. Sopla suavemente las limaduras hacia el botón a través de una pajilla.
Dibuja el modelo de los efectos del viento solar en la magnetósfera de la Tierra.
Irene: ¡Sopla con cuidado para que las limaduras de hierro no entren en los ojos o la boca!
C. Teorías de la formación de la corteza
En esta actividad modelaremos la formación de la corteza terrestre y representaremos las diferentes capas que posee la Tierra.
Planteamiento del problema:
Analiza: ¿Por qué la Tierra tiene todas sus capas tan precisamente delimitadas?
a. Formula y escribe tu hipótesis.
Materiales: 2 cuencos de cristal o aluminio, periódico cortado en tiras finas, lámina de estaño, agua, harina, aceite de cocina, pinceles y pintura acrílica.
Procedimiento:
Mezcla una taza de harina con dos de agua para hacer la pasta de papel maché. Revuelve la mezcla hasta que obtengas una consistencia fina y suave.
Toma tu recipiente de vidrio al revés y cubre el exterior con papel de aluminio. Crea textura arrugando un poco el papel de aluminio. Frota un poco de aceite en el papel de aluminio, esto hará que sea mucho más fácil quitar el tazón una vez que esté seco.
Toma tus tiras de periódico y sumérgelas en la pasta, aprieta suavemente las tiras para que no estén demasiado mojadas y colócalas sobre el recipiente. Cubre todo el tazón, superponiendo las tiras en diferentes direcciones.
Es hora de dejar secar el recipiente. Si puedes, es mejor dejarlo secar durante la noche. Una vez que esté completamente seco, puedes quitar con cuidado el recipiente de papel maché y pelar suavemente el papel de aluminio.
¡Por fin es hora de pintar! Puedes pintar el interior del cuenco como el interior de la tierra, con el núcleo interior en el centro, seguido del núcleo exterior, el manto superior e inferior y luego la corteza. Luego voltea el recipiente y usa pintura azul, verde y blanca para el mar, la tierra y los casquetes polares.
Envolviendo a nuestro planeta y protegiéndonos de la furia del Sol, hay una burbuja de magnetismo gigante llamada magnetósfera. Esta burbuja desvía la mayor parte del material solar que se precipita hacia nosotros desde nuestra estrella, a aproximadamente 1 609 000 kilómetros por hora o más. Es claro que esta burbuja magnética fue clave para ayudar a la Tierra a desarrollarse y convertirse en un planeta habitable.
La magnetósfera es un escudo permeable. El viento solar periódicamente se conecta con la magnetósfera forzándola a reconfigurarse. Esto puede crear una grieta que permite que la energía penetre en nuestro refugio seguro. Estas grietas se abren y se cierran muchas veces por día o incluso muchas veces por hora. La mayoría de ellas son pequeñas y de corta duración, pero otras son grandes y de duración prolongada. La magnetósfera de la Tierra absorbe la energía que ingresa del viento solar y la libera mediante explosiones, en forma de tormentas geomagnéticas y subtormentas.
El modelo no homogéneo o el llamado modelo de acreción explica que la corteza terrestre se formó durante la acreción del planeta, con elementos más ligeros y volátiles que crearon una capa delgada en el planeta primitivo que se convirtió en la corteza. Este modelo sugiere que los elementos no volátiles solo se pueden encontrar en el manto; sin embargo, eso no es verdad. Los elementos no volátiles como el uranio y el torio se encuentran en la corteza terrestre, lo cual vuelve esta teoría muy poco probable.
El modelo de impacto sugiere que los asteroides y otros objetos que impactaron la Tierra se derritieron y formaron la corteza. La corteza oceánica, que está compuesta principalmente de basalto, podría haber sido formada por un asteroide de basalto que impactó la Tierra. Sin embargo, a partir de las observaciones de la Luna, los basaltos encontrados en maria lunar no se debieron a una colisión de asteroides. Además, la mayoría de los eventos de impacto en la Tierra ocurrieron después de que se formaran las costras oceánicas. Por lo tanto, esta teoría también es poco probable.
La interacción de partículas del viento solar con la magnetósfera produce las auroras: boreal en el polo norte, y austral en el polo sur.
D. Hipótesis de la formación de la Tierra
Lee la siguiente información:
Hay tres teorías principales sobre la formación de la corteza terrestre: (1) la acreción heterogénea o no homogénea del modelo terrestre, (2) modelo de impacto y (3) modelo terrestre.
El modelo terrestre es la explicación más probable sobre la formación de la corteza terrestre. Este modelo explica que el origen cortical de la Tierra se debió a sus procesos internos. Después de la acreción tardía de la Tierra, el calor retenido por esta resultó en el derretimiento completo del manto superior, el cual formó un océano de magma que cubría la superficie de la Tierra. Otra posible explicación fue que el manto superior derretido se elevó hacia la superficie para formar una corteza. Sin embargo, el modelo terrestre es la explicación más probable, ya que el océano de magma podría explicar algunas propiedades de la corteza terrestre. La composición uniforme de la corteza podría estar formada por un océano de magma homogéneo. La composición en capas de la corteza terrestre puede deberse al enfriamiento de los océanos de magma con el tiempo.
Con la información brindada, completa el siguiente cuadro comparativo de las tres hipótesis de la formación de la corteza terrestre, utilizando tus propias palabras. Luego, indica cuál de ellas te parece más acertada.
¿Cuál hipótesis crees que es más acertada?
En esta unidad aprendimos que existe una hipótesis ampliamente aceptada sobre el origen del universo, conocida como el Big Bang. Esta explica la forma en que nació (hace 13 800 millones de años aproximadamente), se desarrolló y evolucionó nuestro universo.
Además, aprendimos que el origen de nuestro sistema se localiza hace aproximadamente 4 600 millones de años, a causa del colapso entre una nube de gas y polvo. Los objetos más grandes en torno al Sol son los planetas, distribuidos en una zona en forma de disco de unos 6 000 millones de kilómetros de radio. Y, sobre las estrellas, aprendimos que estas nacen, se desarrollan y, finalmente, como todo, tienen un final.
Se han desarrollado instrumentos capaces de salir de la atmósfera: sondas espaciales, satélites, etc.
Finalmente, estudiamos importantes elementos dentro de la Tierra; y explicamos cómo son su estructura interna y respectivas hipótesis de formación y desarrollo.
1. Conexión espacial
Conecta cada término con la definición que creas conveniente.
2. Laberinto
A continuación, se te presenta un laberinto de la evolución estelar. Debes resolverlo yendo por el camino verdadero en la evolución estelar. La salida es la que termina en el final «E».
El rover «Perseverance», el quinto enviado por la NASA a Marte, aterrizó el jueves 18 de febrero de 2021, en la superficie del planeta rojo dentro del entorno de la misión «Mars 2020», tras un viaje de 500 millones de kilómetros. La principal misión del astromóvil Perseverance en Marte es la de buscar signos de vida microbiana antigua, lo que podría impulsar la investigación de la NASA sobre la pasada habitabilidad del planeta rojo.
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