La Vía Láctea, nuestra galaxia
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La Vía Láctea, nuestra galaxia
P&D biosfera: Origen de la Tierra 2
Hay alrededor de 50 galaxias en nuestro grupo local, del orden de 100.000 en nuestro supergrupo y aproximadamente 170 mil millones en el universo observable. Fué Hubble quien primero suririó que nuestra galaxia no era la única…1929. Foto: centro de la via láctea señalado por el láser del observatoio Paranal, en Chile (astronomo de la ESO Yuri Beletsky). El punto brillante es Júpiter.
Origen del Sistema Solar
P&D biosfera: Origen de la Tierra 3
Hace unos 6 Kma el SS era una nube de H con algo de He y rastros de otros elementos. La nube empezó a girar sobre sí misma y se empezaron a formar planetas que giraban sobre si mismos.
P&D biosfera: Origen de la Tierra 4
Los grandes planetas, Júpiter y Saturno literalmente “engullían” a los pequeños al chocar. Los sobrevivientes eran
bombardeados por partículas y meteoritos
De once a trece mil millones de años después del Big Bang…la Tierra
P&D biosfera: Origen de la Tierra 5
Los planetas rocosos interiores: Mercurio, Venus, La Tierra y Marte
Los supervivientes ….
La tierra impactada por la luna
P&D biosfera: Origen de la Tierra 6
El impacto, en la recién formada Tierra, destruyó la corteza por completo, luego se volvió a formar….esto sucedió una y otra vez bajo la lluvia de meteoritos?
"Elemental abundances" Gordon B. Haxel, Sara Boore, and Susan Mayfield from USGS; vectorized by User:michbich - http://pubs.usgs.gov/fs/2002/fs087-02/. Licensed under Public Domain via Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Elemental_abundances.svg#mediaviewer/File:Elemental_abundances.svg
Los elementos de la actual corteza
terrestre
La formación de la corteza terrestre en el
Hádico por diferenciación
La corteza terrestre se fundió y formó varias veces durante el Hádico por la acción de los impactos meteoríticos. (Widespread mixing and burial of Earth’s Hadean crust by asteroid impacts. S. Marchi y colaboradores Nature 511, 578–582 (31 July 2014) doi:10.1038/nature13539 Durante la diferenciación, los distintos elementos que componen la tierra se fueron distribuyendo en el nucleo, el manto y la corteza
Fuentes de calor y energía para fundir la tierra primigenia: la
luna
0 Impactos
0 Sobre todo el del impactador que formó la luna
0 Después por los ejecta
0 El eje de rotación de la tierra se inclinó (Earth’s spin axis was tilted)
0 Pero…no hay una solución única: saber…
Fuentes de calor y energía para fundir la tierra primigenia:
gravedad y radiación
0 Gravitacional (el viejo Newton tenía mucho que contar)
0 Desintegración (decay) de elementos radioactivos
0 El calor generado por el “decay” fué mayor en el pasado que en la actualidad
Universidad de Maryland
Diferenciación
0 En la esfera líquida o sólida plástica, los materiales densos se hunden hacia el centro y los ligeros flotan arriba.
0 Cuando la roca está parcialmente fundida, el sólido y el fundido tienen diferente densidad y composición química
0 El fundido es generalmente menos denso que el residuo sólido.
0 El fundido se enriquece en elementos incompatibles, el residuo en compatibles.
El núcleo (core) de la tierra
0 Fe, Ni, otros elementos pesados eran los mas densos y formaron el núcleo, con 2.900 km de radio.
0 Es aproximadamente 1/3 de la masa de la Tierra
0 El núcleo interno es sólido. Tiene 1200 km de ø.
0 Es sólido porque la presión es inmensa y la temperatura es de fusión.
0 El núcleo externo es líquido.
0 Parte del Fe: sulfuro de Fe 0 (iron sulfide).
0 Había grandes cantidades de estos cinco elementos en la tierra primigenia.
0 El Fe quedó controlado por su afinidad con el O y el S
0 El Fe enlaza preferentemente con el S
0 El S disponible se consume. El Fe permanece.
0 El O enlaza preferentemente con el Mg y el Si. Así se consume el Mg y el Si y el O permanece.
0 El Fe entonces enlaza con el O.
0 El O se consume y el Fe permanece como Fe elemental.
0 Los óxidos de Fe, Mg, Si son ligeros y forman la corteza terrestre
0 El sulfuro de Fe es denso, pero menos que el Fe por tanto forma la parte externa del núcleo.
0 El Fe elemental es el más denso, por lo que forma el núcleo interno.
Fe, O, S, Mg, Si
Discusión
0 La cantidad de O en el material inicial juega un papel fundamental en la determinación del tamaño del núcleo de un planeta. ¿qué pasaría si se añade oxígeno? ¿qué pasaría con el radio del núcleo? ¿qué pasaría si añadimos S?
Corteza terrestre (Earth’s Crust)
Las rocas ligeras flotaron en la superficie del
oceano de magma.
La corteza ,formada por materiales ligeros
con temperatura de fusión baja, tiene ~40
km de espesor.
Está formada por Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K combinados con O.
Los fragmentos de la corteza –zircones– de
4,3-4,4 Kma encontrados
recientemente en WAu.
Esto quiere decir que la tierra se enfrió lo suficiente para formar
una corteza sólida sólo unos 100 Ma después del gran impacto de
la luna.
El manto (Earth’s Mantle) 0 Está entre la corteza y el núcleo.
0 Comprende los 40 km a los 2.900 km.
0 Consiste en rocas de densidad intermedia, la mayoría compuestos de O con Mg, Fe y Si.
