La Tierra

La Tierra

 

La Tierra es, por cercanía al Sol, el tercer planeta del Sistema Solar. Tiene una característica que, no por evidente y conocida, debemos dejar de remarcar ya que es asombrosa. Esto es que, hasta donde sabemos, es el único planeta que alberga vida. Es muy posible que existan otros muchos planetas con vida, quizá millones, pero no lo sabemos con certeza. Así que, hoy por hoy, sólo podemos afirmar que la Tierra es el único planeta con vida en el Universo. Y sólo por esto la Tierra es un astro extraordinario y único.
Pero vamos a centrarnos en sus características desde el punto de vista astronómico, y veremos que algunas de ellas son muy peculiares y decisivas para permitir la existencia de la vida.


ORIGEN DE LA TIERRA

La Tierra se formó, más o menos simultáneamente a los demás planetas, hace unos 4.500 millones de años a partir de la nebulosa solar, una masa en forma de disco compuesta del polvo y gas remanente de la formación del Sol. Este proceso de formación de la Tierra a través de la acreción tuvo lugar mayoritariamente en un plazo de 10-20 millones de años.
En sus primeros millones de años era una masa de materiales incandescentes sobre la que impactaban numeroso meteoritos y cometas, impactos que eran mucho más frecuentes en los inicios del Sistema Solar que en la actualidad. Estos objetos aportaban nuevos materiales rocosos y metálicos, así como hielo. Poco a poco los materiales fundidos se fueron distribuyendo según su densidad: en el centro los más pesados, mayormente hierro y níquel, después un magma de rocas fundidas cuya capa más externa de menor densidad, una vez se hubo enfriado lo suficiente, formó una corteza sólida que contribuye a ralentizar dicho enfriamiento. Los gases que se escapaban a través de esta corteza y la actividad volcánica produjeron la atmósfera primordial. El vapor de agua que también escapaba por la corteza, cuando se enfrió, formó los océanos a lo que posiblemente contribuyeran también los múltiples cometas y otros cuerpos que colisionaban con la Tierra.


FORMA Y ÓRBITA DE LA TIERRA

La Tierra no es una esfera perfecta. La rotación sobre su eje ocasiona que en el ecuador sea más fuerte la fuerza centrífuga, y en consecuencia está un poco achatada en los polos y presenta un ligero abultamiento en el ecuador. El diámetro ecuatorial es 43 km más largo que el de los polos. Mediciones muy precisas han evidenciado diversas irregularidades en la forma aunque a escala global son muy pequeñas, menores incluso que las toleradas para las bolas de billar.
La Tierra orbita a una distancia media del Sol de 150 millones de km. Se encuentra, por tanto, en el centro de la “zona de habitabilidad” del Sol que va desde Venus a Marte. La duración de esta órbita es de 365’2564 días. Esta fracción de 0’2564 tiene gran importancia en el funcionamiento de los calendarios.

El eje de rotación está inclinado algo más de 23º con respecto al plano orbital. Debido a esta inclinación del eje de la Tierra, la cantidad de luz solar que llega a un punto cualquiera en la superficie varía a lo largo del año. Esto ocasiona los cambios estacionales en el clima, siendo verano en el hemisferio norte ocurre cuando el Polo Norte está apuntando hacia el Sol, e invierno cuando apunta en dirección opuesta. Durante el verano, el día tiene una duración más larga y la luz solar incide más perpendicularmente en la superficie. La misma situación, pero invertida, se da en el hemisferio sur.
La orientación del eje de la Tierra cambia con el tiempo, en forma similar a como lo hace una peonza. Este movimiento, llamado precesión, tiene un ciclo de una duración de 25.800 años al que hay que añadir otro ligero movimiento irregular llamado nutación con un periodo de 18’6 años. Ambos movimientos son causados por la atracción variante del Sol y la Luna sobre el abultamiento ecuatorial de la Tierra.


EL CAMPO MAGNÉTICO

La Tierra posee un campo magnético de intensidad relativamente elevada. El núcleo de hierro gira un poco más rápido que el resto del planeta y el calor crea movimientos de convección en materiales conductores, generando corrientes eléctricas. Estas corrientes inducen a su vez el campo magnético de la Tierra.
El campo magnético nos protege de la mayor parte de los perjudiciales efectos de las partículas del viento solar. La colisión entre el campo magnético y el viento solar forma los cinturones de radiación de Van Allen, un par de regiones concéntricas formadas por partículas cargadas muy energéticas. Cuando el plasma entra en la atmósfera de la Tierra por los polos magnéticos se crean las auroras polares.


TRES PECULARIEDADES DE LA TIERRA

Desde el punto de vista astronómico y geológico, la Tierra tiene tres singularidades que la distinguen del resto de astros conocidos y que han tenido una decisiva influencia en la evolución de nuestro planeta y de la vida en él.

LA LUNA
Que un planeta tenga un satélite no es algo extraño, pero que ese satélite sea tan grande respecto a su planeta como lo es la Luna respecto a la Tierra, si es inusual. Salvo el sistema Plutón-Caronte, nuestro planeta es el único caso en que esto pasa. Pero esto lo veremos más en detalle cuando hablemos de la Luna.
Según algunas hipótesis es posible que la existencia de la Luna haya tenido una influencia decisiva en la evolución de la vida. Que la etología de animales y plantas, o al menos de algunos, esté influida por la Luna no tiene nada de sorprendente, pues se han ido adaptando a su existencia a lo largo de millones de años. Lo que estas hipótesis plantean es que, si la Luna no hubiese existido, la vida en la Tierra tal vez nunca hubiera evolucionado o lo hubiese hecho a un ritmo mucho más lento.
Debido a su tamaño tan grande comparado con el de la Tierra, la Luna tiene una gran influencia sobre la misma, principalmente debido a las mareas. Hace tiempo se propuso que la génesis de la vida se podría haberse facilitado debido a las mareas. Sin las mareas es concebible que las oscilaciones entre periodos glaciares e interglaciares fueran menores. Estas oscilaciones han ayudado a la emigración de plantas y animales y a la especiación de los mismos. Después de todo, las mareas ayudan a mover las aguas cálidas de los trópicos hacia otras regiones más frías. Otro efecto sería que esta transferencia de calor mitigue las fluctuaciones climáticas.
Otra cosa que se ha venido discutiendo es el papel de las mareas en la aparición de la misma vida. Vida que surgiría solamente 700 millones de años después de formarse la Luna. Antes se creía que el flujo mareal en las orillas oceánicas podría haber concentrado la “sopa primitiva”, y que el papel de las mareas tuvo que ser escaso si la vida se originó alrededor de las chimeneas hidrotermales, pero muy importantes si se originó en la zona intermareal. El problema es concentrar la disolución de las biomoléculas primitivas (¿ARN?) mediante algún mecanismo. Una manera de hacerlo es arrojar agua cargada con estas moléculas a las rocas y dejar que se evapore al retroceder la marea. En aquella época debía de haber mareas muy pronunciadas con un ciclo de 6 horas que liberasen y cubriesen grandes extensiones de costa de kilómetros de anchura. Según algunos investigadores esto produciría las condiciones necesarias para que los ácidos nucleicos se ensamblaran de manera más compleja. De todos modos, cómo de ligado está el origen de la vida con las mareas es algo que no se sabe de seguro. Algunos expertos opinan que la vida hubiera surgido de todos modos en ausencia de mareas y de Luna. Con todo en una región intermareal rocosa está claro que hay una presión evolutiva proveniente de cambios en el ambiente en una escala espacial pequeña. Sin la Luna el ambiente marino sería menos rico en términos de diversidad de especies.
Otro posible efecto que produce la Luna sobre la Tierra es que estabiliza el eje de giro de ésta. En ausencia de nuestro satélite, la influencia gravitatoria de los demás planetas, particularmente Júpiter, haría que el eje de giro de la Tierra oscilase de forma excesivamente brusca y rápida (en términos geológicos), dificultando la evolución de la vida por las inestabilidades climatológicas pronunciadas.

TECTÓNICA DE PLACAS
La litosfera es la porción externa más fría y rígida de la Tierra. Esta rigidez no es absoluta en el sentido de que no forma una unidad compacta, si no que está fracturada en diversas partes o placas de tamaños diversos que se empujan, rozan y chocan entre sí. Así como en varios planetas o satélites del Sistema Solar se ha comprobado que hay vulcanismo activo, o lo hubo en el pasado, la tectónica de placas solo se da, que sepamos, en la Tierra.
La teoría de la tectónica de placas tiene su origen en la teoría de la deriva continental, propuesta por el geofísico alemán Alfred Wegener a principios del siglo XX con la que pretendía explicar el hecho de que los contornos de los continentes encajaban entre sí lo que sugiere que en el pasado estuvieron unidos.
La causa del movimiento de las placas es el corrientes convectivas que suceden en el manto de manera que los materiales más calientes pesan menos y ascienden, y los materiales más fríos son más densos, pesados y descienden. En las dorsales oceánicas (elevaciones submarinas situadas en la parte media de los océanos de la Tierra) se forma una nueva corteza oceánica mediante la actividad volcánica y el movimiento gradual del fondo alejándose de la dorsal. Esta nueva corteza que va surgiendo a un ritmo de 2’5 cm/año, empuja las placas que acaban colisionando unas con otras produciendo plegamientos de la corteza que conforman las cordilleras. Las fricciones en las zonas de colisión también es el origen de terremotos y volcanes.

Aunque son motivo de controversia, hay razones para pensar que la tectónica de placas ha tenido una importante influencia en el desarrollo y evolución de la vida terrestre. La corteza está en un proceso de regeneración constante, en las dorsales oceánicas surge corteza nueva que acaba sumergiéndose de nuevo hasta el manto, donde vuelve a ascender repitiendo el ciclo. Este proceso aporta continuamente minerales que, por la erosión del agua, llega a los océanos y nutre a los organismos marinos. Estos procesos también llevan carbono dentro y fuera del interior del planeta, regulando la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera, un gas con efecto invernadero: el carbonato se sedimenta en el fondo marino sobre una placa tectónica que queda bajo subducción, llevando el carbono al interior de la Tierra. Entonces, los volcanes escupen el carbono de vuelta a la atmósfera en forma de dióxido de carbono.


Aunque la influencia de los movimientos de las placas en la evolución de la vida es objeto de controversia, más polémica aún es la teoría simétrica: que es la vida la que influye en la dinámica de las placas. Esta idea se engloba dentro de la Hipótesis Gaia expuesta por el químico James Lovelock en 1979, según la cual son los propios organismos vivos quienes se encargan de autorregular las condiciones del planeta tales como la temperatura, composición química de la atmosfera y salinidad de los océanos, de forma que estas se mantengan favorables para el desarrollo de la vida.
En el caso de la tectónica de placas, sabemos qué hace 3.500 millones de años la atmósfera era muy diferente de la actual, con ausencia de oxígeno y elevadas concentraciones de dióxido de carbono. Aparecieron entonces plantas marinas primitivas que toleraban del dióxido de carbono y más tarde lo utilizaban, absorbiendo el carbono y liberando el oxígeno. Fueron evolucionando formas de vida de complejidad creciente, cuyos caparazones formaron las rocas calizas. El dióxido de carbono incorporado en los caparazones quedo atrapado en las rocas calizas y, por tanto, redujo su concentración en la atmósfera disminuyendo su efecto invernadero. Si la atmósfera hubiera mantenido la elevada concentración de dióxido de carbono, gran parte de la energía solar no se habría perdido, la temperatura de la Tierra habría aumentado y, pasado cierto tiempo, los océanos se habrían evaporado. Pero, a medida que dicho gas iba quedando almacenado en las capas de caliza, los océanos consiguieron sobrevivir y enfriaron la lava que surgía de las dorsales oceánicas. La materia se enfrió y, gracias al aumento de densidad conseguido, se pudo hundir en las zonas de subducción, donde habría de ser fundida de nuevo y utilizada una vez más.
La materia que se hundía, arrastraba consigo también parte del oxígeno que previamente había sido liberado por las plantas. El oxígeno modificó la composición química del manto, variando la densidad de sus capas, lo que facilitó el movimiento convectivo del magma.

EL AGUA
Nuestro planeta más que llamarse Tierra debería llamarse Agua, ya que más del 70% de su superficie son mares y océanos. El agua es una substancia muy abundante en el Universo, pero normalmente se encuentra congelada, en forma de hielo. Sin embargo en la Tierra tenemos abundancia de agua líquida, cosa inusual ya que en todo el Sistema Solar no se da en ningún otro sitio, salvo tal vez en Europa, uno de los satélites de Júpiter. Se sospecha que en Europa puede haber un océano aún mayor que los de la Tierra, pero en todo caso se encuentra bajo una capa de hielo de kilómetros de espesor y tampoco hay certeza de su existencia.
De todos es sabida la fundamental importancia del agua líquida para la existencia de la vida. Pero cabría preguntarse ¿por qué es tan importante el agua para la vida? ¿Qué tiene de especial el agua? El agua tiene tres características que le confieren su singularidad trascendental para la vida, pero esto lo veremos en una exposición específica sobre el agua.


 

Los comentarios están cerrados.