El planeta Tierra es un sistema a gran escala, complejo y dinámico en el que se producen muchos fenómenos naturales. Está compuesto por 4 subsistemas: atmósfera, litósfera, hidrósfera y la biósfera. Todos ellos se encuentran relativamente equilibrados y relacionados entre sí.
Atmósfera
Litósfera
Hidrósfera
Definición
Es la capa gaseosa que rodea al planeta, se extiende desde el océano y la corteza terrestre hasta el espacio exterior, cubre a todo el planeta.
Es la capa rígida de la Tierra, se extiende hasta una profundidad de aproximadamente 100 km.
Capa discontinua de agua que se encuentra en contacto con la superficie terrestre, incluye tanto aguas superficiales, como aguas profundas y congeladas, las lluvias y las nubes.
Tipo de capa
Gaseosa.
Sólida.
Líquida, solida o gaseosa.
Composición
21 % de oxígeno.
78 % de nitrógeno.
1 % de otros gases.
Corteza: rocas basálticas y de granito.
Manto: silicatos de magnesio, hierro, calcio y de aluminio.
Núcleo: hierro metálico fundido.
Hidrógeno, oxígeno, sodio, cloro, calcio y otros 77 elementos.
Divisiones
Tropósfera
Estratósfera
Mesósfera
Termósfera
Exósfera
Corteza
Manto
Núcleo
Agua dulce (lagos, lagunas, ríos y quebradas).
Agua salada (mares y océanos).
Origen
Se formó por los gases que se desprendían de la corteza terrestre. Esta atmósfera estaba cargada de mucho vapor de agua, dióxido de carbono y nitrógeno.
Se formó al enfriarse el material incandescente que conformaba la Tierra primitiva.
El vapor de agua en la atmósfera de la Tierra primitiva se condensó y luego precipitó, lo que dio paso a los océanos y los mares.
Funciones
Proteger a los seres vivos de los rayos solares.
Permite conservar la temperatura de la Tierra por acción del efecto invernadero.
Permite la acumulación de gases necesarios para que se den ciertos procesos vitales.
Distribuye el calor por toda la superficie del planeta.
Permite el desarrollo de muchos seres vivos.
Se llevan a cabo distintos procesos geológicos, como la formación de montañas y valles.
Su elevación permite que el agua fluya de los continentes hacia los mares y océanos.
Regula la temperatura de la Tierra.
Es fundamental para que se desarrolle la vida.
Funciona como ecosistema para muchas plantas y animales.
Muchas reacciones químicas importantes son llevadas a cabo gracias al agua.
Los factores bióticos se refieren a los componentes vivos, y los factores abióticos se refieren a los componentes no vivos, químicos y físicos del ecosistema. Por lo tanto, son los dos factores esenciales responsables de dar forma al ecosistema. Los recursos abióticos y bióticos afectan la supervivencia y el proceso de reproducción.
Biótico
Abiótico
Definición
Componentes vivos del ambiente.
Componentes no vivos del ambiente.
Otro nombre
Biocenosis
Biotopo
Origen
Se origina en la biósfera.
Se origina en la litósfera, la hidrósfera y la atmósfera.
Dependencia
Dependen de los factores abióticos para su supervivencia.
No dependen de los factores bióticos para su supervivencia.
La Tierra es el tercer planeta desde el Sol y el quinto más grande de todos los planetas del sistema solar. Además, es el único en donde existe la vida debido a que agrupa una serie de condiciones que favorecen su desarrollo, como la temperatura y una atmósfera rica en oxígeno.
Nuestro planeta es un elipsoide de revolución achatado por la rotación, lo que ocasiona que el ecuador esté ligeramente más inclinado con un diámetro medio de 12.756 kilómetros. Visto desde el espacio, el planeta Tierra parece pequeño y con una capa sencilla y frágil de atmósfera. Desde ese punto de vista predomina el azul del mar y el blanco de las nubes y zonas polares, junto al marrón y verde de los continentes.
Se cree que la Tierra es el único planeta de nuestro sistema que alberga vida (biósfera).
¿Sabías qué?
El planeta Tierra es el único planeta del sistema solar con agua en estado líquido en su superficie, ya que los océanos suman el 70 % y los continentes el resto.
Estructura del planeta Tierra
Estructura terrestre.
La corteza es la capa más externa y está compuesta por roca sólida.
La litosfera es la capa externa de la Tierra y está formada por materiales sólidos, involucra a la corteza continental, con un espesor entre 20 y 70 km y a la corteza oceánica de unos 10 km de espesor.
La astenosfera es la capa ubicada en la parte superior del manto y debajo de la litosfera, casi entre 30 y 130 km de profundidad. Se compone principalmente de silicatos y sobre ella están las placas tectónicas.
El manto está compuesto por rocas en estado sólido y líquido ricas en sílice. El manto es la capa más grande de la Tierra y constituye el 82 % del volumen terrestre.
El núcleo está compuesto principalmente por hierro. Se diferencia en un núcleo externo en estado líquido y uno interno en estado sólido.
¿Sabías qué?
Se cree que la formación de la Tierra sucedió al mismo tiempo que la del sistema solar, hace aproximadamente 4.500 millones de años.
¿Cómo se formó la Tierra?
Las capas de la Tierra, al encontrarse en estado líquido, comenzaron a separarse con respecto a sus densidades relativas. De esta forma, los elementos más pesados se acumularon en el interior, mientras que los más livianos se congregaron en el exterior, donde irradiaron gran parte de su energía hasta solidificarse.
La rotación es el movimiento que realiza la Tierra sobre su propio eje, llamado eje terrestre. Este atraviesa la Tierra desde el polo norte hasta el polo sur, y tiene una inclinación aproximada de 23°. El movimiento de rotación no es perceptible para los habitantes de la Tierra. Entonces, ¿cómo sabemos qué ocurre realmente? La respuesta es simple y sí es perceptible a nuestros ojos. Como consecuencia de la rotación de la Tierra, los diferentes puntos de la superficie terrestre reciben los rayos del Sol en diferentes momentos. El resultado de este movimiento es la sucesión entre el día y la noche.
El día y la noche
La parte iluminada por el Sol durante el movimiento de rotación es el día, mientras que la cara opuesta y oscurecida es la noche. Entre ambas zonas existe una penumbra, la cual representa al amanecer y el atardecer.
Husos horarios
Fueron creados en 1859 por Quirico Filopante, de nacionalidad italiana. Surgieron como resultado de la división de los 360° de la circunferencia terrestre por las 24 horas del día. De esta forma, se obtienen 24 sectores de 15 minutos cada uno. Estos sectores están delimitados por los meridianos y cada punto ubicado sobre un mismo huso tiene la misma hora.
Traslación
La traslación es el movimiento que realiza la Tierra alrededor del Sol. Este movimiento se produce al mismo tiempo que la rotación. En la trayectoria que describe la Tierra alrededor del Sol hay puntos que se encuentran más cercanos a la estrella y otros más lejanos. La traslación es el movimiento que provoca la transición de las estaciones: invierno, otoño, primavera y verano.
La Tierra realiza una vuelta alrededor del Sol en un año sidéreo que dura 365 días.
¿Sabías qué?
El movimiento de traslación de la Tierra alrededor del Sol traza una trayectoria u órbita elíptica que se extiende por 930 millones de kilómetros.
Implicaciones del movimiento de traslación de la Tierra
La existencia de las estaciones del año, debido al ángulo de inclinación de la Tierra, produce modificaciones climáticas. Algunas de las consecuencias son los vientos monzones, que los animales tomen períodos específicos para alimentarse o reproducirse, y las variaciones en la duración del día y la noche a lo largo del año durante las estaciones.
Los cambios en las estaciones climáticas son producidos porque a lo largo del año y de la traslación del planeta Tierra, los rayos solares llegan a hemisferios de distinta inclinación axial.
Precesión
Se llama precesión el movimiento que realiza la Tierra sobre su propio eje en forma de trompo o peonza, es decir, imita el movimiento de estos objetos. Podemos identificar, principalmente, tres causas que producen este movimiento:
La inclinación del eje terrestre de 23°.
La forma que tiene la Tierra, ya que no es una esfera perfecta, sino que está achatada en los polos.
La influencia gravitatoria del Sol y la Luna sobre la Tierra.
¿Sabías qué?
La vuelta completa de precesión se llama año platónico y sus efectos son perceptibles con el paso de mucho tiempo.
Nutación
En la Tierra, el movimiento de nutación se superpone al de precesión y es un pequeño movimiento de vaivén del eje de la Tierra. Este movimiento hace que cada 18,6 años el eje terrestre se incline un poco más o un poco menos respecto a la circunferencia que describe el movimiento de precesión. En la actualidad, la oblicuidad media es de poco menos de 23° 26′ 16’’.
Nutación y precesión.
¿Sabías qué?
La oblicuidad media decrece 0,47″ por año, lo cual se refleja en un desplazamiento anual de 14,4 m de los trópicos y círculos polares medios.
A pesar de ser un movimiento complejo, el mismo fue descubierto en el año 1728 por el astrónomo inglés James Bradley. Sin embargo, se dio a conocer 20 años más tarde y, mucho después, se supo que la causa de este movimiento tenía que ver con la atracción gravitatoria ejercida por la Luna.
NUTACIÓN
El movimiento de nutación provoca que cada 18,6 años el eje de rotación de la Tierra se incline levemente.
¿POR QUÉ HAY VIDA EN EL PLANETA TIERRA?
Los factores que posibilitaron la vida en la Tierra son múltiples. El primero y el más importante es la distancia al Sol, pero otros de gran importancia también son la composición de la atmósfera, la capa de ozono y la presencia de agua.
La Tierra es el único planeta en el que se ha comprobado que existe vida. Las primeras señales de vida se encontraron en las algas verde azuladas y bacterias formadas en los mares.
Distancia con respecto al Sol
La distancia entre la Tierra y el Sol es de unos 150 millones de kilómetros. Si nuestro planeta se encontrara más cerca o más lejos de la estrella, el calor o el frío harían que sea imposible la vida aquí.
El Sol como fuente de energía es indispensable para el desarrollo y la supervivencia de todos los seres vivos que habitan la Tierra. La energía proveniente de los rayos solares es utilizada por los productores primarios, como las plantas y ciertos microorganismos, para producir sus propias sustancias alimenticias e iniciar las redes tróficas. Como consecuencia de la fotosíntesis, se produce el oxígeno que necesitan la mayoría de los seres vivos para vivir.
Importancia del Sol para los animales
Muchos animales, como los reptiles y los anfibios, requieren de la luz solar para mantener su temperatura corporal estable. Esto se debe a que estos animales no son capaces de regular su propia temperatura y necesitan luz solar para calentarse. En cambio, los mamíferos y las aves sí son capaces de regular su propia temperatura y son independientes del Sol para mantenerse templados.
La atmósfera terrestre se localiza por encima de la corteza y se compone principalmente de nitrógeno (78 %), oxígeno (20 %), vapor de agua, anhídrido carbónico y gases nobles (2 %).
Todos los seres vivos provienen de un ancestro común. Esto se establece debido a que todos los tipos de vida que se conocen están basados en la química del carbono y en el paso de información del ADN al ARN.
Estructuralmente se divide en 5 capas. La tropósfera es la más cercana a la superficie y en ella ocurren los fenómenos meteorológicos más comunes (lluvias, vientos, etc.). La estratósfera está por encima de la tropósfera y es el lugar donde se forma la capa de ozono. Luego sigue la mesósfera y por arriba de esta, la ionósfera, también denominada termósfera por la gran temperatura que tiene. Por último, se localiza la exósfera.
Estructura de la atmósfera terrestre.
Composición de la atmósfera
Nitrógeno (N2), que constituye un 78 % del volumen del aire.
Oxígeno (O2), que representa el 21 % del volumen del aire.
Otros gases como el argón (Ar), que contribuye en un 0,9 % al volumen del aire.
Dióxido de carbono (CO2), que representa el 0,03 % del volumen del aire.
Ozono (O3) es un gas minoritario que se encuentra en la estratósfera.
Vapor de agua.
Partículas sólidas y líquidas.
Presencia de agua
La presencia de agua en sus tres estados es otro factor fundamental para la vida. Este elemento es imprescindible para los seres vivos y ocupa casi tres cuartas partes de la superficie de nuestro planeta.
A diferencia de lo que sucede en otros planetas del sistema solar, en condiciones naturales, en la Tierra el agua se encuentra principalmente en estado líquido. Esto es fundamental para el desarrollo de la vida, ya que la mayoría de los seres vivos requieren de agua líquida para llevar adelante sus procesos vitales.
¿Sabías qué?
La ausencia de agua líquida en otros planetas puede ser una de las causas de que no exista la vida tal y como la conocemos.
El agua en los seres vivos
El contenido de agua en cada ser vivo varía en función a su longevidad y actividad fisiológica, por lo que una célula embrionaria tendrá mayor contenido de agua que la célula de un individuo adulto.
Suelos
Por otra parte, la composición de los suelos es muy importante para los seres vivos. En el suelo se encuentran grandes cantidades de minerales y nutrientes que sirven como fuente de energía para las plantas y para los hongos. Los suelos poseen tres capas:
Una capa superior, rica en minerales, que sirve de sustento para la fijación de las plantas al suelo.
Una capa intermedia por donde circula el agua subterránea.
Una capa inferior donde se ubican las rocas que sirven de base para la formación del suelo.
¿Qué es la zona de habitalidad?
La zona de habitabilidad es la región del espacio exterior en la que es posible encontrar vida. Está definida por diversas características:
Un planeta o satélite rocoso con masa similar a la Tierra debe estar ubicado en cercanía de una estrella brillante como el Sol.
La atmósfera del planeta ubicado en la zona de habitabilidad debe tener la composición adecuada para permitir que el agua se encuentre en sus tres estados.
El planeta debe tener luminosidad y radiación incidente de la estrella brillante, similar a la que da el Sol en la Tierra.
¿Qué es la biósfera?
El conjunto de los seres vivos que habitan la Tierra se denomina biósfera. En cada ecosistema, los componentes bióticos y abióticos se relacionan en un perfecto equilibrio. El accionar humano pone en peligro este equilibrio y, por ende, la vida en el planeta.
La Luna es el único satélite natural de la Tierra, el quinto satélite más grande de nuestro sistema solar y el único que el hombre pudo pisar. Al igual que la Tierra y muchos de los astros, la Luna posee movimientos de rotación (sobre su propio eje) y traslación (alrededor de la Tierra).
El diámetro de la Luna es de aproximadamente 3.500 kilómetros. La temperatura en su superficie durante el día es de 107 °C y durante la noche de -153 °C. Esto se debe a que cambia su posición con respecto al Sol. La Luna se ubica a unos 380.000 kilómetros de distancia de la Tierra.
Fases lunares
Las fases de la Luna son los cambios aparentes de la parte visible o iluminada del satélite causados por su cambio de posición respecto a la Tierra y el Sol. El ciclo completo se llama lunación y dura aproximadamente un mes.
RECURSOS PARA DOCENTES
Video “El hombre llega a la Luna”
Este recurso audiovisual detalla lo sucedido en uno de los eventos más destacados en la historia: la llegada del hombre a la Luna.
El universo es la totalidad del espacio y del tiempo en donde se concentran todas las formas de energía y de materia. Uno de los primero modelos del universo fue planteado por Aristóteles y Ptolomeo, quienes en su teoría geocéntrica afirmaban que la Luna, el Sol y las estrellas giraban alrededor de la Tierra. Más tarde, Nicolás Copérnico, Galileo Galilei y Johannes Kepler plantearon el modelo heliocéntrico, el cual sugería que el Sol estaba inmóvil en el centro del universo y que alrededor de él giraban todos los cuerpos celestes. Hoy en día se habla de un modelo estándar del universo que existe gracias a dos hipótesis elementales: la del Big Bang o Gran Explosión, y la de la expansión continua.
El modelo expansivo afirma que la radiación de fondo cósmica que emana el universo es causada por una gran explosión o Big Bang.
Componentes del universo
El universo es todo lo que existe como materia y energía, en consecuencia, el espacio es casi tan basto como su diversidad. Esto incluye la materia, conocida como todo aquello que tiene masa, ocupa un volumen en el espacio y tiene cierta cantidad de energía asociada; y materia oscura, llamada así porque no emite alguna radiación electromagnética. Además, el universo cuenta con nebulosas, estrellas, galaxias, constelaciones, satélites naturales, agujeros negros, sistemas planetarios, asteroides, cometas y meteoros.
Existen galaxias enanas que cuentan con 107 estrellas, y galaxias gigantes con más de 1014 estrellas.
El sistema solar y sus planetas
En la diversidad del universo se encuentra un complejo sistema formado por una estrella central y una serie de cuerpos que giran a su alrededor. El más destacado es nuestro sistema solar que se compone por el Sol: una enorme estrella que posibilita distintas formas de vida en la Tierra. Alrededor del Sol giran ocho planetas, clasificados como internos o rocosos: Mercurio, Venus, Tierra y Marte; y planetas externos o gaseosos: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Además, nuestro sistema solar cuenta con varios planetas enanos y cinturones de asteroides.
Modelo del sistema solar.
La Tierra
La Tierra es el tercer planeta desde el Sol y el quinto más grande de todos los planetas del sistema solar. Además, es el único en donde existe la vida debido a que agrupa una serie de condiciones que favorecen su desarrollo. Asimismo, este planeta está constituido por una corteza, la litosfera, la astenosfera, un manto y un núcleo externo e interno. La Tierra cuenta con un satélite natural ya pisado por el hombre: la Luna, y los movimientos que caracterizan al planeta son los de rotación, traslación, precesión y nutación.
El 70 % de la superficie del planeta Tierra está formada de agua.
Planetas enanos
Un planeta enano es un cuerpo celeste que orbita alrededor del Sol y tiene la masa suficiente para que su gravedad le confiera una forma casi esférica. La principal característica que diferencia a los planetas enanos de otros planetas es que orbitan alrededor del Sol junto a otros cuerpos. Se han distinguido cinco planetas enanos: Ceres, el más grande; Plutón, anteriormente conocido como planeta y degradado a planeta enano; Eris, el más pesado de los planetas enanos; Makemake, el cuarto planeta enano descubierto; y Humea, el planeta enano con forma elipsoidal.
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