Fundamentos de Geología y Cosmología: Procesos Terrestres y Destino del Universo

El Futuro del Universo

Los cosmólogos creían que el futuro del universo dependía de su masa-energía, con dos posibles destinos (Big Chill y Big Crunch). Sin embargo, el descubrimiento de la energía oscura hace plantearse otro futuro: el Big Rip.

Big Chill (Muerte Fría)

Un universo abierto donde la materia-energía es insuficiente y no se alcanza la densidad crítica para que la gravedad frene la expansión. El espacio se expandiría indefinidamente, aunque a un ritmo lento frenado por la gravedad. Sería una muerte lenta y fría en la oscuridad.

Big Crunch (Gran Colapso)

Un universo cerrado donde la materia-energía genera una atracción gravitatoria tan fuerte que frena la expansión y provoca que el universo se contraiga sobre sí mismo.

Big Rip (Gran Desgarro)

Un universo donde la fuerza repulsiva creada por la energía oscura superaría a la gravedad, lo que provocaría una expansión acelerada. El universo volaría en pedazos, todas las galaxias se evaporarían y el tiempo se pararía.

Teoría de la Tectónica de Placas

Esta teoría considera que los materiales rocosos de la corteza y del manto superior forman una unidad rígida y quebradiza, denominada litosfera, cuyo espesor es de aproximadamente 100 km. La litosfera se encuentra fragmentada en trozos (placas litosféricas) que encajan entre sí. Cada placa está formada por litosfera oceánica o mixta (parte de litosfera oceánica y continental).

Las placas litosféricas están limitadas por bordes que pueden ser de tres tipos:

  • Dorsales oceánicas
  • Zonas de subducción
  • Fallas de transformación

Las placas flotan en el manto superior y no son estáticas: se mueven, se crean y se destruyen. Separan continentes y los juntan, levantando montañas en sitios que eran mar (como la cordillera del Himalaya). La litosfera oceánica se crea en las dorsales oceánicas y se destruye en las zonas de subducción.

Fenómenos Geológicos Asociados a la Tectónica de Placas

Dorsales Oceánicas

Son relieves submarinos con un intenso vulcanismo submarino del que sale magma. Las hendiduras en la litosfera oceánica son bordes constructivos porque crean nueva litosfera oceánica. El eje de las dorsales está cruzado por numerosas fallas de transformación, cuyo movimiento genera los seísmos.

Zonas de Subducción

Son bordes destructivos. Son sumideros situados en los abismos de los océanos, donde se destruye la litosfera y se forman las fosas oceánicas.

Fallas de Transformación

Son bordes neutros; no se crea ni se destruye litosfera oceánica. Las placas se mueven en sentido contrario, lo que genera seísmos, pero no vulcanismo.

Volcanes

Se forman cuando el magma que viene del manto asciende hasta la superficie, se enfría y da lugar a erupciones de gases, productos sólidos y coladas de roca fundida, que se llama lava. Los volcanes se localizan dentro de las placas (en puntos calientes) y en los bordes de las placas litosféricas (en las dorsales y en las zonas de subducción).

En las erupciones volcánicas, el magma que viene del manto está cerca de la superficie, se estanca y forma una bolsa llamada cámara magmática, que se sitúa entre 3 y 30 km de profundidad. Los gases aumentan la presión y empujan al magma, que asciende a través de las chimeneas y sale por el cráter (la abertura externa en forma de embudo situada en la cumbre del cono volcánico). Los volcanes alternan una actividad en activo con otras en las que están dormidos. Cuando están inactivos mucho tiempo, se consideran apagados o extinguidos.

Sismos

Son sacudidas brutales del suelo. Si ocurren en la tierra se llaman terremotos, y si ocurren en el mar, maremotos. Las ondas sísmicas se extienden en todas direcciones desde el foco o hipocentro, que está a varios kilómetros de profundidad. Se captan por medio de los sismógrafos, mediante gráficos llamados sismogramas.

El epicentro es la zona de la superficie terrestre situada sobre el foco. Para medir la magnitud se usa la escala de Richter, con valores del 1 al 9. El mayor registrado ha sido de 9,6.

Formación del Sistema Solar

La supernova que mató a una estrella gigante provocó el nacimiento del Sistema Solar. La onda expansiva causó la compactación de una nebulosa de gas y polvo cósmico, que empezó a girar y formó un disco.

El centro del disco formó una bola de gas, hidrógeno y helio que se fue calentando y compactando. Cuando alcanzó una elevada temperatura, se produjeron las reacciones nucleares: el Sol se encendió con una gran cantidad de energía radiante.

En el área exterior se formaron remolinos que atraparon el polvo cósmico, los gases y el hielo. Hubo dos procesos clave:

  • Coagulación: Se formaron partículas (planetesimales) porque las partículas de polvo se pegaron unas con otras.
  • Acreción de planetesimales: La gravedad actuó sobre los planetesimales y provocó que impactaran unos con otros. Las estructuras evolucionaron y crearon embriones planetarios cada vez mayores.

En cada área del disco dominaba un protoplaneta que barría los cuerpos más pequeños. Por la acumulación se crearon los planetas, satélites y demás cuerpos.

El Sistema Solar

Está constituido por nuestra estrella, el Sol (en el centro), y ocho planetas (con sus satélites), los planetas enanos y cuerpos pequeños (asteroides, cometas, etc.) que giran a su alrededor.

Planetas

Son astros que orbitan alrededor del Sol, poseen masa suficiente para que su gravedad les permita tener una forma casi redonda, y son dominantes en su entorno. Poseen uno o varios satélites o lunas. Se dividen en dos grupos:

  • Planetas Rocosos: Están más cerca del Sol y son rocosos y densos, parecidos a la Tierra. Se incluye Mercurio, Venus, la Tierra y Marte. Estos planetas estuvieron en estado de fusión. En la Tierra, la actividad volcánica arrojó vapor de agua y formó el agua de los mares y océanos. Otros gases formaron la atmósfera primitiva, sin oxígeno y rica en vapor de agua, amoníaco, metano y nitrógeno.
  • Planetas Gaseosos: Son planetas gigantes, que consisten principalmente en envolturas de gases.