Conceptos Fundamentales de Astronomía

Galaxia

Conjunto de estrellas, nubes de gas, planetas, polvo cósmico, galaxias satélite, materia oscura y energía, unidos gravitatoriamente.

Estrella

Esfera de gas equilibrada entre la gravedad (compresión) y la presión del gas (expansión).

Satélite

Cuerpo que gira alrededor de otro mayor que lo atrae por su gravitación.

Asteroide

Cuerpos menores formados mayoritariamente por silicatos y metales. Son pequeños y muy irregulares.

Cometa

Cuerpos menores que pueden medir desde algunos metros hasta varios kilómetros. Están formados por hielo y silicatos (conocidos como bolas de hielo sucio).

Meteoroide, Meteoro y Meteorito

• Meteoroide: Partículas que orbitan alrededor del Sol.
• Meteoro: Ocurre cuando el meteoroide entra en contacto con la atmósfera y se vuelve incandescente por el rozamiento con el aire, emitiendo luz.
• Meteorito: Fragmento que sobrevive al paso por la atmósfera y llega a la superficie terrestre.

Clasificación de Planetas

Planetas Terrestres o Interiores

Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Son pequeños, densos y rocosos. Están formados principalmente por hierro, níquel y silicatos. Tienen pocos gases debido a su menor campo gravitatorio, aunque suficiente para mantener atmósfera.

Planetas Gigantes o Exteriores

Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Son grandes, poco densos y gaseosos. Poseen atmósferas muy gruesas formadas principalmente por hidrógeno, helio, metano y amoníaco.

Geología: Minerales, Rocas y Recursos

Definiciones Fundamentales

• Mineral: Sustancia natural, sólida, inorgánica y homogénea, con composición química definida y estructura cristalina estable.
• Roca: Material sólido y heterogéneo, compuesto por uno o varios minerales que forman la corteza terrestre.

El Ciclo de las Rocas

El ciclo de las rocas muestra cómo los tres tipos de rocas (ígneas, sedimentarias y metamórficas) se transforman continuamente por distintos procesos geológicos.

1. Las rocas ígneas se forman por el enfriamiento y solidificación del magma.
2. Mediante la erosión y la meteorización, las rocas se fragmentan y originan sedimentos.
3. Estos sedimentos se compactan y cementan formando rocas sedimentarias.
4. Las rocas ígneas o sedimentarias pueden sufrir altas presiones y temperaturas y transformarse en rocas metamórficas.
5. Cualquier tipo de roca puede fundirse y formar magma, reiniciando el ciclo.

Recursos Geológicos

• Recursos Metálicos: Minerales de los que se pueden obtener metales mediante procesos de refinado. Ejemplo: pirita.
• Recursos No Metálicos: Incluyen minerales y rocas industriales que se utilizan directamente en la industria. Ejemplo: calcita.

La Tierra: Esferas y Ciclos

Estructura de la Tierra

La Tierra está compuesta por cuatro grandes esferas: atmósfera, geosfera, biosfera e hidrosfera.

Ciclo del Agua (Hidrológico)

Sublimación:

El agua pasa del estado sólido al gaseoso sin pasar por el líquido.

Evapotranspiración:

Pérdida de humedad desde la superficie terrestre por evaporación directa del agua y transpiración de las plantas.

Condensación:

El vapor de agua asciende, se enfría y forma gotas que originan las nubes.

Precipitación:

Las gotas de agua caen a la superficie en forma de lluvia, nieve o granizo.

Escorrentía:

Parte del agua fluye por la superficie hacia ríos, lagos y océanos.

Infiltración:

Parte del agua penetra en el suelo y se convierte en agua subterránea.

Descarga de agua subterránea:

El agua almacenada en acuíferos se libera gradualmente.

Capas de la Atmósfera

1. Troposfera: Se extiende desde la superficie hasta unos 12 km. Es la capa más cercana y densa, donde ocurren los fenómenos meteorológicos.
2. Estratosfera: Llega hasta los 50 km y contiene la capa de ozono que protege de la radiación ultravioleta.
3. Mesosfera: Se sitúa entre los 50 y 80 km.
4. Termosfera o Ionosfera: Se extiende entre los 80 y 500 km, donde se producen auroras y orbitan naves espaciales.
5. Exosfera: Es la capa más externa, por encima de los 500 km, donde los gases se dispersan en el espacio.

Clasificación Detallada de Rocas

Rocas Ígneas

• Volcánicas (Extrusivas): Se forman en la superficie. Textura vítrea o de grano fino.
• Plutónicas (Intrusivas): Se forman en el interior. Cristal grande (textura fanerítica).

Clasificación por Contenido de Sílice (SiO₂)

• Ácidas: Más del 70% de sílice. Más viscosas, menor densidad y temperatura de formación. Compuestas por cuarzo y feldespato.
• Intermedias: 50-60% de sílice. (APA)
• Básicas: 45-50% de sílice. (OPP)

Rocas Metamórficas

Se forman por la alteración de rocas preexistentes debido a presión y temperatura.

• Metamorfismo Regional: Ocurre en los bordes de placas tectónicas (zonas de mucha presión). Genera foliación y está asociado a la formación de cordilleras.
• Metamorfismo de Contacto: Ocurre cuando el magma caliente asciende (calor mayor). Las transformaciones se dividen en mineralógicas, texturales y químicas.

Rocas Sedimentarias

Los sedimentos son fragmentos de rocas o minerales generados por meteorización y erosión. Cuando se acumulan, se entierran progresivamente. Su formación se produce por litificación y diagénesis.

Litificación:

Conjunto de procesos físicos que aumenta la compactación.

Diagénesis:

Incluye cambios físicos y químicos que ocurren dentro del área de deposición después del enterramiento (incluye la cementación).

Tipos de Rocas Sedimentarias

• Detríticas (Clásticas): Formadas por clastos (fragmentos).

  Ejemplos: Lutita → Arenisca → Conglomerado → Brecha → Limonita.

• Químicas: Formadas por precipitación de sustancias disueltas en agua.

  Ejemplos: Caliza (CaCO₃), Sílex (precipitación de sílice).

• Organógenas: Formadas por acumulación de restos vegetales o animales.

  Ejemplos: Turba, lignito y carbón.

Deformaciones y Estructuras Geológicas

Tipos de Esfuerzos

• Uniforme (Esfuerzo Litostático): Presión igual en todas direcciones.
• No Uniforme:
  • Compresional: Genera pliegues. Actúa en zonas de fuerzas convergentes, asociado a la formación de rocas metamórficas.
  • Tensional: Alarga cuerpos. Genera fracturas o fallas normales (ej. Valles de rift, dorsales oceánicas).
  • Cizalla: Genera deformaciones frágiles (fallas de desgarre) o dúctiles.

Tipos de Deformaciones

• Elástica: Cambia su forma, pero recupera su estado original al cesar el esfuerzo.
• Dúctil: Ocurre a altas presiones y temperaturas. El material fluye sin romperse, formando pliegues. Típico de zonas profundas de la corteza.
• Frágil: El material no soporta el esfuerzo y se rompe, generando fallas y fracturas.

Pliegues

Estructuras de deformación dúctil generadas por esfuerzos compresionales.

• Anticlinal: Núcleo con materiales antiguos.
• Sinclinal: Núcleo con materiales modernos.

Clasificación de Pliegues por Inclinación

• Pliegue Recto: Vertical, flancos simétricos.
• Pliegue Inclinado: Un flanco más empinado que el otro.
• Pliegue Tumbado: Plano horizontal, las capas se superponen parcialmente.

Fallas

Fractura plana en la que se han deslizado los bloques adyacentes uno respecto al otro.

Partes: Plano de falla, Bloque levantado, Bloque hundido.

• Falla Normal: Esfuerzo tensional. El bloque superior se hunde respecto al inferior.
• Falla Inversa: Esfuerzo compresivo. El bloque superior se eleva. Asociada a cordilleras.
• Falla de Desgarre: Esfuerzo de cizalla. Los bloques se desplazan horizontalmente.

Otras Estructuras Frágiles

• Diaclasa: Deformación frágil sin movimiento relativo, debido a enfriamiento, contracción o descompresión.
• Cabalgamiento: Estructura intermedia entre pliegue y falla. Se produce por esfuerzo compresivo, donde un pliegue se fractura y uno de los bloques se desliza sobre el otro.

Sismología y Estructura Interna de la Tierra

Terremotos y Ondas Sísmicas

Un terremoto es una vibración o sacudida de la Tierra originada por la liberación repentina de energía. El hipocentro es el punto donde se origina y el epicentro es el punto en la superficie.

Tipos de Ondas Sísmicas

Ondas Internas (Se propagan por el interior)

• Ondas P (Primarias): Longitudinales. Más rápidas. Se propagan en sólidos, líquidos y gases.
• Ondas S (Secundarias): Transversales. Más lentas que las P. Solo se propagan en sólidos.

Fenómenos: La reflexión (cambio de dirección al chocar con un material diferente) y la refracción (cambio de velocidad y dirección) permiten conocer la estructura interna de la Tierra, ya que la velocidad depende de la densidad, rigidez y estado del material.

Ondas Superficiales (Se propagan por la superficie)

Son las más destructivas y disminuyen con la distancia.

• Ondas Love (L): Deforman el suelo horizontalmente.
• Ondas Rayleigh (R): Movimiento elíptico (como olas).

Medición de Terremotos

• Magnitud: Cuantitativa. Se puede medir y expresar numéricamente. Representa la cantidad de energía liberada en el hipocentro (Escala de Magnitud del Momento).
• Intensidad: Descripción de los efectos producidos en el terreno y la percepción de las personas (Escala de Mercalli).
• Duración de la Sacudida: Tiempo de la vibración del terreno.

Discontinuidades Sísmicas

Zonas donde cambia bruscamente la velocidad de las ondas sísmicas.

• Mohorovicic (1909): Entre el manto y la corteza. Aumenta la velocidad. Profundidad: continental (30-70 km), oceánica (5-10 km).
• Gutenberg (1914): Entre el manto inferior y el núcleo externo (2900 km). Las ondas S desaparecen.
• Lehmann (1936): Entre el núcleo externo y el núcleo interno (5100 km). Las ondas se reflejan y refractan.

Modelos de la Estructura Interna

Modelo Dinámico (Comportamiento Mecánico)

• Litosfera: Externa y rígida.
• Astenosfera: Manto superior.
• Mesosfera: Manto inferior.
• Núcleo Externo: Líquido.
• Núcleo Interno: Sólido.

Modelo Geoquímico (Composición Estática)

• Corteza:
  • Continental: Rica en Si y Al.
  • Oceánica: Rica en Si y Mg.
• Manto: Rocas sólidas (peridotitas). La discontinuidad de Repetti (700 km) separa el manto superior del inferior.
• Núcleo: Compuesto principalmente por Fe y Ni (33% de la masa terrestre). Externo (líquido) e Interno (sólido).

Tectónica de Placas y Dinámica Litosférica

Tipos de Bordes de Placa

• Bordes Divergentes:

  Se encuentran en las dorsales oceánicas. Dos placas se separan, produciendo la expansión del fondo oceánico. Material caliente del manto asciende y se funde por descompresión. Ejemplo: Islandia (intenso vulcanismo, rift central, formación de fondo oceánico).

• Bordes Transformantes:

  Desplazamiento lateral. No se crea ni se destruye litosfera. Conectan otros tipos de bordes.

• Bordes Convergentes:

  Implican colisión o subducción.

  • Oceánica – Continental (O–C): Ejemplo: Cordillera de los Andes. La placa oceánica subduce bajo la continental, formando una fosa submarina. A 100–150 km, los volátiles provocan la fusión parcial, generando magma que asciende (actividad volcánica). Forma orógenos de tipo andino.
  • Oceánica – Oceánica (O–O): Ejemplo: Japón. La placa más densa subduce. La fusión genera arcos de islas volcánicas. Provoca terremotos y tsunamis.
  • Continental – Continental (C–C): Ejemplo: Himalaya, Sierra Nevada. Ninguna subduce. Colisionan formando grandes cordilleras (orógenos de colisión).

El Ciclo de Wilson

Describe la apertura y cierre de las cuencas oceánicas y la formación y ruptura de supercontinentes.

1. Supercontinente: El ciclo comienza con una gran masa continental única en la que se concentran la mayor parte de los continentes (como ocurrió con Pangea hace unos 200 Ma).
2. Abombamiento: Debajo del supercontinente, el calor del manto se acumula y provoca un abombamiento de la litosfera continental. Este abombamiento genera tensiones internas que debilitan y fracturan la corteza.
3. Fragmentación: La litosfera continental se fractura mediante fallas normales, y el continente comienza a separarse. Se forma un rift continental, que da inicio al proceso de ruptura.
4. Mar Lineal: A medida que el rift se expande y la separación continúa, el espacio generado se rellena con agua, creando un mar lineal (como el Mar Rojo en la actualidad). Si la expansión continúa, ese mar se convierte en un océano joven con una dorsal oceánica activa.
5. Apertura de un Océano: Con el tiempo, el joven océano se ensancha gracias a la expansión del fondo oceánico. Las dorsales oceánicas generan nueva litosfera y se forma un océano completamente abierto, como el Atlántico actual.

Geomorfología: El Paisaje Berrocal

El paisaje berrocal es una forma característica de modelado granítico que se desarrolla sobre un plutón profundo. Un plutón es una masa de magma silíceo que se enfrió lentamente en el interior de la corteza terrestre, solidificando y formando granito (una roca plutónica ácida y de gran dureza).

Con el paso del tiempo, la erosión de los materiales que recubrían el plutón permite que este aflore en superficie.

Evolución del Berrocal

Su evolución implica tres etapas fundamentales:

1. Elevación del macizo por fuerzas tectónicas.
2. Erosión progresiva, que elimina los materiales superiores y deja al descubierto las formas graníticas.
3. Expansión y lajeamiento debido a la descompresión al quedar la roca granítica expuesta.

Cuando el granito queda expuesto, la pérdida de presión provoca un abombamiento y fracturación intensa del macizo, generando grietas horizontales conocidas como lajamiento o exfoliación y fracturas verticales de origen tectónico. Este conjunto de fracturas crea bloques de formas prismáticas o cúbicas que serán posteriormente modificados por la meteorización.

Etiquetas: Astronomía, geología, minerales, rocas, sismos, Tectónica