TEORÍA DE LAS PLACAS TECTÓNICAS

Transcripción

1 reflexiona Alguna vez has mirado un mapa del mundo y observado las formas de los continentes? Alguna vez has notado cuántos continentes parecen coincidir como si fueran piezas de un rompecabezas? A qué crees que se deba esto? Es solo una coincidencia o piensas que sugiere algo importante sobre la historia de nuestro planeta? Deriva continental Si alguna vez has notado cuántos continentes parecen coincidir como si fueran piezas de un rompecabezas, no estás solo. A comienzos del siglo veinte, un científico alemán llamado Alfred Wegener observó este fenómeno. Wegener planteó la hipótesis de que en uno o más momentos de la historia de la Tierra, los continentes estaban conectados. Observa cómo los continentes parecen coincidir, especialmente la costa este de América del Sur y la costa oeste del África. Wegener buscó más pruebas de que los continentes alguna vez podrían haber estado conectados. Buscó otras conexiones entre las costas coincidentes. Donde las costas parecían coincidir, Wegener notó que ciertas formaciones geológicas también parecían coincidir. Por ejemplo, una cadena montañosa que está sobre una costa parece conectarse con una cadena montañosa de la costa de enfrente. Varios depósitos de sedimentos acumulados por glaciares también se alinean a lo largo de las costas coincidentes de los continentes. Además de la evidencia geológica, Wegener encontró pruebas fósiles de que los continentes alguna vez podrían haber estado conectados. Se encontraron fósiles de un reptil de agua dulce llamado mesosaurus tanto en la costa del este de América del Sur como en la costa oeste de Sudáfrica. Es muy poco probable que estos animales de agua dulce hayan atravesado todo el océano Atlántico nadando en el tiempo que vivieron. También se encontraron fósiles de un reptil terrestre llamado lystrosaurus a lo largo de las costas coincidentes del este de África, el centro de la India y la Antártida. Estos animales terrestres tampoco podrían haber cruzado los océanos que separan estos continentes. Del mismo modo, también es improbable que la misma especie haya evolucionado independientemente en varios continentes. En cambio, Wegener planteó que los continentes deben haber estado unidos en algún momento. A medida que se separaron, se llevaron a los mesosaurus y lystrosaurus con ellos. El siguiente diagrama muestra algunas de las pruebas de los fósiles que respaldan la hipótesis de Wegener. 111

2 Wegener concluyó, sobre la base de sus descubrimientos que los continentes deben de moverse con el tiempo. A esta teoría la llamó desplazamiento continental. (Los científicos posteriores le dieron un nombre más familiar al proceso: deriva continental). Por lo menos una vez en la historia de la Tierra, los continentes estuvieron conectados en grandes masas de tierra. Estas grandes masas de tierra se llaman supercontinentes. Hace 250 millones de años, todos los continentes estaban conectados en un supercontinente gigante. Wegener llamó a este supercontinente Pangea, que significa toda la Tierra. Todos los continentes de la Tierra alguna vez estuvieron juntos en un supercontinente llamado Pangea. 112

3 A pesar de las pruebas que reunió, Wegener no pudo ofrecer una teoría que explique cómo se desplazaron los continentes con el tiempo. En parte por este motivo, su hipótesis fue denegada inicialmente por la comunidad científica. Luego, en la década de 1940, los científicos descubrieron nuevas pruebas que sugieren cómo se separaron los continentes. Desafortunadamente, Wegener no vivió para ver que su trabajo había sido validado. Murió congelado en una expedición por la capa de hielo de Groenlandia tratando de probar su hipótesis. Estudiar el fondo del océano Hubo muchos avances en la tecnología usada para la exploración oceánica en las décadas de 1940 y Esto dio lugar a la obtención de nueva información sobre el fondo del océano. Los científicos comenzaron a corteza: capa superior de la Tierra darse cuenta de que la corteza que se encuentra debajo de los océanos no es tan vieja como la corteza que se encuentra debajo de los continentes. También descubrieron que el fondo del océano no es plano ni estéril. En realidad, contiene muchas características topográficas. De hecho, una de las cadenas montañosas más grandes del mundo se encuentra en el fondo del océano. Esta cadena montañosa, la dorsal oceánica, está formada por dos cadenas montañosas paralelas separadas por un valle central. Tiene 50,000 kilómetros de largo y un promedio de 4,500 metros de altura. Este mapa muestra las diferentes partes de la dorsal oceánica. 113

4 Los científicos también descubrieron otra información sobre el fondo del océano. Por ejemplo, los sedimentos del fondo del océano han estado acumulándose durante un máximo de solo 300 millones de años. Si el fondo del océano no ha cambiado en la historia de la Tierra, estos sedimentos tienen 4 mil millones de años. De manera similar, los fósiles más antiguos del fondo del océano tienen solamente alrededor de 180 millones de años. Se cree que los fósiles marinos enterrados en los continentes de la Tierra son mucho más antiguos. Los científicos se dieron cuenta de que algún proceso debe de estar destruyendo sedimentos y fósiles más antiguos del fondo del océano. Como las rocas y fósiles de los continentes son mucho más antiguos que los del fondo del océano, este proceso debe afectar a la corteza del océano de manera diferente que a la corteza continental. qué piensas? Si la corteza oceánica se está destruyendo, adónde crees que va? Qué sucede con la corteza después de destruirse? De dónde proviene la nueva corteza? Piensa en estas preguntas, luego sigue leyendo para conocer las respuestas! Científicos destacados: Harry Hess y la expansión del suelo marino Harry Hess fue un geólogo que formó parte de la armada de EE.UU. durante la Segunda Guerra Mundial. Hess usó la tecnología de la armada para la exploración oceánica para estudiar la dorsal oceánica y otras características oceánicas. En la década de los 50 y a comienzos de la década de los 60, Harry Hess usó esta investigación del fondo del océano para elaborar una hipótesis llamada expansión del suelo marino. La expansión del suelo marino es un fenómeno por el cual el magma del manto (la capa que está debajo de la corteza) de la Tierra se eleva entre el valle central de la dorsal oceánica. Cuando el magma empuja hacia arriba por el centro de la dorsal oceánica, separa el fondo del océano. Esta ruptura de la corteza se llama proceso de rifting. Cuando el magma llega a la superficie de la corteza del océano, se enfría y se solidifica y genera roca ígnea. Esto forma una nueva corteza oceánica en el centro de la dorsal oceánica. Hess también planteó que la corteza más antigua se destruye a medida que se hunde en cuencas oceánicas profundas. La expansión del suelo marino explica por qué la corteza del océano es más joven que la corteza continental: la corteza del océano está reciclándose permanentemente. Hess tuvo más suerte que Wegener. Vivió lo suficiente para ver cómo su hipótesis era validada por pruebas científicas posteriores y aceptada por la comunidad científica. En el proceso, Hess finalmente explicó lo que La expansión del suelo marino surge cuando la roca fundida del manto terrestre fuerza su paso por las aberturas de la corteza oceánica Esto separa el fondo del océano y hace que la corteza de la Tierra se mueva. 114

5 Wegener no pudo con su hipótesis de la deriva continental. Los continentes se arrastran por la superficie terrestre por el movimiento de la corteza del océano a medida que esta se recicla. La teoría de la tectónica de placas Para la década de 1970, los científicos ya sabían lo suficiente sobre el modo en que la corteza terrestre se desplaza para poder elaborar una teoría integral. Esta teoría, llamada tectónica de las placas, establece que la litosfera sólida y rocosa de la Tierra se rompe en pedazos llamados placas tectónicas (también conocidas como placas de la litosfera). Donde las placas tectónicas están formadas por corteza oceánica, son más densas. Donde las placas tectónicas están formadas por corteza terrestre, son menos densas. litosfera: capa de la Tierra compuesta de corteza y manto superior Cuando las placas tectónicas se mueven, se rozan. Estos movimientos provocan terremotos. Los movimientos de las placas tectónicas también generan aberturas en la corteza de la Tierra, Entre las principales placas tectónicas de la Tierra se encuentran la placa africana, la placa euroasiática, la placa indo-australiana, la placa norteamericana, la placa sudamericana y la placa del Pacífico. donde el magma puede llegar a la superficie del planeta; a estas aberturas las llamamos volcanes. Al identificar las ubicaciones de terremotos y volcanes, los científicos han podido localizar los límites de las placas tectónicas de la Tierra. Este mapa muestra los nombres y las ubicaciones de las placas tectónicas más importantes de la Tierra, así como algunas placas menores. atención! La corteza continental es menos densa que la corteza oceánica, por eso flota más alto a medida que se desplaza por la superficie de la Tierra. Todas las placas tectónicas flotan sobre la astenosfera de la Tierra, la capa superior del manto que está exactamente debajo de la litosfera. La astenosfera es sólida, pero lo suficientemente suave para flotar. Esta propiedad se llama plasticidad. La plasticidad le permite a la astenosfera fluir como masa o plastilina. Las placas tectónicas son menos densas que el material suave de la astenosfera, por eso flotan sobre ella. 115

6 Límites de las placas tectónicas Las placas tectónicas están moviéndose permanentemente a diferentes ritmos y en diferentes direcciones e interactúan de diferentes maneras. Esto da lugar a distintos tipos de límites de las placas tectónicas. Los límites de la placa tectónica pueden separarse en las siguientes tres categorías: Límites convergentes de placas: En estos límites, las placas tectónicas se desplazan unas hacia otras. Cuando las placas de la corteza continental se juntan, pueden empujar hacia arriba la tierra con el tiempo. Esto puede crear grandes cadenas montañosas, como la del Himalaya. Estas montañas se formaron hace millones de años, cuando la placa indo-australiana chocó con la placa euroasiática. Cuando las placas de la corteza oceánica se juntan, pueden crear una zona de subducción. Una zona de subducción es un límite convergente donde la más densa de las dos placas es empujada por debajo de la otra. Finalmente, la placa más densa es empujada lo suficientemente lejos dentro del manto que comienza a derretirse. Las zonas de subducción también se forman donde la corteza En esta zona de subducción, la placa más densa de Juan de Fuca es forzada por debajo de la placa norteamericana. Esta colisión formó las montañas y volcanes de la Cordillera de las Cascadas del noroeste del Pacífico. oceánica choca con la corteza continental. Como la corteza oceánica es más densa, siempre se subducciona por debajo de la corteza continental en una zona de subducción. Los volcanes son comunes en las zonas de subducción, ya que la corteza se derrite en el magma. Las zonas de subducción también generan las fosas oceánicas profundas donde la corteza oceánica se destruye. Límites divergentes de placas: En estos límites, las placas tectónicas se separan. El siguiente diagrama muestra una dorsal oceánica: un tipo de límite divergente entre dos placas de corteza oceánica. El magma asciende entre las placas, luego se enfría para formar nueva corteza oceánica. La formación de nueva corteza terrestre ayuda a separar más a las dos placas. 116

7 Los continentes también pueden ser separados por límites divergentes. A estos se los llama zonas de rift o valles de rift. El Gran Valle del Rift de África del Este se forma por el movimiento de las placas tectónicas en un límite divergente. Finalmente, las placas se separarán tanto que parte de África se separará del resto del continente. Límites de transformación de placas: En estos límites, las placas tectónicas se deslizan en forma horizontal una junto a la otra en direcciones opuestas. La Falla de San Andrés atraviesa el estado de California. Es un límite de transformación ubicado entre la placa del Pacífico y la placa norteamericana. Cuando las placas tectónicas chocan en los límites de transformación, se genera presión hasta que las placas de repente se deslizan. Esta emisión repentina de presión provoca un terremoto. Además, puede permitirle al magma salir del manto. Esto en ocasiones puede causar erupciones volcánicas. Las imágenes satelitales han ofrecido pruebas de las placas tectónicas al demostrar que las características geológicas se forman en los límites entre las placas tectónicas. El Gran Valle del Rift (izquierda) es tan grande que puede verse desde el espacio. La falla de San Andrés (derecha) está separando lentamente al sur de California y parte del oeste de México del resto de América del Norte. 117

8 Qué tanto sabes? Las imágenes página continuación muestran tres límites de placa diferentes. Identifica cada límite como convergente, divergente o de transformación. Luego, ubica estas características o hechos al lado del tipo de límite al que normalmente se lo asocia. (Algunos se asocian normalmente con varios tipos de límites). Dorsal oceánica Zona de subducción Terremotos Creación de montañas Volcanes Destrucción de corteza antigua Creación de corteza nueva Falla 118

9 Límite Características o hechos asociados Este es un límite. Este es un límite. Este es un límite. 119

10 conéctese con su hijo Observar corrientes de convección Las corrientes de convección son las principales fuerzas conductoras detrás del movimiento de las placas tectónicas. Para ayudar a su hijo a visualizar el proceso de convección que conduce al movimiento de la placa tectónica, intenten hacer este experimento simple. Primero, consiga una botella de colorante para alimentos y un recipiente de vidrio transparente grande. El recipiente debe poderse calentar en una hornilla. Coloque el colorante para alimentos en el refrigerador durante unos 20 minutos. Luego, llene el recipiente hasta cerca de tres cuartos de su capacidad con agua a temperatura ambiente. Coloque el recipiente con el agua sobre una hornilla, pero deje la estufa apagada por el momento. Coloque unas pocas gotas de colorante para alimentos frío en el recipiente e indique a su hijo que observe atentamente el modo en que el colorante se hunde hacia el fondo del recipiente. No mezcle el colorante para alimentos. Una vez que el colorante para alimentos se haya hundido en el fondo del recipiente, ponga la estufa a una temperatura muy baja, lo suficiente para calentar el recipiente lentamente, pero no lo suficiente como para que el agua hierva. Indique a su hijo que observe el movimiento del colorante para alimentos en el agua a medida que se calienta. Después de unos pocos minutos, apague la estufa otra vez e indique a su hijo que observe el movimiento del colorante para alimentos en el agua a medida que se enfría nuevamente. Estas son algunas preguntas sobre las que puede comentar con su hijo: Qué sucede cuando el colorante para alimentos frío se agrega al agua a temperatura ambiente? Qué sucede con el colorante para alimentos a medida que el agua se calienta? Qué sucede con el colorante para alimentos a medida que el agua se enfría nuevamente? El material de la astenosfera es líquido como el agua? Crees que el material de la astenosfera se mueve tan rápido como el colorante para alimentos en el agua? Cómo se relaciona este experimento con lo que has aprendido sobre el movimiento de las placas tectónicas? 120