miniatura|300px|Corte en sección transversal das capas que constitúen o planeta Terra. dereita|miniatura|300px|Estrutura detallada da Terra.1. Codia continental; 2. Codia oceánica; 3. Zona de subdución; 4. Manto superior; 5. Erupcións volcánicas; 6. Manto inferior; 7. Materiais máis quentes que, partindo do límite co núcleo, funden parcialmente cerca da superficie da Terra e producen o vulcanismo. 8. Núcleo externo; 9. Núcleo interno; 10. Células de convección do manto; 11. Litosfera; 12. Astenosfera; 13. Descontinuidade de Gutenberg; 14. Descontinuidade de Mohorovičić.

Hoxe sabemos que o interior do noso planeta, como o doutros planetas terrestres (planetas cuxo volume está ocupado principalmente de materiais rochosos), está dividido en capas.

A Terra ten unha codia externa de silicatos solidificados, un manto viscoso e un núcleo con outras dúas capas, unha externa semisólida, moito máis fluída do que o manto, e unha interna sólida.

Moitas das rochas que hoxe forman parte da codia formáronse hai menos de 100 millóns de anos. Porén, as formacións minerais máis antigas coñecidas teñen 4.400 millóns de anos, o que nos indica que, polo menos, o planeta tivo unha codia sólida desde entón.Spaceflight Now. Oldest rock shows Earth was a hospitable young planet

Gran parte do noso coñecemento acerca do interior da Terra, dada a súa inaccesibilidade, inferiuse dunha serie de observacións indirectas, como, por exemplo, o estudo das ondas sísmicas, os meteoritos, o estudo da gravidade terrestre e as súas variacións, ou o campo magnético terrestre.

Despois de coñecer o volume do planeta, pódese calcular a súa densidade. O cálculo da masa e o volume das rochas da superficie, e das masas de auga, permítenos estimar a densidade da capa externa. A masa que non está na atmosfera ou na codia debe encontrarse nas capas internas.

Métodos de estudo

Nós podemos estudar directamente, analizar etc., a atmosfera, a hidrosfera e a codia terrestre (polo menos a parte máis superficial desta). Efectivamente, hoxe a exploración e o estudo da superficie terrestre están moi avanzados, o que permite ao ser humano a utilización de moitos dos seus recursos: extráense minerais das profundas minas, obtense auga para a rega, perfórase a codia para obtermos petróleo etc.

Pero non ocorre o mesmo coas capas profundas da Terra. O estudo da composición e das propiedades físicas do interior do planeta é un dos problemas máis difíciles que tiveron que abordar os especialistas en Ciencias da Terra, polo que o interior do noso planeta permanece aínda en gran medida descoñecido na actualidade. Este estudo implica grandes dificultades e require fortes investimentos. E mentres que o coñecemento do espazo exterior progresou notabelmente debido a razóns económicas e políticas, o estudo do interior da Terra quedou relegado a un interese puramente científico.

As minas máis profundas é raro que acaden máis dun quilómetro. As prospeccións petrolíferas poden acadar até os 8 km, pero sempre en terreos sedimentarios; en rochas ígneas ou metamórficas é raro que sobrepasen os 3 km. As sondaxes científicas neste tipo de rochas superan con dificultade os 10 km; a esa profundidade, a presión é enorme e as temperaturas aproxímanse aos 300 °C, o que fai imprescindíbel o emprego de equipos e técnicas de perforación especiais. Por iso, para coñeceren (ou intentar coñeceren) as zonas internas do planeta, os científicos teñen que apoiarse en datos obtidos indirectamente.

Aínda así, pese ao limitado do seu alcance, as sondaxes profundas de investigación teñen especial interese, xa que representan o único medio dispoñíbel para contrastar a veracidade das hipóteses concibidas a partir dos datos obtidos por métodos indirectos (como teremos ocasión de ver máis adiante).

Os principais métodos indirectos de estudo do interior da Terra son os seguintes:

O estudo das rochas formadas en zonas profundas da codia (a uns 25 km), postas ao descuberto polos procesos xeolóxicos, especialmente pola erosión. O estudo dos materiais máis profundos (de até 100 ou 125 km), situados na superficie polas erupcións volcánicas. A interpretación e o estudo da propagación das ondas sísmicas. O estudo da composición química e mineralóxica dos meteoritos. Os datos complementarios obtidos do estudo da densidade da Terra, da súa temperatura e presión internas, do movemento de precesión dos equinoccios, das anomalías gravimétricas e magnéticas etc.

Estes métodos xeofísicos, ademais de ser de interese para abordar o difícil problema científico que supón o investigar o inaccesíbel interior da Terra, resultan extraordinariamente útiles tamén para a busca de recursos minerais ocultos na codia terrestre: auga, gas natural, petróleo e diversos minerais e rochas. Imos ver os principais.

Os terremotos

Sismoloxía A sismoloxía é a rama da xeofísica que se ocupa do estudo dos terremotos. Presenta dúas vertentes ben definidas:

a) Por unha parte rexistra e estuda os terremotos, as súas causas, os seus efectos e a súa distribución. b) Por outra, estuda a estrutura do interior da Terra, a partir dos datos que proporcionan as velocidades de propagación das ondas sísmicas. miniatura|230px|esquerda|Vista aérea do centro da cidade de Porto Príncipe, Haití, tras o terremoto de 2010.

A investigación sísmica ten unha enorme importancia, pois case que todo o coñecemento que posuímos da estrutura interna do noso planeta obtívose a partir dela. O estudo dos terremotos (mellor dito, da transmisión das ondas sísmicas) proporciona as máis importantes informacións que posuímos hoxe sobre o interior da Terra.

Os materiais que compoñen a Terra (as rochas) teñen uns pequenos límites de deformación elástica; se as forzas ás que está sometido o interior da Terra superan ditos límites, prodúcense roturas bruscas (fallas), orixinándose, debido á enerxía liberada, unhas vibracións que, mercé á elasticidade das rochas, se propagan en forma de movementos ondulatorios de forma concéntrica e en todas as direccións: son os terremotos. Os terremotos, seísmos, sismos, movementos sísmicos ou tremores de terra son, pois, sacudidas bruscas e de breve duración da codia terrestre. 230px|miniatura|Sismógrafo. miniatura|230px|Sismograma de tres compoñentes perpendiculares (norte-sur, leste-oeste e arriba-abaixo).

Hai moitas causas que poden orixinar terremotos, especialmente os de moi pequena intensidade —os denominados microsismos—, como ciclóns, chuvias moi fortes, mareas moi grandes, afundimento de cavernas, explosións subterráneas etc. Pero os grandes sismos prodúcense por choques de placas tectónicas e liberación de enormes cantidades de enerxía no curso dunha reorganización brusca de materiais da codia terrestre ao superaren o estado de equilibrio mecánico, que orixinan dislocacións internas da codia terrestre que provocan a aparición dunha falla ou, sobre todo, o desprazamento de grandes bloques inestábeis aos lados dunha falla xa existente. O lugar máis ou menos profundo onde se produce o sismo chámase hipocentro ou foco, mentres que o punto situado na superficie, na vertical do hipocentro, denomínase epicentro. Segundo a profundidade do hipocentro, os terremotos clasifícanse en superficiais (co hipocentro a menos de 70 km), intermedios (de 70 a 300 km) e profundos (a máis de 300 km; máximo, 700 km).

Os terremotos rexístranse e mídense mediante uns aparellos denominados sismógrafos ou sismómetros. Consisten fundamentalmente nun péndulo de gran masa que permanece inmóbil durante as sacudidas debido á súa inercia, mentres que o soporte, unido ao terreo, vibra con el; o péndulo leva un estilete ou punzón que marca as vibracións nun rolo de papel. O rexistro gráfico do terremoto chámase sismograma; nun sismograma típico distínguense varias fases (fase inicial, fase principal e fase final ou cosa, vexase figura ao lado).

As ondas sísmicas producen ondulacións do terreo, gretas, afundimentos do solo etc. Estes fenómenos poden afectar ás obras públicas (estradas, pontes, presas, vías férreas etc.) e aos edificios, causando derrubamentos, e tamén roturas nas conducións de auga, gas e electricidade, que á súa vez poden producir incendios. Cando o epicentro está baixo o mar (maremotos), preto da costa, pódense producir ondas xigantescas, coñecidas con nome xaponés de tsunami.

Para medir os terremotos utilízanse varias escalas. As máis empregadas son as de Mercalli, de 12 graos, e as de MSK, chamadas de intensidade e baseadas nos efectos destrutivos do sismo, e a de Richter, denominada de magnitude, de nove, elaborada mediante cálculos científicos complexos.

As ondas sísmicas

miniatura|dereita|220px|Esquema das ondas P, S e superficiais miniatura|dereita|220px|Vibración dunha onda P. miniatura|dereita|220px|Transmisión das ondas P en medios sólido e líquido.

Estas son de varios tipos:

Ondas P, tamén chamadas ondas primarias ou lonxitudinais. Primarias, porque son as que se propagan a maior velocidade (de 8 a 13 km/s) e por tanto chegan antes ás estacións sísmicas. Lonxitudinais, porque vibran como compresións e dilatacións (a vibración é no mesmo sentido cá propagación). Ao seren lonxitudinais, poden propagarse tanto por sólidos coma por líquidos ou gases, como fai o son. Ondas S, ondas secundarias ou transversais. Secundarias, porque chegan en segundo lugar á estación sísmica (teñen unha velocidade entre 4 e 8 km/s). Transversais, porque a vibración é perpendicular ao sentido da propagación. Como toda onda transversal, as ondas S só poden propagarse por sólidos. Ondas superficiais. Son ondas de propagación lenta (3,5 km/s) producidas na superficie, a partir do epicentro, por unión das anteriores. Hainas de dous tipos: ondas Rayleigh e ondas Love, que son perpendiculares entre si. Estas ondas son as responsábeis dos efectos catastróficos típicos dos terremotos.

Para a prospección xeofísica da Terra, interesa o estudo das ondas P e das S. A velocidade de propagación destas ondas en medios sólidos depende das características dos materiais que atravesan. Se a Terra fose homoxénea, a propagación das ondas sísmicas sería rectilínea e uniforme. Porén, os sismólogos comprobaron que as ondas S e P van aumentando progresivamente a súa velocidade a medida que se aproximan ao centro da Terra (a súa traxectoria é lixeiramente curva). Este aumento da velocidade débese ás grandes presións que existen nestas zonas, que fan que os materiais estean máis compactos e sexan, por tanto, máis densos.

Comprobouse tamén que nos contactos entre rochas moi distintas, as ondas sísmicas poden reflectirse, é dicir, "rebotar" ou ben, o que é aínda máis importante, experimentar un cambio brusco de velocidade e dirección, é dicir, poden refractarse. Un cambio brusco deste tipo indica unha variación importante na natureza dos materiais.

Distinguíronse así tres capas principais: codia, manto e núcleo. A superficie de separación dos materiais distintos denomínase superficie de descontinuidade ou, simplemente, descontinuidade.

Obsérvase que as ondas S non poden penetrar no núcleo (reflíctense). Resulta que a velocidade das ondas S depende da rixidez do medio: a maior rixidez, maior velocidade; as ondas S son ondas transversais, e as ondas transversais non atravesan os líquidos. Disto dedúcese que o núcleo é líquido (ou fluído), xa que os fluídos non teñen rixidez. Isto é tamén corroborado pola diminución de velocidade que experimentan as ondas P ao pasaren pola parte exterior do núcleo. Por outra parte, as ondas P aumentan de velocidade ao pasaren a través da parte central do núcleo, o que fai supoñer que esta parte é sólida.

As principais descontinuidades son: a de Mohorovičić, entre 5 e 50 km, que separa a codia do manto, a de Gutemberg, a uns 2 900 km, entre o manto e o núcleo externo, e a de Wiechert ou de Wiechwert-Lehman, entre o núcleo externo e o interno, a uns 5 150 km de profundidade.

Os meteoritos

miniatura|200px|esquerda|Meteorito tipo siderólito.