Calor de la tierra

El calor de la Tierra
Los volcanes, manantiales termales y otras manifestaciones superficiales del calor encerrado dentro de la Tierra han sido las evidencias de que la temperatura en su interior debe ser mucho más alta que la que se tiene en la superficie. En este siglo se comenzaron a hacer mediciones en pozos de la variación de la temperatura con la profundidad y se observó que en zonas"normales", o sea donde no existen manifestaciones termales superficiales, la temperatura en la corteza de la Tierra aumenta a una razón de 30°C por kilómetro. Esto nos indica que en alguna parte en el interior de la Tierra existe una fuente de calor que lo irradia hacia la superficie.
El planeta como tal estuvo formado, cuando atrapó las partículas que se encontraban en la misma órbita, sucedió uncataclismo conocido como diferenciación gravitacional y que fue simplemente el hundimiento de los elementos más pesados y el transporte a la superficie de los más ligeros, ya que al formarse el planeta todos los elementos se hallaban distribuidos al azar, en la forma en que se fueron agregando. Esta redistribución de los elementos se llevó a cabo con una gran liberación de energía por fricción, loque provocó un aumento en la temperatura y la fusión de la mayor parte del material que formaba la Tierra. A partir de este proceso, la estructura de la Tierra sufrió una estratificación, formando una serie de capas concéntricas.
Las principales capas que conforman la Tierra son tres: corteza, manto y núcleo, sus espesores son variables pero en promedio tienen valores de 30, 2 900 y 3 500kilómetros respectivamente. A su vez, las dos últimas se subdividen en: manto superior e inferior y núcleo externo e interno. El núcleo está formado principalmente por fierro y níquel. Poco a poco la corteza terrestre se fue enfriando hasta solidificarse; sin embargo las capas interiores no se enfriaron tan rápidamente, en gran parte debido a que la corteza es muy mala conductora del calor y actúa como unaislante para las capas interiores, que de esta forma pueden mantener temperaturas altas. Los principales elementos productores de energía por decaimiento radioactivo son el uranio, el tono y el potasio. A estos elementos se les encuentra en concentraciones significativas en rocas graníticas, las cuales forman la parte superior de la corteza continental que en algunos lugares montañosos llega atener más de 50 kilómetros de espesor y puede llegar a producir casi 10 microcal/g/año.
El transporte de calor en el interior de la Tierra se lleva a cabo por medio de tres mecanismos: conducción, convección y radiación; sin embargo, los tres tienen diferente grado de importancia en las diferentes capas: en la corteza el principal medio de transporte de calor es la conducción mientras que en elmanto lo es la convección y radiación. La conducción es la forma como se transporta el calor de un cuerpo más caliente a uno más frío con el cual se encuentra en contacto. La eficiencia de ésta depende de una propiedad de los materiales que se llama conductividad térmica y que nos dice cuál será la diferencia de temperatura provocada por un flujo de calor: a mayor conductividad menor será ladiferencia de temperatura a través del material. La convección es un proceso un poco más complejo que se da solamente en fluidos (líquidos y gases). Al ser calentada la parte inferior de un fluido, ésta se expanderá y se volverá menos densa que la parte superior más fría, por lo cual tenderá a subir, con lo que la parte fría quedará ahora en contacto con la fuente de calor repitiéndose de esta forma elproceso y dando origen a lo que se llama celdas de convección, en las cuales existen corrientes ascendentes y descendentes. La radiación es una forma de transporte de calor que es importante a temperaturas altas; en realidad todos los cuerpos que tienen temperatura por arriba del cero absoluto (cero grados Kelvin o -273.15°C) emiten radiación, pero la frecuencia de la radiación emitida es...