Astenosfera: Significado, importancia y mucho más

Es una de las capas de la Tierra quizás muy poco conocida y que para muchos geologos no dan certeza de su existencia, pero ella se localiza entre el manto y la litosfera y es llamada Astenosfera, conoce más sobre esta capa.

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¿Qué es Astenosfera?

La astenosfera es una de las capas de la Tierra que se encuentra entre el manto superior y la litosfera, esta hecha de una roca blanda y un poco liquida, se encuentra entre los 100 y 200 kilómetros por debajo de la superficie terrestre y posee un grosor de aproximadamente 600 kilómetros.

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El calor se transfiere desde la mesosfera hacia la astenosfera que lo esparce hacia la litosfera, este proceso se produce por un sistema de convección, que se encarga de recoger por medio de fluidos, gases o de plasma el calor y llevarlo hacia la superficie.

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Explicándolo de una forma convencional seria que los materiales que se encuentran en las zonas más bajas de la astenosfera suben hacia la superficie como lo harían en una olla de agua que se encuentra hirviendo o en ebullición, el calor provoca que suban a parte más alta de la astenosfera.

La astenosfera es la capa donde se guarda la roca derretida por el intenso calor producido en el núcleo, esta roca derretida es conocida como el magma o la lava que emerge de los volcanes cuando hay actividad volcánica, por tal motivo la formación del magma se produce a aproximadamente 250 Km de profundidad de la superficie y no en el núcleo que esta a 6.000 Km.

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Debido a que la astenosfera es un material viscoso presenta una movilidad que afecta al movimiento normal de las placas tectónicas. Esta viscosidad se presenta porque la astenosfera, sufre variaciones en las temperaturas y la presión, las cuales al aumentar funden las rocas. En la astenosfera esta contenida el magma, que es expulsado en las actividades volcánicas. Y por esta capa pasan las ondas sismicas.

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La composición de la astenosfera se muestran en las rocas sedimentarias y metamórficas, el material magmático, los minerales ferromagnéticos y los minerales radiactivos.

Uno de los principales componentes de la astenosfera es la roca ígnea llamada basalto, esta roca fluye por las dorsales oceánicas, luego llega al fondo, donde por el calor es diluida y se funde al llegar al fondo oceánico se adhiere a seno de la astenosfera, este proceso se produce mediante el hundimiento de la roca que pasa por debajo del borde de otra placa, con esto se renueva y se expande el fondo oceánico. Este es el proceso que permite se desarrolle la deriva continental y la isostasia que es el equilibrio.

Los otros componentes de la Astenosfera son el magnesio y silicatos de hierro.

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La astenosfera se extiende entre las capas de discontinuidad, que son las llamadas líneas de Mohorovicic y Wiechert-Gutenberg.

La astenosfera aparece reflejada como el comportamiento mecánico que ejercen los materiales en la capa superior de la Tierra que se ubica bajo la litosfera. Los lentos movimientos que se dan en esta capa manifiestan la deriva continental. El fondo oceánico esta siendo continuamente renovado además de que sigue expandiéndose. Esto sucede mientras fluye el basalto a lo largo de las dorsales oceánicas.

Su densidad es muy baja, el calor presente en esta capa hace que la presión la mantenga como un material parecido al plástico.

Se ha hecho la comparación de que la astenosfera funciona como una cinta transportadora de material pero que presenta fallas en su rodaje, debido a que cuando transporta a las placas tectónicas un leve rose de las placas o una colisión entre ellas puede ocasionar daños irreparables a la superficie, porque es cuando suceden los sismos , terremotos y tsunamis.

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La existencia de esta capa terrestre para muchos geologos y científicos, de la nueva era, aun esta en discusión, otros más le han dado un adiós a esta teoría, lo cierto es que mientras no se encuentre otra teoría que explique el porque las placas tectónicas mantienen su movimiento además de como por las dorsales oceánicas el basalto es añadido al fondo oceanico para luego formar una nueva corteza terrestre.

Significado de Astenosfera

Astenosfera es una palabra griega que significa esfera débil, la composición de la palabra u origen etimológico proviene de el prefijo “a” que significa “sin”, el sustantivo “sthenos”, que quiere decir “fuerza” y el nombre “sphaira”, que se traduce como “esfera”. Esta palabra no aparece en el diccionario de la Real Academia Española (RAE).

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La astenosfera se ubica

La astenosfera se ubica debajo de la litosfera en la capa superior del manto, ya que esta es la que lo recubre, a una distancia aproximada de la superficie entre 30 y 130 Kilómetros con una profundidad de 670 Km.

Historia

El geólogo Dutton estableció en el año 1899 la definición de la capa que llamaría astenosfera, la cual califico como una capa blanda que provocaba los continuos movimientos de la capa superior, donde se contenían las placas tectónicas.

Esta teoría aún está en discusión ya que muchos geólogos y científicos no creen en la existencia de esta capa, ya que aseguran que el magma solo es contenido en el núcleo y que este no puede estar tan lejos de su centro.

Beno Gutenber quiso resaltar que esta capa daba lentitud a las ondas sísmicas, en 1968 John Tuzo también adopto esta teoría pero le añadió nuevos conceptos que apoyaran la existencia de la astenosfera. Anton Halles también trato de aportar datos a esta teoría entre los años 1972 y 1981.

Parte de los estudios realizados a los bordes de las placas en los océanos se vio beneficiada con el con un dispositivo de búsqueda por resonancia, fue el invento del sonar en los años 1920, con el que se inició la investigación luego incluyeron un magnetómetro, que determino que las rocas de las dorsales oceánicas eran más jóvenes que la rocas que se encontraban más lejos que además eran más antiguas, no presentaban sedimentos marinos en las zonas dorsales y además eran más gruesas, según la distancia recorrida.

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Con estas investigaciones descubrieron que la astenosfera brotaba por las dorsales oceánicas una roca ígnea conocida como basalto, la cual se diluia, para luego llegar al fondo oceánico y solidificarse y formar una corteza oceánica nueva. El proceso ocurre cuando por medio del fenómeno de la convección la lava caliente entra en contacto con el agua fría que se encuentra en el fondo del océano.

En el año 1960 todos estos estudios realizados fueron presentados, y se determino que las crestas dorsales presentan una especie de grieta o hendidura en el centro de la dorsal, por donde brota el magma.

Características de la astenosfera

  • Se compone de rocas de basalto, magnesio y silicatos de hierro.
  • Esta es una de las capas contentivas del magma que es la sustancia que brota de los volcanes cuando entran en erupción.
  • Es una región considerada mecánica y es la capa más débil de las que conforman la superficie terrestre.
  • Esta capa presenta una alta viscosidad presente en el magma.
  • Es la capa superior del manto y se encuentra debajo de la litosfera.

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  • Flotando sobre ella está la litosfera y es la que produce que las placas tectónicas mantienen su continuo movimiento.
  • En la astenosfera se produce el proceso de convección.
  • Es responsable de la nueva corteza terrestre.
  • Su densidad es relativamente muy baja.
  • En esta zona las ondas sísmicas disminuyen su velocidad hacia la litosfera.

Litosfera, Mesosfera y Núcleo

Las otras capas que acompañan a la astenosfera  en el interior del planeta Tierra son la Litosfera, Mesosfera y el Núcleo.

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Litosfera:

Es la capa rígida y superficial de la Tierra con un espesor aproximado de 50 a 100 Km, se encuentra flotando sobre la astenosfera, y se compone por la corteza y la parte externa del manto superior.  Es una extensión de la capa de la corteza terrestre y bajo el océano su grosor se estima que es de 100 Kilómetros y en la capa superficial se situa entre los 150 y 250 Kilómetros

La litosfera se divide en varios tipos, según su espesor en una serie de placas tectónicas bordeadas por el magma, que produce el vulcanismo, los sismos y la orogénesis, estas capas de la litosfera son la térmica, sísmica y elástica; la litosfera sísmica y térmica tienen aproximadamente el mismo grosor y el de la litosfera elástica es mayor al de estas.

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La Litosfera térmica es la base de la litosfera que se encarga de conducir el calor.

En la Litosfera sísmica es donde evita que se propaguen las ondas sísmicas disminuyendo su velocidad.

La Litosfera elástica se considera que es elástica porque se mueve al ritmo de las placas tectónicas del planeta Tierra.

Entre la Litosfera y la Astenosfera existen ciertas diferencias. La litosfera se compone de rocas rígidas recién formadas, son más frágiles. Al final de su limite contiene rocas que provienen del manto. Estas rocas se asemejan a las rocas de la astenosfera pero non tan liquidas como las que se consiguen en la astenosfera.

Dentro de la astenosfera se consiguen las rocas en estado semi-liquido, ligeramente fundidas. Debido a la temperatura y la presión aparenta ser como plastilina o plástico derretido, es un material muy maleable que puede fluir por las dorsales oceánicas. La astenosfera crea nueva corteza y fondo oceánico.

Núcleo

El núcleo es la primera capa o la capa más profunda del planeta, esta tiene forma de esfera con un diámetro de 3.470 Km. Está compuesto por níquel, silicio y hierro. Se cree que la temperatura dentro del núcleo es de 6.000°C y que la presión supera 3.500.000 a la presión de la atmósfera en la Tierra.

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Se divide en dos secciones núcleo interno con un diámetro de 1.270 km y en el núcleo externo de 2.200 km. El núcleo interno es rocoso por consiguiente es solido y el núcleo externo es un poco más liquido está compuesto el 90% por una masa de hierro liquido y silicio y 10% de níquel fluido.

Se estima que la temperatura del núcleo central es de unos 6.000° C, en tanto que la presión es del orden de unas 3.500.000 veces la presión que la atmósfera ejerce sobre la superficie del planeta propiamente dicho.

El núcleo se encuentra en la estructura interna de nuestro planeta, se cree que el núcleo ocupa el 15% del volumen de la Tierra, esta estructura consta de tres capas corteza, manto y corteza, el núcleo es la ultima capa y la más profunda y que genera el mayor calor presente en la Tierra.

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Los estudios realizados al planeta desde el siglo XX confirmaron que núcleo era el centro de la Tierra, la sismóloga de origen Danés Inge Lehmann fue quien estableció que el núcleo se componía por un núcleo interno y otro externo.

A pesar de que no se ha podido cavar hasta llegar hasta el núcleo de la Tierra, estos estudios se realizaron a los meteoritos que han ingresado la atmosfera terrestre, ya que se estima que estos tienen una composición parecida a la de la Tierra y que su tamaño es similar al del planeta Marte.

El núcleo se divide en dos capas un núcleo interno y el núcleo externo.

Nucleo externo

El núcleo externo esta por encima del núcleo interno es una región muy superficial, tiene un espesor de 2.300 Kilómetros y se encuentra a una distancia de la superficie terrestre de aproximadamente 2.890 Kilómetros.

El núcleo externo es liquido debido a que le hace falta presión para poder solidificarse. Esta compuesto por una mezcla de hierro y níquel, no se ha confirmado pero se cree que existe además oxigeno y azufre. La temperatura se estima entre los 4.000° C y 5.000 °C.

Se cree que como el hierro es conductor de electricidad y está presente en el líquido del núcleo es el que provoca el campo magnético que envuelve al planeta. Campo magnético que evita que las partículas cargadas de electricidad del de los distintos cuerpos celestes entren a la Tierra

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Núcleo interno

El núcleo interno es lo que llamaríamos una bola de hierro solido  con unos 1.200 Kilómetros de grosor, Su temperatura oscila entre los 5.000°C y 7.000°C superior a la temperatura del sol (Ver Artículo: El sol y su temperatura). Este núcleo representa el 1% de la masa terrestre y comenzó a solidificarse hace 1 o 2 millones de años.

Mesósfera

Es la capa rígida que recubre al núcleo central tiene un grosor de 1.700 km. Aquí se encuentran rocas con más densidad y volumen de las que hay en la superficie, estas son muy calientes y pueden brotar de una manera gradual. Se ubica entre los 660 Km y los 2900 Km por debajo de la astenosfera.

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La astenosfera y las placas tectónicas

Las placas tectónicas se ubica por encima de la astenosfera, esta región del manto provoca que el material rígido de las placas se mueva, debido a que las altas temperaturas mantienen a la astenosfera con un material dúctil o maleable que provoca el deslizamiento de las placas, debido a este desplazamiento se produce la formación de cordilleras montañosas.

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También se puede provocar actividad volcánica con el brote del magma, que se encuentra en la astenosfera, además de la actividad sísmica. Con los movimientos que provoca la astenosfera, las placas tienden a colisionar entre sí o separarse entre ellas.

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Las placas tectónicas son una serie de planchas rigidas compuestas por rocas que flotan sobre la astenosfera, y mantienen un movimiento anual a una velocidad de 2,5 kilometros. Con la contrariedad de que no se mueven en la misma dirección lo que provoca que colisionen y rosen entre si, y cuando esto se produce suceden los movimientos sísmicos que conocemos como terremotos o también como tsunamis, además se pueden formar montañas.

Estos roces o choque se sienten con mas frecuencias y con mayor intensidad en las zonas donde están los bordes de las placas tectónicas.

Tipos de movimientos de las placas tectonicas

Los Tipos de Movimientos de las Placas Tectonicas son el movimiento divergente Movimiento Convergente Movimiento deslizante o Transformantes.

El movimiento divergente cuando se produce la separación de dos placas tectónicas, es decir cuando se produce una especie de abertura en el suelo es lo que se conoce como una falla.

Con los movimientos convergente se juntan dos placas tectónicas y se sobrepone la capa más gruesa sobre la capa más delgada, es cuando se producen los sistemas montañosos.

El movimiento deslizante o transformantes provoca que las placas se deslicen en sentido contrario provocando grandes fallas geológicas.

Distribución de las placas tectonicas

La corteza terrestre se compone aproximadamente de más de una docena de placas tectónicas, cada una de ellas en son una especie de bloques rígidos, que tienen movimientos independientes, son deslizados por  la astenosfera una especie de material que muchos comparan con el material utilizado para el asfaltado de las calles es el  alquitrán caliente, pero que en este caso es magma. Este material conlleva a que las placas que están por encima de la astenosfera se muevan, se hundan o se levanten de la superficie terrestre.

Muchas de las placas principales recibieron el nombre de los continentes donde están ubicadas y las placas secundarias son de menor tamaño pero igual ejercen fuerte presión sobre la estructura de la Tierra, ya que en algunas de ellas se encuentran volcanes que mantienen continua actividad.

Las placas se distribuyen en el planeta según su tamaño y ubicación donde la placa de Norteamérica, la Sudamérica, la de África, la Euroasiática, la de Australia, del Pacífico, y la Antártica son conocidas  como las placas principales y de mayor tamaño; la placa Caribeña, de Cocos, de Nazca, la de Filipina, la Árabe, la de Scotia y la de Juan de Fuca son placas medianas y la de Costa Rica y Centroamérica se ubican sobre la placa del Caribe, pero la placa  de  los Cocos  esta debajo de la placa de Caribe, por un proceso de hundimiento que provoca la alta actividad sísmica y volcánica del país.

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Tipos de Limites de las placas

El movimiento que ocurre en las placas tectónicas ha formado tres tipo de limites para las placas: Los limites convergentes donde se juntan las placas, en el limites divergente se separan entre si y el limite transformante cambian la su movimiento lineal y se mueven de lado.

Límites convergentes

Este limite convergente se evidencia en la formación de cordilleras una de las más conocidas son la del Himalaya y el monte Everest, su altura con el pasar de los días y sobre todos los años va en aumento.

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Otro ejemplo es el la cordillera de los Andes sistema montañoso que se extiende por muchos países de América Latina, esta formación se da debido a que hay placas oceánicas que están por debajo de la placa continental.

Otra formación que provocaron por las colisiones de las placas se encuentran en el océano Pacifico tiene forma de zanja y es conocida como la Fosa de las Marianas.

En Japón el limite convergente  ha formado volcanes submarinos que luego se transforman en arcos insulares

Limites divergentes

En los limites divergentes se evidencia el proceso que realiza la astenosfera de subducción que se provoca cuando se renueva el fondo oceánico, las grietas que se forman en las dorsales oceánicas dan origen a la formación de montañas y volcanes que emergen de estas grietas. El Gran Valle del Rift es una formación que se produce donde hay una separación de las placas.

En las islas de Hawái presentan una fuerte fonación volcánica, su aspecto geográfico y geológico es único, esta compuesto en su mayoría por rocas volcánicas. La formación volcánica de esta isla norteamericana comenzó hace aproximadamente 70 millones de años, desarrollándose una extensa cadena de volcanes que tienen su origen en la corteza oceánica, por encima de la superficie solo se muestra una fracción del volcán gigante que se desarrolla por debajo del océano.

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Debido a que estos volcanes han entrado en erupción innumerables de veces esto ha provocado que la creación de varias islas hawaianas.

Los numerosos volcanes que se encuentran en Hawái son: Mauna Loa tiene 60 millas de largo y 30 de ancho, Kohala se ubica en 1.670 metros por encima del mar, Loihi es subacuático esta 1.000 metros por debajo del nivel del mar, Kilauea es uno de los volcanes más activos, Mauna Kea es el volcán más alto de la tierra con 9.200 metros, Mahukona  es un volcán subacuático esta 1.100 metros por debajo del nivel del mar, Hualalai es el tercer volcán con actividad volcánica dentro de la isla, Volcanes de Maui (este y sur).

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Límites transformantes

El limite transformante esta presente en la conocida Falla de San Andrés donde continuamente las placas se rosan o chocan y esto ocasiona fuertes terremotos.

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Magma

El magma proviene del griego μάγμα, que significa “pasta”, son las rocas fundidas que se encuentran en la astenosfera está compuesta por una masa que contiene líquidos, material volátil y solidos como rocas.

Este magma es expulsado en forma de lava por los volcanes y grietas dorsales cuando se producen los movimientos volcánicos, esta lava es un material ardiente que produce grandes devastaciones en la superficie terrestre, luego que la lava se enfría se da la formación de rocas ígneas si se cristalizan dentro del volcán y rocas volcánicas si la lava es expulsada a la superficie terrestre.

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Los diferentes tipos de magma se clasifican en basáltico, andesítico y granítico.

El magma basáltico es bajo en silicio, pero con alto contenido de sodio y potasio se producen dentro de las placas tectónicas.

El magma andesítico su contenido de silicio es aun menor que el del magma basáltico, contiene minerales hidratados, se forma en la corteza continenta y en la corteza oceánica.

El magma de granito se forma en las zonas orogénicas, según la composición mineral que posea se clasifica en dos grandes grupos que contienen silicatos: los máfico que contienen magnesio y hierro y los félsico que contienen sodio y potasio

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Astenosfera importancia

La capa llamada astenosfera ejerce gran importancia en la geología del manto terrestre. Se encuentra debajo de la Litosfera, con una composición de diferentes silicatos que son de un material maleable, que provocan la deriva continental, proceso que han sufrido los continentes desde hace miles de millones de años cuando se cree los continentes formaban uno solo y debido ala deriva continental que provocan las placas tectónicas que se encuentran sobre la astenosfera los continentes se han ido separando cada vez más con el pasar de los años.

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La astenosfera es responsable de la distribución de las diferentes placas tectónicas de la Tierra, debido al fenómeno de corrientes de convección, que provoca que los materiales contenidos en esta capa estén moviéndose constantemente.

Estos desplazamientos de las placas que provocan las corrientes de convección produce las fallas geológicas y los terremotos.

La capa de la astenosfera es contentiva del magma que sale de los volcanes en erupción, un material caliente que provoca grandes devastaciones, la formación de estos volcanes está en los límites de las placas tectónicas.

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Además es la encargada de crear una especie de equilibrio en la atmosfera, debido a un fenómeno conocido como la isostasia, este equilibrio no es totalmente estable ya que un choque o roce de las placas tectónicas pueden ocasionar su distorsión.

Las teorías relacionadas a la isostasia sostienen que las cordilleras montañosas son producto de los movimientos que se originan en las capas interiores, como la litosfera y la astenosfera, otras teorías apoyan que es el resultado de un exceso de carga sobre la superficie.

Se puede definir la isostasia como el equilibrio que se consigue por las diferentes densidades de las capas que componen la superficie terrestre.

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