La Tierra: Ciencias de estudio
Los primeros trabajos geológicos trataban las rocas como medio, los fines eran estratigráficos y de geología histórica. Posteriormente, cuando el estudio de las rocas es considerado un fin en sí mismo, comienza a desarrollarse la petrología.
Nuestro planeta, la Tierra, es el tercero de los ocho planetas que giran alrededor del Sol. Se encuentra a una distancia perfecta para que se desarrolle la vida, ya que brinda la temperatura ideal para tener agua en estado líquido, luz y calor. La geología es la ciencia que trata de la estructura exterior e interior del planeta Tierra, de la naturaleza de las materias que lo componen y su formación, y de los cambios o alteraciones que ésta ha experimentado desde su origen. Sin embargo, y debido al vasto campo de acción que debe cubrir, la geología no sólo se apoya en otras ciencias para dar explicación a la multitud de fenómenos que estudia, sino que tiene a su vez que dividirse en numerosas e importantes ramas o disciplinas. Así, se pueden considerar las siguientes grandes ramas:
Geología cosmológica o cosmogonía: Estrechamente relacionada con la astronomía, se centra en el estudio de la Tierra como planeta dentro del Universo.
Se entiende por "cosmología alternativa" todas aquellas teorías, modelos o ideas cosmológicas que contradicen el modelo estándar de la cosmogonía (o Teoría del Big Bang).
Geodinámica: Se ocupa del estudio de las fuerzas que provocan cambios en la corteza terrestre.
Petrología: Estudia las rocas que forman la corteza terrestre e investiga su origen composición y relaciones entre unas y otras.
Mineralogía: Las rocas que forman la corteza terrestre están formadas a su vez por diversos componentes químicos o minerales. La mineralogía estudia el origen, yacimientos, composición y estructura cristalina de los minerales.
Un mineral es un sólido inorgánico de origen natural, que presenta una composición química no fija y tiene una estructura cristalina.
Paleontología: Reconstruye la historia de la Tierra mediante el estudio de los restos de los animales y plantas que en otros tiempos la poblaron, restos que se denominan fósiles.
Estratigrafía: Investiga la ordenación sucesiva de las formaciones litológicas o estratos para determinar la historia de la Tierra.
Vulcanología: Estudia los fenómenos volcánicos en su más amplia acepción: naturaleza y origen de las lavas, tipo de volcanes, etc.
Sismología: Se ocupa de los sismos o terremotos con un objetivo principal: predecir su aparición con una antelación cada vez mayor con vistas a minimizar sus efectos destructivos.
El punto interior de la Tierra donde se produce el sismo se denomina hipocentro, y el punto de la superficie que se halla directamente en la vertical de éste, es el Epicentro.
La permanente acumulación de conocimientos en todas estas ramas, así como una continua especialización de sus métodos hacen que muchas materias concretas tratadas por estas disciplinas adquieran por sí mismas el rango de ciencia.
Características físicas de la Tierra
Aunque la temperatura de la superficie terrestre es principalmente debida a las radiaciones térmicas que nos llegan desde el Sol, existe una cierta cantidad de calor de origen interno que nuestro planeta desprende y que se denomina flujo térmico. Sin embargo, la emisión de calor terrestre es muy irregular, existiendo zonas donde ésta es muy baja, como las fosas oceánicas, y zonas donde supera ampliamente la media, como las dorsales oceánicas. El origen de este calor es, aún hoy, desconocido. Se supone que en su mayor parte procedería de un fenómeno de conversión de la energía gravitacional en térmica en el proceso de génesis del planeta por acreción, fenómeno que aún continuaría.
El gradiente geotérmico establece una relación entre la temperatura de los materiales terrestres y la presión a la que se encuentran sometidos. Del cociente entre ambas magnitudes se obtiene un valor que, en las capas superficiales de la Tierra, aumenta con la profundidad unos 33 °C por kilómetro. Sin embargo, tal aumento proporcional de la temperatura de los materiales en relación con la profundidad es sólo válido en las capas más superficiales de la Tierra. En efecto, si la temperatura aumentase 33 °C cada kilómetro hasta llegar al núcleo obtendríamos un valor para éste superior a los 200.000 °C, lo que resulta imposible pues equivaldría a un estado gaseoso explosivo. La realidad es que en las capas profundas el comportamiento de los materiales, sometido a elevadas presiones, es diferente.
Gradiente geotérmico
La Tierra posee un campo magnético muy similar al de un dipolo eléctrico; se representa mediante una serie de líneas de fuerza, de tal forma que la intensidad del campo viene dada por la distancia que separa dos líneas contiguas. En los polos magnéticos, separados algunos grados de los polos geográficos, las líneas son verticales, por lo que el campo magnético es más intenso (unos 0,6 Gauss). El ecuador magnético tampoco coincide con el geográfico, siendo allí la intensidad del campo de, aproximadamente, 0,3 Gauss.
La gravedad representa la fuerza con que la Tierra atrae a cualquier masa situada en su campo gravitatorio, que es la zona del espacio que rodea a nuestro planeta en donde se pone de manifiesto la atracción newtoniana. Puesto que tal fuerza de atracción es provocada por la masa del planeta, la intensidad de dicha fuerza será menor a medida que nos alejemos del mismo. Analizando el valor de la gravedad en diferentes puntos de la superficie terrestre y ajustando los valores medidos a nivel del mar y en el ecuador, se obtuvo que la fuerza de la gravedad terrestre tiene un valor medio de casi 980 cm/s.
Hasta el siglo XIX no se descubrió que las corrientes eléctricas provocan campos magnéticos, estableciéndose así la conexión entre electricidad y magnetismo. El campo magnético terrestre es muy similar al de un dipolo eléctrico y se representa mediante una serie de líneas de fuerza.