Cosmos: el estudio del origen de la Tierra: La Tierra y sus orígenes

Antes que nada, se eligió el tema porque es importante conocer cómo se formó nuestro planeta Tierra y la vida en él. Es interesante saber cómo es que el agua llegó, además de la evolución de los microorganismos, plantas, animales, seres humanos… de todos los seres vivos. Se hizo con la esperanza de que puedan comprender por qué es importante cuidar nuestro planeta.

El Big Bang se produjo aproximadamente hace 13,8 mil millones de años. Este constituye el momento en que de la "nada" emerge toda la materia, es decir, el origen del Universo. La materia, hasta ese momento, es un punto de densidad infinita, que en un instante dado "explota" generando la expansión de la materia en todas las direcciones y creando lo que conocemos como nuestro Universo. A medida que transcurría el tiempo, la materia se enfriaba y comenzaron a formarse tipos de átomos más diversos que finalmente se condensaron en las estrellas y galaxias de nuestro Universo actual. Menos de un millón de años después del Big Bang, nacieron las primeras pequeñas galaxias, compuestas por nubes de hidrógeno, estrellas y materia oscura. La gravedad las juntó haciéndolas crecer durante 13 mil millones de años. Hace unos 10 mil millones de años el disco en espiral de nuestra galaxia comenzó a formarse y a parecerse a lo que hoy conocemos; su crecimiento se hizo más lento debido a la adición de gas y galaxias enanas. El Sol se formó hace 4.650 millones de años y tiene combustible para otros 5.500 millones más. Nació a partir de nubes de gas y polvo que contenían residuos de generaciones anteriores de estrellas. Gracias a la metalicidad de dicho gas, de su disco circumestelar surgieron más tarde los planetas, asteroides y cometas del Sistema Solar. La historia de la Tierra comprende 4.570 millones de años (Ma), desde su formación a partir de la nebulosa protosolar. Ese tiempo es aproximadamente un tercio del total transcurrido desde el Big Bang.

La capa exterior del planeta, se enfrió hasta formar una corteza sólida cuando el agua comenzó a acumularse en la atmósfera. La Luna se formó poco después, hace unos 4530 millones de años.

El actual modelo consensuado sobre la formación de la Luna es la teoría del gran impacto, que postula que la Luna se creó cuando un objeto del tamaño de Marte, con cerca del 10 % de la masa de la Tierra, impactó tangencialmente contra ésta. En este modelo, parte de la masa de este cuerpo podría haberse fusionado con la Tierra, mientras otra parte habría sido expulsada al espacio, proporcionando suficiente material en órbita como para desencadenar nuevamente un proceso de aglutinamiento por fuerzas gravitatorias, y formando así la Luna.

La desgasificación de la corteza y la actividad volcánica produjeron la atmósfera primordial de la Tierra. La condensación de vapor de agua, junto con el hielo y el agua líquida aportada por los asteroides y por protoplanetas, cometas y objetos transneptunianos produjeron los océanos.

El recién formado Sol solo tenía el 70 % de su luminosidad actual: sin embargo, existen evidencias que muestran que los primitivos océanos se mantuvieron en estado líquido; una contradicción denominada la «paradoja del joven Sol débil» ya aparentemente el agua no debería ser capaz de permanecer en ese estado debido a la poca energía solar recibida. Sin embargo, una combinación de gases de efecto invernadero y mayores niveles de actividad solar contribuyeron a elevar la temperatura de la superficie terrestre, impidiendo así que los océanos se congelaran. Hace 3500 millones de años se formó el campo magnético de la Tierra, lo que ayudó a evitar que la atmósfera fuese arrastrada por el viento solar. Se han propuesto dos grandes modelos para el crecimiento de los continentes: el modelo de crecimiento constante, y el modelo de crecimiento rápido en una fase temprana de la historia de la Tierra. Las investigaciones actuales sugieren que la segunda opción es más probable, con un rápido crecimiento inicial de la corteza continental, seguido de un largo período de estabilidad. En escalas de tiempo de cientos de millones de años de duración, la superficie terrestre ha estado en constante remodelación, formando y fragmentando continentes. Estos continentes se han desplazado por la superficie, combinándose en ocasiones para formar un supe continente. Hace aproximadamente 750 millones de años (Ma), uno de los primeros supe continentes conocidos, Rodinia, comenzó a resquebrajarse. Los continentes más tarde se recombinaron nuevamente para formar Pannotia, entre 600 a 540 Ma, y finalmente Pangea, que se fragmentó hace 180 Ma hasta llegar a la configuración continental actual.

La Tierra es el único planeta del Sistema solar donde sabemos con certeza que existe vida. Gira alrededor de su estrella -el Sol- en la tercera órbita más interna. Es el más denso y el quinto mayor de los ocho planetas del Sistema Solar. También es el mayor de los cuatro terrestres. Es el hogar de millones de especies, incluyendo los seres humanos.

La atmósfera y otras condiciones abióticas han sido alteradas significativamente por la biosfera del planeta, favoreciendo la proliferación de organismos aerobios, así como la formación de una capa de ozono que junto con el campo magnético terrestre bloquean la radiación solar dañina, permitiendo así la vida en la Tierra. Las propiedades físicas de la Tierra, la historia geológica y su órbita han permitido que la vida siga existiendo. Se estima que el planeta seguirá siendo capaz de sustentar vida durante otros 500 millones de años, ya que según las previsiones actuales, pasado ese tiempo la creciente luminosidad del Sol terminará causando la extinción de la biosfera. La superficie terrestre o corteza está dividida en varias placas tectónicas que se deslizan sobre el magma durante periodos de varios millones de años. La superficie está cubierta por continentes e islas, estos poseen varios lagos, ríos y otras fuentes de agua, que junto con los océanos de agua salada que representan cerca del 71% de la superficie construyen la hidrósfera. No se conoce ningún otro planeta con este equilibrio de agua líquida, que es indispensable para cualquier tipo de vida conocida. Los polos de la Tierra están cubiertos en su mayoría de hielo sólido (Inlandsis de la Antártida) o de banquisas (casquete polar ártico). El interior del planeta es geológicamente activo, con una gruesa capa de manto relativamente sólido, un núcleo externo líquido que genera un campo magnético, y un núcleo de hierro sólido interior aproximadamente del 88%.

La Tierra interactúa con otros objetos en el espacio, especialmente el Sol y la Luna. En la actualidad, la Tierra completa una órbita alrededor del Sol cada vez que realiza 366,26 giros sobre su eje, lo cual es equivalente a 365,26 días solares o a un año sideral.