Diferencias entre la litosfera terrestre y la astenosfera

Nuestra Tierra, es decir, la Tierra, es el tercer planeta desde el sol y el único planeta conocido que alberga vida. Esta capa que sostiene la vida en la tierra se llama litosfera. La litosfera está formada por la corteza y el manto sólido superior. Mientras que la Astenosfera, que se encuentra debajo de la litosfera, está formada por la parte superior y más débil del manto. A medida que nos movemos de la litosfera a la astenosfera, la temperatura aumenta. Este aumento de la temperatura, así como la presión extrema, hacen que las rocas se vuelvan plásticas. Con el tiempo, estas rocas semifundidas fluirán. El mencionado evento, a una cierta profundidad y temperatura, da lugar a la capa de astenosfera. Estas dos capas son cruciales debido a los cambios mecánicos que ocurren dentro de estas capas, así como a sus efectos en la sociedad. Sus diferencias e interacciones se discutirán más adelante en la siguiente sección.

Historia / Formación

El concepto de litosfera comenzó en 1911 por AEH Love y fue desarrollado por otros científicos como J. Barrell y RA Daly.[i]. Mientras que el concepto de astenosfera se propuso en una etapa posterior de la historia, es decir. 1926, y fue confirmado en 1960 por las ondas sísmicas resultantes del Gran Terremoto de Chile. Propusieron anomalías de gravedad sobre la corteza continental, donde una capa superior fuerte flotaba sobre una capa inferior débil, es decir. astenosfera. Con el tiempo estas ideas se ampliaron. Sin embargo, la base del concepto era la litosfera fuerte dependiente de la astenosfera débil.[ii].

Estructura

La litosfera consiste en la corteza y el manto superior (principalmente peridotita), que forman la capa externa rígida que se divide en placas tectónicas (grandes losas de material rocoso). Se dice que el movimiento (colisión y deslizamiento entre sí) de estas placas tectónicas causa eventos geológicos como grietas en aguas profundas, volcanes, flujos de lava y formación de montañas. La litosfera está rodeada por la atmósfera por encima y la astenosfera por debajo. Aunque la litosfera se considera la más rígida de las capas, también se considera elástica. Sin embargo, su elasticidad y ductilidad es mucho menor que la astenosfera y depende de la tensión, la temperatura y la curvatura de la tierra. Esta capa se extiende desde una profundidad de 80 km a 250 km debajo de la superficie, y se considera un ambiente más frío que su vecino (astenosfera), alrededor de 400 grados centígrados.[iii].

A diferencia de la litosfera, se cree que la astenosfera es mucho más caliente, es decir, entre 300 y 500 grados centígrados. Esto se debe a que la astenosfera es en su mayoría sólida y algunas regiones contienen roca parcialmente fundida. Lo que contribuye a ver la astenosfera como lenta y mecánicamente débil. Por lo tanto, se considera que tiene una naturaleza más fluida que la litosfera, que es su límite superior, y que la mesosfera es su límite inferior. La astenosfera puede extenderse hasta una profundidad de 700 km por debajo de la superficie terrestre. Los materiales calientes que forman la mesosfera calientan la astenosfera, lo que hace que las rocas se derritan (semilíquidas) en la astenosfera, siempre que la temperatura sea lo suficientemente alta. Las áreas semifluidas de la astenosfera permiten el movimiento de placas tectónicas en la litosfera[iv].

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Composición química

La litosfera se divide en dos tipos, a saber:

  • Litosfera oceánica: corteza oceánica más densa, con una densidad promedio de 2,9 gramos por centímetro cúbico.
  • Litosfera continental: corteza más gruesa que se extiende 200 km por debajo de la superficie terrestre, con una densidad promedio de 2,7 gramos por centímetro cúbico.

La composición química de la litosfera contiene alrededor de 80 elementos y 2000 minerales y compuestos, y la roca fangosa en la astenosfera está hecha de silicatos de hierro y magnesio. Esto es casi idéntico a la capa de la mesosfera. La corteza oceánica es más oscura que la corteza continental debido a que tiene menos sílice y más hierro y magnesio.[v].

Tectónica de placas/Actividad

Hay 15 placas tectónicas principales en la litosfera, son:

  1. América del norte
  2. nazca
  3. Escocia
  4. caribe
  5. antártico
  6. eurasiático
  7. africano
  8. indio
  9. de Australia
  10. el océano Pacífico
  11. Juan de Fuca
  12. filipino
  13. árabe
  14. Sudamerica
  15. Coco

La convección causada por el calor de las capas inferiores de la tierra impulsa el flujo astenosférico, lo que hace que las placas tectónicas de la litosfera comiencen a moverse. La actividad tectónica ocurre principalmente en los límites de estas placas, causando colisiones, deslizándose unas contra otras e incluso desgarrándose. Crea terremotos, volcanes, orogenia, así como fosas oceánicas. La actividad en la astenosfera debajo de la corteza oceánica crea nueva corteza. Empujando la astenosfera hacia la superficie, en las dorsales oceánicas. Cuando la roca fundida sale, se enfría y forma la nueva corteza. La convección también hace que las placas litosféricas de las dorsales oceánicas se separen.[vi].

El límite entre la litosfera y la astenosfera (LAB)

El LAB se encuentra entre la litosfera fría y la astenosfera cálida. Por lo tanto, es un límite reológico, es decir, donde están presentes propiedades reológicas tales como propiedades térmicas, composición química, grado de fusión y diferencia en el tamaño de grano. LAB representa la transición de un manto cálido en la astenosfera a una litosfera más fría y compacta arriba. La litosfera se caracteriza por la transferencia de calor por conducción, mientras que la astenosfera es un límite con transferencia de calor por advección.[vii].

Las ondas sísmicas que se mueven a través del LAB viajan más rápido a través de la litosfera que la astenosfera. En consecuencia, las velocidades de las olas se reducen en algunas áreas entre un 5 y un 10 %, de 30 a 120 km (litosfera oceánica). Esto se debe a la diferente densidad y viscosidad de la astenosfera. El límite (donde las ondas sísmicas se ralentizan) se conoce como la discontinuidad de Gutenberg y se cree que está interrelacionado con el LAB, debido a su profundidad común. En la litosfera oceánica, la profundidad de la LAB puede estar entre 50 y 140 km, excepto en las dorsales oceánicas, donde no es más profunda que la nueva corteza que se está formando. Las profundidades de las LAB de la litosfera continental son motivo de controversia, los científicos estiman profundidades entre 100km y 250km. En última instancia, la litosfera continental y el LAB son en algunas partes más antiguas, más gruesas y más profundas. Sugiriendo que su profundidad depende de la edad.[viii].

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Comparación entre la Litosfera y la Astenosfera

litosferaastenosfera
El concepto de litosfera fue propuesto en 1911El concepto de astenosfera fue propuesto en 1926
La litosfera está formada por la corteza y el manto sólido superior.La astenosfera consiste en la parte superior y más débil del manto.
Se encuentra por debajo de la atmósfera y por encima de la astenosfera.Se encuentra por debajo de la litosfera y por encima de la mesosfera.
La estructura física consta de una capa exterior rígida dividida por placas tectónicas. Se considera rígido, quebradizo y elástico.La estructura física es mayormente sólida con algunas regiones de roca parcialmente fundida, mostrando propiedades plásticas.
Caracterizado como elástico y menos extensible.Tiene un mayor grado de ductilidad que la litosfera.
Se extiende desde una profundidad de 80 km a 200 km por debajo de la superficie de la tierra.Se extiende a una profundidad de 700 km por debajo de la superficie terrestre.
Temperatura alrededor de 400 grados centígradosTemperatura aproximada de 300 a 500 grados Celsius
Tiene una densidad menor que la astenosfera.La astenosfera es más densa que la litosfera.
Permite la transferencia de calor por conducción.Permite la transferencia de calor por advección
Las ondas sísmicas viajan a mayor velocidad a través de la litosferaLas ondas sísmicas viajan entre un 5 y un 10 % más lento en la astenosfera que en la litosfera
Las rocas están bajo mucha menos presión.Las rocas están bajo enormes fuerzas de presión.
Su composición química consta de 80 elementos y unos 2000 minerales.La astenosfera se compone principalmente de silicatos de hierro y magnesio.

Conclusión

El mundo se compone de 5 capas físicas, a saber; liosfera, astenosfera, mesosfera, núcleo externo y núcleo interno. Este artículo se centró en las dos primeras series y sus diferencias. Lo cual hace parte de la Geología; la ciencia que se ocupa de la estructura del mundo, la historia y sus procesos. La geología facilita el estudio de algunos de los terribles problemas humanos, como el cambio climático, los desastres naturales (tsunamis, terremotos, erupciones volcánicas, deslizamientos de tierra, etc.), así como el agotamiento de los recursos (agua, energía, minerales). Las soluciones a nuestros desafíos ambientales actuales requieren el conocimiento de nuestras estructuras y sistemas globales. Este mundo es nuestro hogar. Dependemos completamente de la tierra para nuestra supervivencia. Por lo tanto, es lógico que entendamos nuestro entorno para promover una vida sostenible.

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