Lurra planetaren egitura. Ezaugarri planetarioak eta barneko energiaren jatorria.

 Aztertze metodoak.

 

 

1.- Nolakoa da gure Lurra planeta?:

 Unitate Didaktiko honetan, gure planetaren ezaugarriak, sorrera, eboluzioa .. ezagutuko ditugu. Informazio hau lantzeko erabiltzen diren prozedurak eta aztertze metodoak bi motetan bereizten dira:

a) zuzenak eta

b) ez zuzenak.

 

a) Aztertze metodo zuzenak: Behaketa zuzena, aztergai izango den objetua eskura daukagu; metodo zientifikoaren urrats guztiak aplikatzen dira.	b) Aztertze metodo ez-zuzenak: Objetu bati buruzko informazioa eskuratzea, objetua aurrean eduki gabe.
Aztertze metodo zuzenak: a1) Gainazaleko dentsitatearen neurketa. a2) Gainazaleko harrien osaera kimikoa. a3) Planetaren eitea eta erradioa (sateliteren bitartez). a4) Gradiente geotermikoaren hasierako km-tan.	Aztertze metodo ez-zuzenak: b1) Uhin sismikoen hedapenak ematen duen informazioaren bitartez, planetaren barnealdeko erradiografiak egin daitezke (datorren Unitatean, uhin sisimikoak ikasiko ditugu). b2) Asteroideen ezaugarrien azterketatik. Jatorri antzekoa dutenez, ezaugarriak ere antzekoak izan behar dira.

Metodo hauen bitartez lortzen den informazioekin, Lurra planetaren egitura-ereduak proposatu egin dira.

 

 

2.- Lurraren sorrera: 

The formation of the Earth   Origen del sistema solar

Akrezio planetarioa eta planetesimalak: Eguzki Sistemaren sorrerari buruz, teoria desberdin batzuk aurkeztu dira; onartuena Teoria Planetesimala da. Hauek dira Teoria honen baieztapenak: a) Hasierako nebulosa: Hautsez eta gasez osaturiko nebulosa birakari bat , orain dela 4.500-5.000 milloi urte, hasi zen konprimitzen, gertu zegoen beste nebulosa baten leherketaren eraginarengatik. b) Kolapso grabitatorioa: Erdigunean masa handi bat eratu zen eta inguruan disku birakari bat. c) Protosol baten eraketa: Erdiguneko masa handian, partikulen talkek bero handia askatu zuten eta Hidrogenoaren fusioa hasi zen. d) Planetesimalen eraketa: Disku birakariaren partikulek, elkartze grabitatorio prozesu baten bidez, mm gutxitik zenbait km-ra bitarteko gorputzak eratu zuten: planetesimalak. e) Protoplaneten eraketa: Planetesimalen elkartzeak (akrezioa) protoplanetak eta planetak eratu zituen.    Lurra eta Eguzki Sistemaren sorrera.  Akrezio planetarioa.

 

 

3.- Aztertze metodoak:

a1.- Lurraren dentsitatearen neurketa:

Dentsitatearen neurtzea eta gainazaleko harrien osaera kimiko ezagutzea: Aztertze metodo zuzenak dira.

Gainazaleko materialak (harriak) biltzen dira eta haien dentsitatea neurtzen da laborategian.

Lortutako emaitzak (gainazaleko harrien dentsitatekoak) 2,7 g/cc -tik (gainazal kontinentelekoa) 3,1 g/cc -ra (hondo ozeanikoa) bitartekoak dira.

Cavendish-ek Lurra planetaren batazbesteko dentsitatea neurtu zuen: 5,57 g/ cc .

Honek esan nahi du Lurraren gunean dauden materialak oso dentsitate handikoak izan behar direla (10-tik 13 -ra, g/cm3 ko bitartekoak) .

 

a2.- Gainazaleko harrien analisi kimikoa:

Kontinenteetan, harririk ugarienak granitoak dira, Aluminiozko silikatoz osatuta eta 2,7tik 2,8-ra bitarteko dentsitatekoak (g/cm3).

Gainazal ozeanikoan, harririk ugarienak basaltoak dira, Magnesiozko silikatoak, eta 3,0-3,1 dentsitatekoak.

 

a3.- Lurraren erradioaren neurketa:

Eratostenes-ek, lehenego aldiz Lurraren erradioa "neurtu" zuen: batazbesteko neurria 6.357 km.

 

Eratostenes Kristo aurreko 284. urtean jaio zen eta Alexandriako Liburutegiko hirugarren zuzendaria izan zen. Siena-n, ekainaren 21ean, udako solstizioaren egunean,  Eguzkiak putzuetako hondoa argiztatzen zuela esan zioten Eratostenes-i.   Berak bazekien, ordea, Alexandrian ez zela inoiz horrelakorik gertatzen: Eguzkiak ez zuen inoiz putzuen hondoa argiztatzen. Horrela bada, Lurra esferikoa zela eta 1. irudian ikusten dena gertatzen zela ondorioztatu zuen.   Beraz, Lurraren erradioa neurtzeko metodo bat bururatu zitzaion. Bi gauza behar zituen. Lehena Eguzkiaren itzalak eratzen zuen angelua kalkulatzea zen. Bigarrera, Sienaren eta Alexandriaren arteko distantzia jakitea.   Lehena trigonometriarekin konpondu zuen; Alexandriako Itsasargi ezagunaren itzala neurtu zuen, zein altuerakoa zen bai baitzekien. Alexandriaren eta Sienaren arteko distantzia pausoka neurtzeko esklaboak bidali zituen. Neurketa guztien arteko batezbestekoa kalkulatzeko hainbat pertsona ere bidali zituen.

Eta horrela, angelua 7,2°-koa eta distantzia 5.000 estadiokoa zela jakin zuen.

Eratostenes-en garaian Alexandriako estadioak 158 metrokoak zirela kalkulatu da; beraz, Lurraren erradioa 6.270 km-koa zela kalkulatu zuen.

Ez dago batere gaizki, ezta? Eratostenes oso gizon zolia izan zen!.

 

a4.- Bero-fluxua, gradiente geotermikoa:

Behaketa zuzena (hasierako km-tan) : Sakonerarekin batera, tenperatura haundituz doa batazbesteko aldakortasun honekin +1ºC/33 m nahiz eta zenbait puntu geografikotan +1ºC/11m.koa eta beste puntuetan ,gehienez, +1ºC/110m-koa izan.

 

Hau zuzenean egiaztatzen da meatokietan, galeria sakonetan tenperatura altua egiten baitu.

Dirudienez, gradiente hau mantentzen da hasierako 300 km-etan; handik barrurantz tenperaturak jarraitzen du areagotzen baina gradiente txikiagorekin.

(Ikusi ezkerreko grafikoan)

 

Barneko energiaren jatorria (bero fluxua) bikoitza da:

a) Alde batetik, barneko energiaren sorrera, elementu erradiaktibo naturaleen desintegraziotik dator

b) eta bestetik, barneko presioak eragiten duen beroketatik.

 

 

Barneko energiaren jatorria.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b2.- Asteroideek dakarten informazioa: aztertze metodo zuzena.

Lurrera iristen diren asteroide gehiengoa, Martitz eta Jupiter-ren artean dagoen "asteroide hodei edo gerriko-tik" datoz; dirudienez, bi planeta horien artean, beste planeta bat zegoen, baina talka egin zuen beste gorputz zerutar batekin eta mila zatin desegin zen; beraz, Lurrera iristen diren asteroideak, puskatu zen planetaren hondakinak dira.

 

Zati batzu, planeta desagertuaren nukleoko zatiak dira (sideritoak, dentsoak, astunak eta metalikoak, burdina nagusi) beste batzu, erdiko geruzetatik eratorri diren zatiak ( siderolitoak, dentsitate ertainekoak, erdia metalikoak eta erdia silikatoz osatuta) eta hirugarren mota bat, gainazalekoak (asteroide petreoak edo "harrizkoak, Lurraren gainazaleko harrien osaera eta dentsitatea dutenak).

 

Asteroideak aztertuz, gure "anai planetario "-aren egitura aztertzen ari gara.

NASA elkarteak zaintza-sare bat indarrean dauka, inpaktu arriskuari aurre egiteko. Objetu arriskutsu (NEO = Near Earth Objects) horien orbitak ikusi nahi ba duzu (Eros asteroideena adibidez, edo beste edozein gorputz batena, choose object lehiatilan hautatuz).

 

 Click egin hemen.

 

 

 

b1.- Uhin sismikoeek ematen duten informazioa:

Lurrikaretan askatzen den energia materiaren zehar barreiatzen da uhin bezala (materian deformazioak eta dardarazioak eraginez).

Uhin mota desberdin batzu sortzen dira lurikaretan; uhin hauek ulertu eta ongi bereizteko, aztertu esteka hauek (hala eta guztiz ere, datorren unitate didaktikoan lurrikarak eta uhin sismikoak ikasiko ditugu):

 

 

 Uhin sismiko motak (simulazioa).

 

 

P uhinak

S uhinak

Love uhinak

Rayleigh uhinak

 

P uhinak hedatzen dira material solido nahiz likidoetatik; zenbat eta trinkoago eta zurrunagoak izan, abiadura handiagoa da. Material homogeneoetatik abiadura egonkor mantentzen da.

S uhinak solik hedatzen dira geruza solidoetatik; egoera likidoan dauden geruzetatik ez dira barreiatzen.

Lurraren gainazalean zehar sismografoek uhinen hedapena atzematen dituzte; nolako hedapena, halako barne-egitura; horrela zeharkatutako materialeen ezaugarriak eratortzen dira; hau da, uhinen barreiaduraren arabera, nolakoak diren zeharkatu dituzten materialak jakin dezakegu.

 

Zer dira uhin sismikoen itzal-eremuak (shadow zones, zonas de sombra)?

 

 

Irudi honetan, P eta S uhinen abiadura aldakortasuna ikus daiteke, Lurraren geruza desberdinak pasatzerakoan.

Y-ardatzean, uhinen hedapen abiadura (km/s). X-ardatzean, sakonera (km-tan).

 

 

Jarduera 1:

Jarduera.MetodoSismikoarenAplikazioa..pdf

 

Aurreko fitxategian dagoen jarduera egin ondoren, erantzunak koadernoan idatziko dituzu .

 

 

4.- Lurraren egitura-ereduak:

Aurreko aztertze metodoetatik lortutako informazioetan oinarrituta, bi eredu sor ditzakegu, erabiltzen den ikuspuntu edo irizpide nagusia zein den arabera:

a) Eredu estatiko mineralogikoa (ikuspuntu mineralogiko batetik sortua, materialeen osaera kimikoaren arabera).

Hiztegia: Azala, Mantua, Nukleoa edo Gunea.

b) Eredu dinamikoa (ikuspuntua, geruza edo elemntu desberdinen portaera mekaniko eta mugikortasunaren arabera).

Hiztegia: Litosfera, Astenosfera, Mesosfera, "D" geruza, Endosfera.

Datorren Unitate Didaktikoan, Plaken Tektonika Teoria sakonki ikasiko dugu.

 

Layers of the Earth (eredu geokimikoa eta eredu dinamikoa. English).

 

Irudi honetan bi ereduen arteko alderaketa irudikatzen da, ezkeraldean eredu estatiko-geokimikoa (osaera mineralogikoaren arabera) eta eskubian eredu dinamikoa (portaera mekaniko eta mugikortasunaren arabera).

 

Eredu estatikoa (geokimikoa)

Eredu dinamikoa (mugikortasuna eta portaera plastiko-mekanikoa).

 

 

 

Eredu estatikoaren araberako irudikapena

Eredu dinamikoaren araberako irudikapena (You Tube-n sartu eta ikusi behar da)

 

 

 

Lurraren egitura-eredu dinamikoa (eredu gaurkotua, gelan landua):z

AGK (Abiadura Gutxiko Kanalea edo erretena): etengune hau horrela izendatzen da, uhin sismikoen abiadura moteltzen delako muga hori zeharkatzen dutenean. 

Etengune kontzeptua: ezaugarri mekaniko-plastiko (edo ta egoera fisikoa) desberdinak dituzten bi geruzen arteko muga.