Hacia una Teoría
Sintética de la Geología
Las ciencias experimentales
hacen pronósticos en base a una teoría central o paradigma. La Tectónica de
Placas es este paradigma para la Geología. Desgraciadamente éste no deviene
todavía universal y hay que repensar como extenderlo al resto de cuerpos del
cosmos. Esta es una propuesta.
Viernes, 10 de julio
de 2020
Por David Rabadà i
Vives
La Tectónica de
Placas deviene un paradigma aplicable a la Tierra pero difícilmente a otros
cuerpos celestes. Por esta razón, y si logramos incorporar a la Geología el
resto de cuerpos celestes, la Tectónica de Placas devendrá solo parte de una
teoría mayor y más extensa sobre la Geología universal. Para forjar esta nueva
Teoría Sintética de la Geología, la TSG, existen muchas variables en los
cuerpos celestes. Tres de muy importantes son la densidad, su tamaño y la
proximidad a otros astros, hechos que condicionan bastante su evolución y
dinámica.
Si ordenamos los
astros bajo su dimensión y densidad hallamos un punto de partida para nuestra
TSG. De hecho parece existir cierta correlación inversa entre radio y densidad
(Fig. 1), más si utilizamos sus logaritmos. Un gráfico así ofrece dos
pendientes, una de leve para las estrellas, y otra más fuerte para los
planetas. En ambas la inclinación nos dice lo mismo, a más diámetro menos
densidad. Excepciones hay, pero la tendencia observada nos permite dibujar los
primeros contornos de la nueva TSG.
Ordenados los cuerpos
celestes de menor a mayor tamaño, primero encontramos a los meteoritos y
asteroides que van de centímetros a algún millar de metros. Estos no ostentan
diferencia evidente entre un núcleo y capas externas, como tampoco tectónica
activa. Ello fue debido a su pequeña masa que disipó rápidamente el calor
primigenio. Cabe indicar que su composición va desde silicatos hasta ejemplares
ricos en hierro y níquel. Las densidades de todos juntos acontecen variables pero
significativamente elevadas respecto a los astros gigantes. Los férricos pueden
variar entre el 7 y 8 gramos por centímetro cúbico, mientras que el resto
oscila entre los 3 y 3,7.
Siguen a los
anteriores los satélites y otros asteroides grandes con poca o nula
diferenciación en su estructura interna. Los principales minerales que componen
su superficie son silicatos. Las densidades de estos astros no suelen superar
los 3 a 4 gramos por centímetro cúbico. Sus radios comprenden unos pocos miles
de kilómetros que tampoco les permitieron preservar el calor primigenio ni
desarrollar una tectónica interna. No obstante, quienes reciben gravedades
intensas desde cuerpos grandes y próximos sí que sufren fuertes deformaciones
que los retuercen y friccionan provocando vulcanismos y fallas. Los satélites Io,
Europa y Encelado podrían ser ejemplos.
Continuando llegaríamos
a los satélites y planetas pétreos pequeños que sí presentan importantes
diferencias dentro de su estructura interna. En ellos se puede detectar un núcleo, manto y corteza
diferenciados. Los principales minerales que componen su corteza son silicatos.
Por otro lado las densidades medias de estos cuerpos suelen oscilar entre los
3,9 y 5,5 gramos por centímetro cúbico con radios entre los 2.400 y 3.400
kilómetros. Dada su modesta magnitud, no han podido mantener un manto suficientemente
caliente y plástico en donde desarrollar una Tectónica de Placas. No obstante
sí que manifiestan algunos fenómenos tectónicos por retracción del planeta
durante su enfriamiento. Campos de fallas y fosas tectónicas en algunos de
ellos así lo parecen testimoniar. Cabe añadir que su débil gravedad no fue capaz
de retener una densa atmósfera que les ofreciera un fuerte escudo, ni una
dinámica de fluidos que modificara rápidamente su superficie. Más bien al
contrario, sus relieves permanecen como hace millones de años con bastantes
impactos de meteoritos no cicatrizados. Marte, Mercurio y Plutón serían unos posibles
ejemplos.
Seguirían a los
anteriores los planetas rocosos más grandes como Venus y la Tierra. Estos
también presentan un núcleo, manto y corteza con abundancia de silicatos. Las
densidades medias de estos cuerpos oscilan entre los 5,2 y 5,5 gramos por
centímetro cúbico, con radios de entre 6.000 a 6.400 kilómetros. Con estas
magnitudes conservaron un manto caliente y plástico donde se ha instaurado una
tectónica interna. En el caso de la Tierra la Tectónica de Placas y en el caso
de Venus grandes continentes y emanaciones volcánicas en estudio. Hay que
añadir que estos planetas, con una gravedad significativa, retienen una
atmósfera estable a su alrededor con una gran dinámica de fluidos que alteran
rápidamente sus parajes. Así los impactos de meteoritos han sido erosionados o
cubiertos por otras formaciones geológicas. Su mundo es un cambio constante
lleno de sorpresas futuras.
Pero después de los
planetas rocosos tenemos los grandes gigantes gaseosos como Neptuno, Urano,
Saturno y Júpiter. Estos también presentan capas diferenciadas, a veces con un
núcleo sólido, cubiertas por una gran cantidad de volátiles, sobre todo
hidrógeno y helio. Las densidades bajas de estos astros oscilan entre los 0,4 y
1,6 gramos por centímetro cúbico. Lo más sorprendente son sus enormes radios
que pueden ir de los 24.000 a los 70.000 kilómetros o más.
Por encima de los
anteriores cuerpos, y con una relación igualmente inversa entre la densidad y
el radio (Fig. 1), nos encontramos las estrellas y su estado de plasma. No
obstante, la pendiente entre ambas variables es más suave, es decir, a más
radio la densidad va disminuyendo a un ritmo menos marcado que en los planetas.
Así vamos desde estrellas modestas como el Sol y Altair (0,003 a 1,4 g/c.c.),
hasta supergigantes como Antares y Betelgeuse (0,0013 a 0,00000008 g/c.c.),
incluyendo en distintos puntos a estructuras de colapso gravitacional como las
enanas blancas y los agujeros negros.
En resumen podemos
decir que la relación inversa entre densidad y tamaño condiciona, y de menor a
mayor, cuerpos no diferenciados, geoides diferenciados sin tectónica interna, geoides
diferenciados con tectónica interna, gigantes con predominio de volátiles y
gigantes en estado de plasma. La relación entre densidades y dimensiones de estos
geoides quizás permita sentar las bases de esta TSG.
Etiquetas: Tectónica,
Placas, Teoría, Sintética, Geología.
Fig. 1: Relación de
densidades y radios de distintos astros. La pendiente más acusada pertenece a
los planetas, satélites y asteroides, y la más suave y larga a distintas
estrellas más el agujero negro J1650.
