Lurraren geruzak eta haien ezaugarriak
Lurra ez da arroka-bola uniforme bat. Bizi garen gainazalaren azpian, Lurra propietate fisiko eta kimiko desberdinak dituzten geruzez osatuta dago. Desberdintasun hauek ia fenomeno geologiko guztietan eragiten dute: lurrikarak, sumendi-erupzioak, mendien eraketa, kontinenteen jitoa eta baita bizitza erradiazio kaltegarrietatik babesten duen eremu magnetikoa ere. Lurraren geruzak ulertzeak planeta mugitzen duen "motorra" ulertzea esan nahi du.
Oro har, Lurraren geruzak bi modutan deskriba daitezke: konposizio kimikoan oinarrituta (azala, mantua, nukleoa) eta propietate fisiko edo mekanikoetan oinarrituta (litosfera, astenosfera, mesosfera, kanpo-nukleoa, barne-nukleoa). Bi ikuspegi hauek elkar osatzen dute.
1) Lurraren lurrazala: Kanpoko geruza mehea baina garrantzitsua
Lurrazala Lurraren kanpoko geruza da, kontinenteak eta ozeano hondoa dauden tokia. Bizitzaren "etapa" nagusia izan arren, lurrazala oso mehea da Lurraren tamainarekin alderatuta.
Ezaugarri nagusiak:
– Lodiera: 5-10 km inguru lurrazal ozeanikoan eta 30-70 km lurrazal kontinentalanean (lodiagoa mendi handien azpian).
- Konposizioa:
– Lurrazal ozeanikoa batez ere arroka basaltikoa da (magnesio eta burdinetan aberatsa).
– Lurrazal kontinentalak granitozko arroka gehiago ditu (silizean aberatsagoak).
– Dentsitatea: lurrazal ozeanikoa trinkoagoa da (dentsitate handiagoa) lurrazal kontinentala baino, beraz, erraz subduzitzeko joera du haren azpian.
– Tenperatura: nahiko baxua beheko geruzekin alderatuta, baina sakonerarekin handitzen da.
Lurrazala etengabe mugitzen ari diren plaka tektonikoetan banatuta dago. Plaken mugimendu honek lurrikarak eragiten ditu, ozeano berriak irekitzen ditu eta mendikateak sortzen ditu.
2) Mantua: Lurrazalaren azpiko “Sukalde” Dinamikoa
Lurrazalaren azpian mantua dago, Lurraren geruza lodiena, planetaren bolumen gehiena hartzen duena. Mantua askotan magma itsaso bat bezala imajinatzen da, baina egia esan gehienbat solidoa da. Hala ere, plastikoa da; oso poliki isuri daiteke denbora-eskala geologikoetan.
Ezaugarri nagusiak:
– Lodiera: 2.900 km inguru, lurrazalaren oinarritik nukleoaren mugaraino.
– Konposizioa: magnesio eta burdinetan aberatsak diren silikato mineralek osatzen dute gehienbat (adibidez, peridotita).
– Tenperatura: goialdean ~500 °C-tik nukleoaren mugatik gertu 4.000 °C-tik gorakoa da.
– Prozesu gako bat: mantuko konbekzio-korronteak, material beroagoaren goranzko mugimendua eta material hotzagoaren hondoratzea. Plaka tektonikoen mugimenduaren eragile nagusietako bat da hau.
Mantua goi-mantuan eta behe-mantuan banatzen da. Eremu batzuetan, urtze partziala gertatzen da, magma sortuz. Magma hau gainazalera igo eta jarduera bolkanikoa eragin dezake.
3) Lurraren nukleoa: Lurraren erdigunea eta eremu magnetikoaren iturria
Lurraren barneko geruza nukleoa da, eta batez ere burdin eta nikelez osatuta dago. Nukleoak funtsezko zeregina du, Lurraren eremu magnetikoaren iturria baita, eguzki-haizearen eta partikula kargatuen aurkako "ezkutu" gisa jokatzen baitu.
Ezaugarri nagusiak:
– Kokapena: ~2.900 km-ko sakoneratik Lurraren erdiguneraino ~6.371 km-ra.
– Konposizioa: nagusiki burdina (Fe) eta nikela (Ni), eta beste elementu arin batzuk kantitate txikietan egotea posible da.
– Zatiketa: kanpo-nukleoa (likidoa) eta barne-nukleoa (solidoa).
– Zeregina: kanpoko nukleoan dagoen fluido eroalearen mugimenduak dinamo efektu bat sortzen du, eta horrek Lurraren eremu magnetikoa sortzen du.
Nukleo aktiborik gabe, Lurra askoz zaurgarriagoa izango litzateke erradiazioarekiko eta bere atmosfera errazago higatu liteke eguzki-haizeak, Marten gertatu zela uste den bezala.
-
Geruzak propietate fisikoetan (mekanikoetan) oinarrituta
Lurrazal-mantu-nukleo banaketaz gain, geofisikariek sarritan geruzen portaeran oinarritutako banaketa bat erabiltzen dute presioari eta beroari dagokionez.
4) Litosfera: Plaketan hautsitako geruza zurruna.
Litosferak lurrazala eta mantuaren goiko zati zurruna hartzen ditu barne. Plaka tektonikoak eratzen dituen geruza da hau.
Ezaugarri nagusiak:
– Ezaugarriak: zurruna, hauskorra, erraz pitzatzen dena —horregatik gertatzen dira lurrikarak maiz litosferan.
– Lodiera: aldakorra, gutxi gorabehera 50-200 km, lodiagoa izan daiteke kontinente zaharren azpian.
– Eginkizuna: azpiko geruza plastikoagoaren (astenosfera) gainetik mugitzea, plaken arteko elkarrekintzak eraginez, hala nola dibergentzia, konbergentzia eta transformazioa.
Plaka-muga dibergenteetan, litosfera luzatu eta ozeano erdiko gandorrak sor ditzake. Muga konbergenteetan, ozeano-litosfera trinkoagoak mantuan subdukzioa egiteko joera du, ozeano-fosak eta arku bolkanikoak sortuz.
5) Astenosfera: Plakak mugitzea ahalbidetzen duen geruza “biguna”
Astenosfera litosferaren azpian dago, goiko mantuaren zati beroena eta fluidoena barne.
Ezaugarri nagusiak:
– Ezaugarriak: plastikoa, deformatu daiteke eta poliki isurtzen da.
– Egoera: askotan urtze partziala jasaten du ehuneko txikietan, mekanikoki “ahulagoa” bihurtuz.
– Zeregina: plaka litosferikoak irristatzen diren “gainazal irristakor” bat izatea, plaken tektonika gerta dadin.
Astenosfera garrantzitsua da plakak zergatik mugi daitezkeen azaltzeko, litosfera gogorra eta lodia dirudien arren.
6) Mesosfera (mantu behekoa): Solidoa baina oso poliki isurtzen da
Mesosfera askotan mantu behekoari egiten dio erreferentzia (astenosferaren azpitik, nukleoaren mugaraino). Tenperatura altuagoak izan arren, presio izugarriak solido mantentzen du.
Ezaugarri nagusiak:
– Ezaugarriak: astenosfera baino zurrunagoa, baina milioika urteko denbora-eskalan isuri daiteke oraindik.
– Zeregina: mantuko konbekzio-zirkulazio handian laguntzen du, Lurraren barnealdetik gora beroa mugitzen duena.
Behe-mantuko konbekzioak, goi-mantukoarekin batera, bero-garraio sistema bat osatzen du, eta horrek gainazaleko jarduera geologikoan eragina du.
7) Kanpoko nukleoa: Metal likidoak eremu magnetikoa bultzatzen du
Kanpo-nukleoa mantuaren azpian dago eta likidoa da. Metal likido honen fluxua funtsezkoa da.
Ezaugarri nagusiak:
– Sakonera: ~2.900–5.150 km.
– Ezaugarriak: likidoa tenperatura altuaren eta baldintza fisiko batzuen konbinazioaren ondorioz.
– Eginkizun nagusia: eremu magnetiko bat sortzea metal likido eroalearen konbekzio-higiduraren eta Lurraren errotazioaren bidez (geodinamoa).
Kanpo-nukleoko fluxuaren aldaketak eremu magnetikoaren indarraren aldaketekin ere lotuta daude, baita denbora geologikoan zehar polo magnetikoen alderantzikaketekin ere.
8) Barne-nukleoa: Presio handiko bola solido bat
Lurraren erdian barne-nukleo solido bat dago. Tenperatura oso altuak izan arren, presio izugarriak bertan dagoen burdina eta nikela solidotzea eragiten du.
Ezaugarri nagusiak:
– Sakonera: ~5.150–6.371 km (Lurraren erdiguneraino).
– Ezaugarriak: trinkoa, oso estua.
– Tenperatura: ~5.000–6.000 °C-ra iristea kalkulatzen da.
– Zeregina: nukleoaren dinamika mantentzen laguntzen du, eta barne-nukleoaren pixkanakako izozte-prozesuak beroa eta argia askatu ditzake kanpoko nukleoko konbekzioa indartzen dutenak.
-
Nola ezagutzen dituzte zientzialariek Lurraren geruzak?
Nukleoa zulatu ezin dugunez, Lurraren egiturari buruzko gure ezagutza sismologiatik dator batez ere. Lurrikara-uhinak modu ezberdinean bidaiatzen dute solidoetan eta likidoetan zehar. P-uhinak solidoetan eta likidoetan zehar igaro daitezke, S-uhinak, berriz, ezin. Lurrikara-uhinen desbideratze-ereduek eta "itzal-eremuek" iradokitzen dute kanpoko nukleoa likidoa dela eta barne-nukleoa solidoa. Horrez gain, grabitatearen, eremu magnetikoen eta presio handiko mineral-esperimentuen datuak lagungarriak dira.
Itxiera
Lurraren geruzak —lurrazala, mantua eta nukleoa— ez dira egiturazko zatiketa hutsak, sistema aktibo eta elkarri lotuta daude baizik. Litosfera zurruna astenosfera plastikoagoaren gainean mugitzen da, planetaren gainazala moldatzen duen plaka-tektonika sortuz. Mantuak beroa transferitzen duen konbekzio-motor gisa jokatzen du, eta kanpoko nukleo likidoak, berriz, bizitza babesten duen eremu magnetiko bat sortzen du. Geruza bakoitzaren ezaugarriak ulertuz, hobeto uler dezakegu zergatik den Lurra dinamikoa, bizigarria eta etengabe aldatzen ari den denboran zehar.
