1. El Planeta Tierra y sus Características
Ubicación: Tercer planeta del Sistema Solar, en la periferia del brazo de Orión (Vía Láctea). Es el mayor de los planetas rocosos.
Condiciones: Posee atmósfera (dispersa la luz y absorbe calor) e hidrósfera (70% cubierta de agua), ambas actuando como reguladoras térmicas.
Forma: No es una esfera perfecta (geoide con forma piriforme o de «pera»); el ecuador está engrosado 21 km, el polo norte dilatado 10 m y el polo sur hundido ~31 m.
Datos clave: Radio ecuatorial (6.378 km), distancia media al Sol (149.600.000 km), rotación (23 h 56 m 4,1 s), traslación/año (365,256 días), temperatura media ($15^\circ\text{C}$) y gravedad ecuatorial ($9,78\text{ m/s}^2$).
2. Formación de la Tierra
Origen: Hace ~4.600 millones de años por condensación de gas y polvo cósmico debido a la fuerza de gravedad.
Diferenciación planetaria: El calor por contracción y radiactividad fundió parcialmente el planeta; los silicatos ligeros ascendieron (formando la corteza y el manto) y los metales pesados (hierro y níquel) se concentraron en el núcleo. Los volcanes expulsaron gases que dieron origen a la atmósfera primitiva y el vapor condensado formó los océanos.
3. Estructura Interna (Geósfera)
Corteza: Capa superficial rocosa (5-10 km bajo los océanos y hasta 70-80 km en áreas continentales). Se encuentra separada del manto por la discontinuidad de Mohorovičić (Moho).
Manto: Se extiende hasta los 2.900 km de profundidad (representa el 87% del volumen terrestre). Está compuesto de silicatos densos. Es sólido en su mayor parte, a excepción de la astenosfera (capa plástica clave para el desplazamiento de las placas tectónicas). Se separa del núcleo mediante la discontinuidad de Gutenberg.
Núcleo (Endósfera): Esfera compuesta principalmente por hierro y níquel (radio de 3.485 km). Comprende un núcleo externo líquido/fundido (>6.700 °C) y un núcleo interno sólido, separados por la discontinuidad de Lehmann (~5.150 km).
4. Capas Externas
Atmósfera: Envoltura gaseosa (el 95% de su masa se concentra en los primeros 15 km). Compuesta principalmente por nitrógeno (78,08%) y oxígeno (20,95%), con trazas de argón, dióxido de carbono y otros gases. Capas principales: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera y exosfera.
Hidrósfera: Cubre el 71% de la superficie planetaria. Su mayor reserva de agua dulce reside en glaciares y casquetes polares; el resto comprende escorrentías, aguas subterráneas, vapor de agua e hidrósfera biológica.
5. Magnetismo y Electricidad Terrestre
Campo magnético: Generado por el «efecto dinamo» en el núcleo externo líquido (mediante convección y la rotación terrestre por efecto Coriolis). Protege a la Tierra de la radiación solar dañina.
Auroras polares: Fenómenos luminosos (aurora boreal en el hemisferio norte y austral en el hemisferio sur) producidos por la interacción de las partículas del viento solar con la magnetosfera polar.
Electricidad terrestre: Comprende la electricidad atmosférica, las corrientes telúricas cerradas y las descargas por rayos.
6. Movimientos de la Tierra
Rotación: Movimiento de oeste a este sobre su propio eje (duración: 23 h 56 m 4,1 s). Determina la sucesión de días y noches.
Traslación: Órbita elíptica anual alrededor del Sol (365,25 días; da lugar al año bisiesto cada cuatro años). Puntos clave: afelio (distancia máxima, 2-3 de julio) y perihelio (distancia mínima, 2-3 de enero). Las estaciones del año derivan primordialmente de la inclinación del eje terrestre ($23,5^\circ$).
Precesión: Lento bamboleo cónico del eje terrestre con una amplitud de $47^\circ$, completando un ciclo cada 25.868 años.
Nutación: Pequeño vaivén ondulatorio superpuesto al movimiento de precesión, con un período de 18,6 años originado por la atracción gravitatoria lunar.
7. Medición del Tiempo y Calendarios
Evolución histórica: Calendario egipcio (primer calendario solar de 365 días), romano (inicialmente estructurado en 304/355 días), juliano (implantado por Julio César, de 365 días más bisiestos cuadrienales) y gregoriano (promulgado por el papa Gregorio XIII en 1582, suprimiendo 10 días para corregir desfases astronómicos, actualmente en vigor). Otros sistemas notables: calendarios chino y musulmán.
8. Coordenadas Terrestres
Paralelos: Líneas circulares horizontales paralelas al plano del ecuador. Destacan el ecuador ($0^\circ$), los trópicos (Cáncer y Capricornio) y los círculos polares (ártico y antártico).
Meridianos: Semicírculos perpendiculares al ecuador que convergen en los polos. El meridiano de referencia ($0^\circ$) es el meridiano de Greenwich.
Latitud: Distancia angular medida desde el ecuador hacia el norte o sur ($0^\circ$ a $90^\circ$).
Longitud: Distancia angular medida respecto al meridiano de Greenwich hacia el este u oeste ($0^\circ$ a $180^\circ$).
9. Esfera Celeste y Sistemas de Coordenadas Astronómicas
Esfera celeste: Esfera imaginaria de radio indefinido sobre la cual se proyectan aparentemente los astros como consecuencia del giro real de rotación terrestre.
Sistemas de referencia:
Altacimutales u horizontales: Basados en la altura ($h$) y el acimut ($A$).
Horarias o ecuatoriales locales: Definidas por el ángulo horario ($H$) y la declinación ($\delta$).
Ecuatoriales absolutas: Emplean la ascensión recta ($\alpha$) y la declinación ($\delta$) (coordenadas universales e independientes del observador).
Eclípticas: Emplean la longitud celeste ($\lambda$) y la latitud celeste ($\beta$) (de especial utilidad en el estudio de cuerpos planetarios).
10. La Luna (Satélite Natural)
Movimientos: Presenta una rotación y traslación sincrónica (~27,32 días durante el mes sidéreo), motivo por el cual exhibe permanentemente el mismo hemisferio hacia la Tierra. El mes sinódico (ciclo de fases) comprende 29,53 días.
Libración: Oscilación aparente que permite vislumbrar a lo largo del tiempo hasta un 59% del total de la superficie lunar desde nuestro planeta.
Fases lunares: Luna nueva, cuarto creciente, Luna llena (o «superluna» cuando coincide con el perigeo orbital) y cuarto menguante.