Ciencias de la Tierra

¿Sabía usted que?

¿Sabia usted que los fósiles de creaturas marítimas son encontrados en las puntas de las montañas mas altas? Los científicos solían creer de que la Tierra se contrajo al enfriarse después de que se forma, forzando a las montañas en el proceso a subir como arrugas. Ahora entendemos que la tectónica de placas explica porque están montañas están allí, porque hay organismos marítimos en las montañas y porque los continentes del mundo parecen piezas gigantes de un rompecabezas.

Resumen

La teoría de deriva continental fue el primer paso hacia la teoría de tectónica de placas, la cual se hizo la fundación de la que se basa la geología moderna. Este módulo describe como el trabajo de Alfred Wegener, Harry Hess y otros nos ayudaron a entender la tectónica de placas como una fuerza que guía los cambios continuos de la Tierra.

• NGSS

• HS-C3.2

Conceptos Clave

• La idea de que los continentes se mueven fue propuesta por Wegener en 1915 basándose en evidencia de fósiles, la manera en la que las costas aparentan encajar y otras características, pero no fue muy aceptada en ese entonces.
• Evidencia que llevo al desarrollo de la teoría de placas tectónicas en la década de 1960 vino primordialmente de nuevos datos del suelo del mar. Incluyendo topografía y el magnetismo de las rocas.
• La expansión del fondo marino fue propuesta como un mecanismo que forjaba el movimiento de los continentes basándose en patrones simétricos de rocas magnéticas normales y dadas vuelta en el suelo marino.

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¿Sabía usted que?

¿Sabía usted que los terremotos y erupciones volcánicas no suceden en lugares aleatorios? Ambos están concentrados a lo largo de las fronteras de placas tectónicas y proveen evidencia para la teoría de tectónica de placas. La Tierra es un planeta dinámico y en ningún lugar es mas evidente esto que a lo largo de las fronteras de placas.

Resumen

Los terremotos y volcanes pueden revelar bastante acerca de las fronteras de placas. Este módulo explora la naturaleza de placas tectónicas y discute los diferentes tipos de fronteras que existen entren ellas – convergentes, divergentes y de transformación. Fuerzas que fomentan el empuje y tire de estas masas de tierra son exploradas.

• NGSS

• HS-C1.1, HS-C1.5

Conceptos Clave

• Terremotos y volcanes ocurren primordialmente a lo largo de los bordes de las placas. La frecuencia y el tipo de eventos varia con el tipo de borde.
• Las placas interactúan una con la otra en bordes en una de tres maneras: si divergen, se convergen o se deslizan aparte del otro.
• Las placas son hechas de dos tipos de corteza - oceánica y continental. La corteza oceánica es mas delgada y mas densa que la continental. Una placa puede tener tanto corteza continental como corteza oceánica.
• La gravedad y la convección de manto son las dos fuerzas que forjan el movimiento de placas.

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¿Sabía usted que?

¿Sabia usted que aunque terremotos pueden ser bien destructivos, ellos proveen una variedad de información acerca del interior de la Tierra? Mineros, geólogos y otros siempre se han preguntado que se encuentra debajo de la superficie de la tierra, pero el calor y la presión hacen imposible la exploración profunda en debajo de su interior. Sin embargo, ondas sísmicas producidas por terremotos revelan la estructura y composición de nuestro planeta.

Resumen

La estructura del interior de la Tierra esta compuesta de capas que varían en composición y comportamiento. Utilizando principios de física como la gravedad y movimiento de ondas, este módulo detalla tanto las capas composicionales como las capas mecánicas de la Tierra.

• NGSS

• HS-C3.2, HS-ESS2.A2, HS-PS4.A4

Conceptos Clave

• Nuestro conocimiento acerca de la estructura del interior de la tierra proviene del estudio de cómo diferentes tipos de ondas sísmicas, creadas por terremotos, viajan a través de la tierra.
• La Tierra esta compuesta por múltiples capas, las cuales pueden ser definidas por composición o por las propiedades mecánicas.
• La corteza terrestre, el manto y el núcleo de la tierra son definidos por sus diferencias en composición.
• La litosfera, astenósfera, la mesosfera y el núcleo interno y el núcleo externo son definidos por diferencias en propiedades mecánicas.

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¿Sabía usted que?

Did you know that interactions between natural cycles produce the dynamic landscapes we see across the globe – and can even change global climate? One important cycle on Earth is the rock cycle, which has neither beginning nor end. Rather, through the rock cycle, Earth’s materials just change from one form to another.

Resumen

Earth’s materials are in constant flux. Some processes that shape the Earth happen quickly; others take millions of years. This module describes the rock cycle, including the historical development of the concept. The relationship between uniformitarianism, the rock cycle, and plate tectonics is explored in general and through the specific example of the Cascade Range in the Pacific Northwest.

• NGSS

• HS-C5.2, HS-C7.1, HS-ESS2.A3

Conceptos Clave

• El ciclo de las rocas es un conjunto de procesos por el cual los materiales de la tierra cambian de una forma a otra con el tiempo.
• El concepto de uniformismo, el cual declara de que los mismos procesos de la tierra en función hoy en día han ocurrido a través del tiempo geológico, ayudo a desarrollar la idea del ciclo de las rocas en el siglo XVIII.
• Procesos en el ciclo de las rocas ocurren a diferentes ritmos de tiempo.
• El ciclo de las rocas es forjado por interacciones entre tectónicas de placas y el ciclos hidrológico.

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¿Sabía usted que?

Did you know that rising sea levels do not mean that the amount of water on Earth is increasing? Rather, the amount of water on Earth remains the same, but with global warming, glaciers diminish and sea levels rise. With warmer temperatures comes more evaporation, which causes an increase in precipitation and extreme weather across the planet.

Resumen

Powered by the sun, water constantly cycles through the Earth and its atmosphere. This module discusses the hydrologic cycle, including the various water reservoirs in the oceans, in the air, and on the land. The module addresses connections between the hydrologic cycle, climate, and the impacts humans have had on the cycle.

• NGSS

• HS-C5.2, HS-C6.1, HS-ESS2.C1

Conceptos Clave

• El ciclo hidrológico es un conjunto de procesos por el cual el agua se mueve por las diferentes embalses en la tierra.
• Estudios que indican de que la cantidad de agua en la tierra es constante ayudaron con la base de los conceptos del ciclo hidrológico.
• El ciclo hidrológico influye patrones clima y estado de tiempo y por ende cambia con cambios globales de clima.
• El ciclo hidrológico es forjado primordialmente por energía del sol.

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¿Sabía usted que?

Did you know that scientists have been able to study climate data from hundreds of thousands of years ago? By looking at air bubbles trapped in glaciers, tree rings, and sediment on the ocean floor, scientists have measured an increase in carbon dioxide in the atmosphere due to changes in the global carbon cycle, which results in global climate change over time.

Resumen

Carbon, the fourth most abundant element in the universe, moves between the atmosphere, oceans, biosphere, and geosphere in what is called the carbon cycle. This module provides an overview of the global carbon cycle, one of the major biogeochemical cycles. The module explains geological and biological components of the cycle. Major sources and sinks of carbon are discussed, as well as the impact of human activities on global carbon levels.

• NGSS

• HS-C1.5, HS-C5.2, HS-C7.2, HS-ESS2.A1, HS-ESS2.A3, HS-ESS2.D3, HS-LS2.B3

Conceptos Clave

• El ciclo carbónico es un conjunto de procesos biogeoquímicos por el cual el carbón pasa por diferentes reacciones químicas, cambia de forma y se mueve por diferentes embalses en la tierra, incluyendo en organismos vivientes.
• El componente geológico del ciclo carbónico es forjado por tectónica de placas e incluye procesos de erupciones volcánicas y el entierro de sedimentos ricos en carbono en el suelo oceánico.
• El componente biológico del ciclo carbónico es forjado por respiración y la fotosíntesis de organismos vivientes
• Los humanos influyen en el ciclo carbónico global en varias maneras, pero primordialmente con el uso de combustibles fósil.

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¿Sabía usted que?

Did you know that all organisms need nitrogen to survive? While the atmosphere is full of nitrogen, it is in a form that can’t be used by living things. Processes within the nitrogen cycle convert nitrogen from the atmosphere into a form that plants and animals can use. Humans alter and influence the nitrogen cycle, primarily through the use of fertilizers, which can have serious environmental consequences.

Resumen

Although the majority of the air we breathe is N₂, molecular nitrogen cannot be used directly to sustain life. This module provides an overview of the nitrogen cycle, one of the major biogeochemical cycles. The five main processes in the cycle are described. The module explores human impact on the nitrogen cycle, resulting in not only increased agricultural production but also smog, acid rain, climate change, and ecosystem upsets.

• NGSS

• HS-C5.2, HS-ESS2.A1, HS-ESS3.C1, HS-LS1.C3

Conceptos Clave

• El ciclo de nitrógeno es un conjunto de procesos biogeoquímicos por los cuales el nitrógeno pasa por reacciones químicas, cambia de forma y se mueve por diferentes embalses en la tierra, incluyendo en organismos vivientes.
• El nitrógeno es requerido para que todos los organismos se mantengan vivos y crezcan porque es un componente esencial para ADN, ARN y proteína. Sin embargo, la mayoría de los organismos no pueden utilizar nitrógeno atmosférico, el embalse mas grande.
• Los cinco procesos en el ciclo de nitrógeno ? fijación, asimilación, mineralización (o amonificación), nitrificación y desnitrificación.
• Los humanos influyen el sistema global de nitrógeno principalmente por medio de la utilización de fertilizantes basados en nitrógeno.

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¿Sabía usted que?

¿Sabia usted que plantas y animales no pueden vivir sin el fosforo, y sin embargo es uno de los elementos mas difíciles de los cuales los seres vivientes adquieren de la naturaleza? El fósforo es la base de nuestros dientes y huesos y hasta provee la estructura de nuestro ADN. Otros elementos importantes están disponibles en la atmósfera, pero el fósforo ocurre solamente en el estado liquido o solido en temperaturas normales, entonces existe menos disponible para que organismos lo utilicen.

Resumen

Todos los seres vivientes necesitan fosforo para sobrevivir y crecer. Este módulo describe formas que el fósforo tiene en la naturaleza y como el elemento pasa por el mundo natural. Un viaje histórico sobresalta como llegamos a entender este elemento vital. El Proyecto de Lagos Experimentales muestra los efectos dañinos de mucho fosforo en el ambiente como resultado de actividades humanas.

• NGSS

• HS-C5.2, HS-ESS2.A1, HS-ESS3.C1, HS-LS1.C3

Conceptos Clave

• El ciclo fosfórico es el conjunto de procesos biogeoquímicos por el cual el fosforo lleva a cabo reacciones químicas, cambia de forma y se mueve a través de diferentes reservas en la Tierra. Incluyendo seres vivientes.
• El ciclo fosfórico es el único proceso biogeoquímico que no incluye una fase gaseosa significativa.
• El fosforo se requiere para que todos los organismos vivan y crezcan debido a que es un componente esencial del ATP, el marco estructural que sostiene junto el ADN y el ARN, membranas celulares y otros componentes críticos.
• La carrera agrícola, la sobre fertilización, y las aguas residuales todos aumentan la cantidad de fosfato disponible para plantas y puede causar daño ecológico significativo.

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¿Sabía usted que?

Did you know that identifying minerals is what led scientists to conclude that there was water on Mars? Understanding of the specific conditions necessary for different minerals to form helps scientists understand the history of Earth and can even shed light on the search for extraterrestrial life.

Resumen

The study of minerals provides a window into the history of Earth and other planets in our solar system. This first module in a three-part series describes the history of our understanding of minerals and then defines a mineral, focusing on chemical composition and structure.

• NGSS

• HS-C6.2, HS-PS1.A3

Conceptos Clave

• Los minerales tienen una composición química especifica, con una estructura química característica.
• Los minerales son sólidos que se forman naturalmente por medio de procesos inorgánicos.
• La composición química y la estructura de cristal determina las propiedades de un mineral, incluyendo su densidad, su forma, su robustez y su color.
• Debido a que los minerales se forman bajo condiciones especificas, el examinar de minerales ayuda a los científicos entender la historia de la tierra y de otros planetas dentro de nuestro sistema solar.

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¿Sabía usted que?

Did you know that even though thousands of minerals have been named, only about a dozen are common in the Earth’s crust? Sophisticated laboratory equipment exists for determining the exact chemical composition of minerals, yet sometimes the most essential tools in geology are a magnifying lens and a penknife. Using just these tools, scientists can identify about 90% of what they encounter in the field.

Resumen

Minerals are classified on the basis of their chemical composition, which is expressed in their physical properties. This module, the second in a series on minerals, describes the physical properties that are commonly used to identify minerals. These include color, crystal form, hardness, density, luster, and cleavage.

• NGSS

• HS-C6.2, HS-PS1.A3

Conceptos Clave

• Propiedades que ayudan a geólogos a identificar un mineral en una roca son: color, dureza, brillo, formas de cristal, densidad y escisión.
• La forma de cristal, la escisión y la dureza son determinados primordialmente por la estructura del cristal al nivel atómico.
• El color y la densidad son determinados primordialmente por la composición química.
• Los minerales son clasificados en la base de su composición quimica.

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¿Sabía usted que?

Did you know that silicates like quartz and clay are among Earth’s most important natural resources? Imagine a world without glass, bricks, pottery, or computers – all of these rely on silicate minerals. These valuable materials make up 95% of the Earth’s crust.

Resumen

Understanding the structure of silicate minerals makes it possible to identify 95% of the rocks on Earth. This module covers the structure of silicates, the most common minerals in the Earth's crust. The module explains the significance of the silica tetrahedron and describes the variety of shapes it takes. X-ray diffraction is discussed in relation to understanding the atomic structure of minerals.

• NGSS

• HS-C6.2, HS-PS1.A3

Conceptos Clave

• Minerales de silicato son minerales comunes en la tierra e incluyen el cuarzo, el feldespato, la mica, el anfíbol, el piroxeno y el olivino.
• La Silica tetrahedral, hecha de silicón y oxigeno, forma cadenas, hojas y marcos, y se enlazan con cationes para formar minerales de silicato.
• Difracción de rayos X (DRX) permite a los científicos determinar la estructura cristalina de minerales.
• Las propiedades físicas de minerales de silicato son determinadas en gran parte por la estructura cristalina.

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¿Sabía usted que?

¿Sabia usted que científicos pueden determinar que elementos se encuentran en otros planetas sin recolectar muestras? El universo provee claves a la historia de la atmósfera de la Tierra, una capa de 100 kilómetros de grosor de diferentes gases que se mantienen cerca de la Tierra por la gravedad. Una clave importante al pasado se encuentra en el neón, un elemento que es mil millones de veces mas abundante en el universo que en la Tierra.

Resumen

Este módulo mira como la atmósfera ha cambiado desde que el planeta llegó a existir. Empezando con claves proveídas por gas de neón, este módulo revisa como los científicos han determinado la historia de la atmósfera de la Tierra. Las técnicas que se describen al determinar la concentración de elementos encontrados en la Tierra, y así mismo esos encontrados en planetas y estrellas que están muy lejos para permitir que científicos recolecten muestras.

• NGSS

• HS-C2.1, HS-C3.2, HS-ESS1.A2, HS-ESS1.C2, HS-PS4.B4

Conceptos Clave

• Los principios de la atmósfera de la Tierra tuvieron una composición diferente que la atmósfera moderna.
• La atmósfera moderna de la Tierra evoluciono durante billones de años debido a muchos diferentes procesos geológicos.
• Nuestro conocimiento acerca de la atmósfera primordial de la Tierra viene de estudiar las atmósferas de otros planetas y la composición de las estrellas, y así mismo claves de las piedras.

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¿Sabía usted que?

Did you know that humans have been navigating the seas for more than 30,000 years? For as long as humans have sailed across the sea, they have observed and recorded ocean currents. Even today, oceanographers are discovering new details about ocean currents, often though otherwise detrimental events, such as oil spills.

Resumen

Ocean currents are responsible for transporting matter and energy across the ocean. They are driven by the wind, Earth’s rotation, and the locations of the continents. In this module, we explore the various methods used to study ocean currents throughout history and how our understanding of them has evolved.

• NGSS

• HS-ESS2.A3, HS-ESS2.C1, MS-ESS2.C2, MS-ESS2.D1

Conceptos Clave

• Seafarers from many cultures collected and shared observations about ocean currents and winds over human history for purposes of navigation, trade, and exploration.
• Compiling and mapping ocean observations revealed patterns in surface currents, including ocean-scale, circular currents called gyres, and quiet zones within the gyres.
• Scientists combined observations with numerical modeling to determine that surface ocean currents are driven by wind, the rotation of Earth, and the locations of the continents.
• Ocean currents transport matter and energy around the globe, influencing regional climate and the distribution of natural and human-made materials.

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¿Sabía usted que?

¿Sabia usted que la atmósfera de la Tierra no siempre ha contenido gas de oxígeno? De hecho, durante casi la mitad de la historia de 4.6 mil millones de años del planeta, los átomos de oxígeno pueden ser solo encontrados envueltos en moléculas de agua o en minerales, no como oxígeno en el aire. La historia de cómo la atmósfera de la Tierra ha cambiado con el tiempo es enlazada cercanamente a como la vida del planeta ha evolucionado sobre el tiempo geológico.

Resumen

La composición de la atmósfera de la Tierra ha evolucionado con el tiempo. Este módulo examina como la Tierra llego a ser el único planeta en el universo que contiene gas de oxígeno. Este módulo explora la llegada y aumento de oxigeno en la atmósfera de la Tierra. La Evidencia que se describe incluye el record de piedras, líneas de hierro en sedimento, fósiles microscópicos e isótopos de azufre.

• NGSS

• HS-C2.1, HS-C3.2, HS-ESS1.C2, HS-ESS2.D2, HS-ESS2.E1

Conceptos Clave

• La primera atmósfera de la Tierra tenia una diferente composición que la atmósfera moderna y contenía muy poco gas de oxigeno.
• El aumento de gas de oxigeno en la atmosfera de la Tierra fue dependiente de la evolución de la bacteria que fotosintetiza en los océanos.
• Nuestro conocimiento acerca del aumento de gas de oxigeno en la atmósfera de la Tierra proviene de múltiples líneas de evidencia en el récord de piedras, incluyendo la edad y distribución de formaciones de hierro, la presencia de microfosiles en rocas oceánicas y los isótopos de azufre.

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¿Sabía usted que?

Did you know that without the atmosphere, Earth's surface would be covered with meteor craters and life on this planet would be non-existent? Protecting us from meteorites, regulating temperature, and providing the air we breathe are only some of the ways that the atmosphere makes Earth the home it is.

Resumen

Earth's atmosphere contains many components that can be measured in different ways. This module describes these different components and shows how temperature and pressure change with altitude. The scientific developments that led to an understanding of these concepts are discussed.

• NGSS

• HS-C1.5, HS-ESS2.C1

Conceptos Clave

• La atmósfera de la tierra esta compuesta por una combinación de gases. Los mayores componentes de nitrógeno, oxígeno y argón se mantienen constantes a través del tiempo y el espacio, mientras que componentes como el CO2 y el vapor de agua varían considerablemente a través de del espacio y el tiempo.
• La atmósfera se divide en termósfera, mesósfera, estratósfera y tropósfera, y los bordes entre estas capas son definidas por cambios en gradientes de temperatura.
• La presión se disminuye exponencialmente con la altitud en la atmósfera.
• Nuestro conocimiento acerca de la atmósfera se ha desarrollado en base a los datos de una variedad de fuentes, incluyendo medidas directas de globos y aeronaves, así mismo como medidas remotas tomadas desde satélites artificiales.

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¿Sabía usted que?

Did you know that Earth sits in a narrow band of space called the Goldilocks Zone? Just as the porridge in the story about Goldilocks and the Three Bears was neither too hot nor too cold, Earth’s conditions are “just right” to support life. Several factors work together to make the planet habitable. Among these are distance from the Sun and the composition of Earth’s atmosphere.

Resumen

Based on how much sunlight hits Earth versus how much is reflected, Earth’s average temperature should be well below freezing. Fortunately, there are other factors that affect the planet’s temperature. This module explores the effects of those factors, including distance from the sun, aerosol particles floating in the air, and greenhouse gases. Topics introduced include insolation and albedo. Also explored is how a planet’s climate can be modeled by taking account of energy in, energy lost, and energy transferred.

• NGSS

• HS-C2.1, HS-C3.2, HS-ESS1.B2, HS-ESS2.A1, HS-ESS2.D4

Conceptos Clave

• El Sol es la principal fuente de energía que influye en la temperatura de cualquier planeta, incluida la Tierra. La cantidad de energía recibida del Sol se llama insolación; la proporción reflejada se llama albedo.
• La composición de la atmósfera de un planeta también influye en su temperatura, particularmente en la concentración de gases de efecto invernadero presentes.
• La Tierra convierte la radiación solar en el espectro visible en radiación infrarroja, que emite; Los gases de efecto invernadero absorben la radiación infrarroja y calientan la atmósfera.
• Los aerosoles suelen actuar para enfriar la Tierra en escalas de tiempo relativamente cortas.
• El clima de cualquier planeta, incluida la de la Tierra, se puede modelar de manera muy sencilla calculando los flujos de energía.

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¿Sabía usted que?

Did you know that “trade winds” were so named because seafaring merchants relied on them to drive their vessels in search of spices and other goods? One of the earliest explorers known to diligently record and use wind direction, wind speed, and ocean current in his voyages was Christopher Columbus. Along with other factors, the large-scale circulation of air and ocean currents plays an important role in determining climate in different locations around the world.

Resumen

Although weather can change every day, climate is the average of daily weather conditions over decades. This module presents factors that influence climate around the world, such as the shape, tilt, and orbit of Earth. Starting with observations of early ocean travelers and progressing through others’ ideas over later centuries, the module describes how we came to understand Earth’s climate. Also discussed is the imbalance of energy from incoming vs. outgoing radiation and its effect on wind and ocean currents.

Conceptos Clave

• La forma esférica de la Tierra y su inclinación de 23,5 ° provocan un calentamiento desigual del sol; las latitudes bajas cerca del ecuador reciben más energía entrante que las latitudes altas cerca de los polos.
• La circulación a gran escala en la atmósfera de la Tierra debajo de la tropopausa es causada por la combinación de dos factores: el calentamiento desigual del sol y la rotación de la Tierra.
• La célula de Hadley es la célula de circulación principal en la atmósfera. Forma una banda de temperaturas cálidas, baja presión, vientos tranquilos y fuertes precipitaciones llamada Zona de Convergencia Intertropical cerca del ecuador y una banda de alta presión y baja precipitación alrededor de 30 ° N y S.
• Las células de Ferrel y polares hacen circular aire en latitudes más altas, creando áreas secas y de alta presión sobre los polos y regiones más húmedas alrededor de 60 ° N y S. La mayor parte de nuestra comprensión inicial de la circulación en la atmósfera provino de los marineros, que registraron sus observaciones en diarios mientras exploraban los océanos.

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