¿Cómo se forman los mares y océanos en el planeta?
Tierra
La desgasificación de la corteza y la actividad volcánica produjeron la atmósfera primordial de la Tierra. La condensación de vapor de agua, junto con el hielo y el agua líquida aportada por los asteroides y por protoplanetas, cometas y objetos transneptunianos, produjeron los océanos. El recién formado Sol solo tenía el 70 % de su luminosidad actual: sin embargo, existen evidencias que muestran que los primitivos océanos se mantuvieron en estado líquido; una contradicción denominada la «paradoja del joven Sol débil», ya que aparentemente el agua no debería ser capaz de permanecer en ese estado líquido, sino en el sólido, debido a la poca energía solar recibida. Sin embargo, una combinación de gases de efecto invernadero y mayores niveles de actividad solar contribuyeron a elevar la temperatura de la superficie terrestre, impidiendo así que los océanos se congelaran. Hace 3500 millones de años se formó el campo magnético de la Tierra, lo que ayudó a evitar que la atmósfera fuese arrastrada por el viento solar.
Nivel del mar
La circulación general de las aguas oceánicas es relativamente sencilla:Las corrientes marinas propiamente dichas se desarrollan en los mares más extensos, bien sean abiertos (como el Caribe o el mar del Norte) o semicerrados como el Mediterráneo, Adriático, mar Negro y otros. Todos estos mares tienen, como es natural, un movimiento circular, en sentido horario en las latitudes correspondientes a la zona intertropical (como sucede en el mar Caribe) y antihorario en las zonas templadas y frías del hemisferio Norte (como sucede con el mar Mediterráneo o el Báltico). Dicho movimiento giratorio también está originado por el movimiento de rotación terrestre. Esta idea resulta difícil de aplicar al hemisferio Sur, ya que allí no existen mares cerrados, lagos extensos y los océanos están mucho más abiertos. Sin embargo, hay que tener en cuenta que también en el caso de las costas en el hemisferio sur, las corrientes litorales tienen, como resulta fácil de entender, una dirección en sentido horario que obliga a los puertos marítimos a construir su acceso por la parte derecha (mirando el puerto desde mar abierto), es decir, al contrario que sucede en el hemisferio Norte. Sin embargo, el efecto de este tipo de corrientes sobre el nivel medio del mar es insignificante porque, aunque es más consistente que el aumento del nivel del mar por efecto de las mareas, es muy poco importante en cuanto a su altura.
Corteza (geología)
Esta es la corteza "original" de un planeta. Se forma a partir de la solidificación de un océano de magma. Hacia el final de la formación planetaria, los planetas terrestres probablemente tenían superficies que eran océanos de magma. A medida que se enfriaban, se solidificaban hasta formar una corteza. Esta corteza probablemente fue destruida por grandes impactos y se reformó muchas veces a medida que la Era de los Bombardeos Pesados se acercaba a su fin.
Vida marina
La mayoría de las formas de vida evolucionaron inicialmente en hábitats marinos. Por volumen, los océanos proporcionan aproximadamente el 90 % de la superficie habitable del planeta. Los primeros vertebrados aparecieron en forma de peces, que viven exclusivamente en agua. Algunos de estos evolucionaron en anfibios que pasan partes de sus vidas en agua y en tierra. Otros peces evolucionaron en mamíferos terrestres y posteriormente regresaron al océano como focas, delfines o ballenas. Las plantas como algas marinas y algas crecen en el agua y son la base de algunos ecosistemas submarinos. El plancton, y particularmente el fitoplancton, son productores primarios claves que forman la base general de la cadena alimentaria oceánica.
Cultivo de carbono
Los humedales se crean cuando el agua se desborda en un suelo con mucha vegetación, lo que hace que las plantas se adapten a un ecosistema inundado. Los humedales pueden ocurrir en tres regiones diferentes. Los humedales marinos se encuentran en áreas costeras poco profundas, los humedales de mareas también son costeros pero se encuentran más hacia el interior, y los humedales sin mareas se encuentran tierra adentro y no tienen los efectos de las mareas. El suelo de los humedales es un importante sumidero de carbono. El 14,5% del carbono del suelo del mundo se encuentra en los humedales, mientras que solo el 5,5% de la tierra del mundo está compuesta por humedales. Los humedales no solo son un gran sumidero de carbono, sino que tienen muchos otros beneficios, como recolectar agua de inundación, filtrar los contaminantes del aire y del agua y crear un hogar para numerosas aves, peces, insectos y plantas.
Estructura de la Tierra
Los océanos cubren el 71% de la superficie de la Tierra y son importantes para las plantas y los animales. Hay cinco océanos en la tierra: el Océano Pacífico, el Océano Atlántico, el Océano Índico, el Océano Ártico y el Océano Ártico. Sin embargo, estos cinco océanos están interconectados. La Fosa de las Marianas es el punto más profundo del mundo, se extiende a una profundidad de 10.924 metros (35.840 pies) dentro de la Tierra y se encuentra en el Océano Pacífico.
Mar del Norte
Mares epicontinentales poco profundos, como el actual mar del Norte han existido desde hace tiempo en la plataforma continental. La dislocación que formaban la parte septentrional del océano Atlántico durante los periodos Jurásico y Cretáceo, hace unos 150 millones, causó un movimiento tectónico que creó las Islas Británicas. Desde entonces, ha existido de forma permanente entre los cerros de Escandinavia y las Islas Británicas. Este precursor del actual mar del Norte ha crecido y se ha reducido con la subida y la caída del nivel del mar durante los diferentes periodos geológicos. A veces, estaba conectado con otros mares, como el Mar Paratetis, hoy desaparecido.
Calentamiento de marea
El calentamiento de marea se produce a través de los procesos de fricción de las mareas: La energía orbital y la rotacional se disipan en forma de calor, ya sea en la superficie del océano o en el interior de un planeta o satélite. Ío, una luna joviana, es el cuerpo con mayor actividad volcánica del sistema solar, sin cráteres de impacto en su superficie, a causa de la fuerza de marea que ejerce Júpiter sobre el satélite. La excentricidad de la órbita de Ío (una consecuencia de su participación en la resonancia de Laplace) provoca una variación en la altura de la corteza del satélite en el transcurso de su órbita (hasta 100 m), por el calentamiento del interior de la luna joviana producido por la fricción de marea. Se cree que un proceso similar pero más débil ha fundido las capas inferiores del hielo que cubre el manto rocoso del siguiente mayor satélite de Júpiter, Europa. Es posible que la luna de Saturno Encélado también tenga un océano de agua líquida bajo su corteza de hielo. Se cree que los géiseres de vapor de agua de Encélado nacen de la energía generada en la fricción de marea causada por el planeta.
Océano cósmico
El contacto de los pueblos semíticos en el Cercano Oriente con los pueblos mesopotámicos y egipcios influyó en la concepción hebrea de las aguas primitivas. En la , inicialmente solo existe tierra y agua en un estado desorganizado: «Y la tierra estaba desordenada y vacía, y las tinieblas estaban sobre la faz del abismo, y el Espíritu de Dios se movía sobre la faz de las aguas» (). El mundo también es creado como un espacio dentro del agua, y por lo tanto está rodeado de esta, «Luego dijo Dios: Haya expansión en medio de las aguas, y separe las aguas de las aguas» (). Este abismo de aguas es designado por la palabra "Tehom" en hebreo.  1 En el principio creó Dios los cielos y la tierra.
Acreción de aerolitos
Los planetas terrestres pueden ser mucho más pequeños que los planetas gigantes debido a la sublimación del hielo de agua cuando los aerolitos cruzan la línea de hielo. La deriva radial de los aerolitos hace que crucen la línea de hielo, donde el hielo de agua se sublima, liberando partículas de silicatos. Los granos de silicato son menos adherentes que los granos helados, lo que provoca rebotes o fragmentaciones durante las colisiones y la formación de fragmentos más pequeños. Estas partículas más pequeñas se dispersan en un disco más grueso por la turbulencia de los gases. El flujo másico de sólidos que se desplazan a través de la región de la Tierra también se reduce a la mitad por la pérdida de hielo de agua. En combinación, estos dos factores reducen significativamente la velocidad a la que los planetesimales acumulan masa en el sistema solar interior en relación con el sistema solar exterior. Como resultado, los embriones planetarios de la masa lunar en el sistema solar interior solo pudieron crecer hasta alcanzar la masa de Marte, mientras que en el sistema solar externo pueden crecer hasta más de 10 veces la masa de la Tierra, formando los núcleos de los planetas gigantes. En cambio, comenzar el proceso con planetesimales formados a través de inestabilidades de flujo produce resultados similares en el sistema solar interior. En el cinturón de asteroides, los planetesimales más grandes crecen en embriones inducidos por Marte. Estos embriones agitan los planetesimales más pequeños, aumentando sus inclinaciones, lo que hace que abandonen el disco de asteroides. El crecimiento de estos planetesimales más pequeños se estanca en este punto, congelando su distribución de tamaño cerca de la del cinturón de asteroides actual. La variación de la eficiencia de acreción con el tamaño de guijarros durante este proceso da como resultado la clasificación por tamaños de las cóndrulas observadas en los meteoritos primitivos. En la zona terrestre, la acreción de guijarros desempeña un papel menor. Aquí el crecimiento se debe a una mezcla de aerolitos y acreción planetesimal hasta que se forme una configuración oligárquica de embriones aislados de forma lunar. El crecimiento continuo debido a la acumulación de cóndrulos de deriva hacia adentro aumenta la masa de estos embriones hasta que sus órbitas se desestabilizan, lo que genera impactos gigantescos entre los embriones y la formación de embriones del tamaño de Marte. El corte de la deriva interna de guijarros helados para la formación de Júpiter antes de que la línea de hielo se trasladara a la región terrestre, limitaría la fracción de agua de los planetas formados a partir de estos embriones.
Estructura de la Tierra
Hace unos doscientos setenta millones de años, existía un supercontinente llamado Pangea (que incluía todos los continentes de la tierra) que cubría un tercio de la tierra y el océano mundial Panthalassa que lo rodeaba. El colapso del supercontinente comenzó hace unos doscientos millones de años, del que finalmente surgieron los continentes actuales (Asia, África, América del Norte, América del Sur, la Antártida, Europa y Australia). Ahora, además de los siete continentes, hay cinco océanos (Océano Pacífico, Océano Atlántico, Océano Índico, Océano Antártico y Océano Ártico) en la Tierra. Los efectos en la superficie de la Tierra de este proceso o accidentes geográficos suelen formarse en millones de años.
Laguna
Las lagunas y los lagos pueden formarse de diferentes maneras, entre las cuales se pueden mencionar: las de origen tectónica, las cuales se forman por depresiones creadas por pegamentos de la corteza terrestre, las volcánicas creadas por la depresión formada después de la actividad de los volcanes, etc.
Mar interior occidental
El mar fue creado cuando las placas del Pacífico y de América del Norte colisionaron, dando lugar a las Montañas Rocosas en el oeste. Con el alto nivel del mar en todo el mundo durante el Cretácico, las aguas del norte (océano Ártico) y las del sur (golfo de México) se unieron en las tierras bajas del continente, formando un mar que creció y decreció a lo largo del Cretácico.
Océano Tetis
Hace aproximadamente 250 millones de años, a finales del Pérmico, un nuevo océano comenzó a formarse en el extremo sur de otro océano anterior denominado Paleo-Tetis. Una falla se formó a lo largo del norte de la placa de Cimmeria, al sur de Pangea. A lo largo de los 60 millones de años, esa placa se fue desplazando hacia el norte, empujando el suelo del océano Paleo-Tetis debajo de la superficie de extremo este de Pangea (Laurasia). El resultado fue la formación del océano Tetis, directamente sobre el lugar que ocupaba su antecesor, el océano Paleo-Tetis.
Mar
En Asia central y otras grandes masas de tierra, hay cuencas endorreicas que no tienen salida al mar, separadas del océano por montañas u otros accidentes geológicos naturales que impiden que el agua drene. El mar Caspio es el mayor de ellos. Su afluencia principal proviene del río Volga, no hay flujo de salida y la evaporación del agua lo hace salino a medida que se acumulan los minerales disueltos. El mar de Aral, en Kazajistán y Uzbekistán, y el lago Pyramid, en el oeste de los Estados Unidos, son otros ejemplos de grandes cuerpos de agua salina interiores sin drenaje. Algunos lagos endorreicos son menos salados, pero todos son sensibles a las variaciones en la calidad del agua entrante. Los océanos contienen la mayor cantidad de carbono de ciclo activo en el mundo y solo son superados por la litosfera en la cantidad de carbono que almacenan. La capa superficial de los océanos contiene grandes cantidades de carbono orgánico disuelto que se intercambia rápidamente con la atmósfera. La concentración de carbono inorgánico disuelto en las capas profundas es aproximadamente un 15% más alta que la de la capa superficial y permanece allí durante períodos de tiempo mucho más largos. La circulación termohalina intercambia carbono entre estas dos capas.
Gigante helado
Modelar la formación de los gigantes terrestres y gaseosos es relativamente sencillo y no controvertido. Se sabe ampliamente que los planetas terrestres del Sistema Solar se formaron a través de la acumulación por colisión de planetesimales dentro del disco protoplanetario. Se cree que los gigantes gaseosos (Júpiter, Saturno y sus planetas extrasolares homólogos) formaron núcleos sólidos de alrededor de 10 masas terrestres a través del mismo proceso, mientras acumulaban envolturas gaseosas de la nebulosa solar circundante en el transcurso de unos pocos millones de años, aunque recientemente se han propuesto modelos alternativos de formación de núcleos basados en la acreción de aerolitos. Algunos planetas gigantes extrasolares pueden haberse formado a través de inestabilidades del disco de acreción. La formación de Urano y Neptuno a través de un proceso similar de acumulación de núcleos es mucho más problemática, ya que la velocidad de escape de los pequeños protoplanetas a unas 20 unidades astronómicas (AU) del centro del Sistema Solar habría sido comparable a sus velocidades relativas. Tales cuerpos que cruzan las órbitas de Saturno o Júpiter podrían haber sido enviados en trayectorias hiperbólicas expulsándolos del sistema. Esos cuerpos, arrastrados por los gigantes gaseosos, también podrían haberse acumulado en los planetas más grandes o arrojados a las órbitas de los cometas.
Oceanografía física
La atmósfera está calentada desde abajo, el cual dirige la convección, la expresión más grande del cual es la circulación de Hadley. Por contraste el océano está calentado de arriba, el cual tiende en suprimir la convección. En cambio en los océanos el agua profunda se forma en regiones polares donde aguas salobres frías se mueven en áreas bastante restringidas. Esto es el principio de la circulación termohalina.
Ecología de la costa y del mar del Perú
Las aguas cálidas permiten también la existencia de un conjunto de plantas y animales totalmente diferentes a los que habitan en los mares de aguas frías. Uno de los ecosistemas más hermosos y singulares del mundo debe su origen al mar tropical: los manglares. Formados gracias a la mezcla del agua dulce y cargada de sedimentos de los ríos con las aguas saladas del mar, los manglares crecen en la misma orilla marina formando una apretada selva que bulle de vida y proporciona alimento y refugio a centenares de especies de animales y plantas. Algunas de ellas son muy raras, como el oso manglero y el cocodrilo americano.
Mar
Las mareas son el aumento y la caída regulares del nivel del agua que experimentan los mares y los océanos en respuesta a las influencias gravitacionales de la Luna y del Sol, y de los efectos de la rotación de la Tierra. Durante cada ciclo de marea, en cualquier lugar dado, el agua sube a una altura máxima conocida como "marea alta o pleamar" antes de disminuir nuevamente al nivel mínimo de "marea baja o bajamar". A medida que el agua retrocede, descubre más y más de la playa, también conocida como la zona intermareal. La diferencia de altura entre la pleamar y la bajamar se conoce como rango o amplitud de marea.
Geoquímica
La composición química de la Tierra y de otros cuerpos está determinada por dos procesos opuestos: la diferenciación y la mezcla. En el manto de la Tierra, la diferenciación se produce en las dorsales mediooceánicas a través de la fusión parcial, con más materiales refractarios que permanecen en la base de la litosfera mientras que el resto se eleva para formar basalto. Después de que una placa oceánica descienda en el manto, la convección finalmente mezclará las dos partes. La erosión diferenciará el granito separándolo en arcilla, en el fondo del océano, arenisca, en el borde del continente, y minerales, disueltos en las aguas del océano. El metamorfismo y la anatexia (fusión parcial de las rocas de la corteza) pueden volver a mezclar esos elementos. En el océano, los organismos biológicos pueden causar una diferenciación química, mientras que la disolución de los organismos y sus desechos puede mezclar los materiales nuevamente. Una fuente importante de diferenciación es el fraccionamiento, una distribución desigual de elementos e isótopos. Esto puede ser el resultado de reacciones químicas, cambios de fase, efectos cinéticos o radioactividad.
Corriente marina
El ejemplo de algunas islas localizadas en las costas occidentales de los continentes sirve para demostrar el origen de las corrientes frías con la emersión o surgencia de aguas profundas por el movimiento de rotación terrestre. Y el hecho de que algunas de esas islas sean de origen volcánico (con una gran profundidad con respecto a su extensión) genera la formación de lo que podríamos llamar ríos oceánicos, que no son sino corrientes oceánicas frías de reducidas dimensiones que, no solo cumplen con el origen y características de las todas las corrientes marinas en general y de las corrientes oceánicas frías, sino que constituyen una demostración del origen geoastronómico de las mareas basado en el movimiento de rotación terrestre. Es el caso de las corrientes oceánicas frías en las costas occidentales de las islas de Cabo Verde como puede verse en la imagen satelital de la NASA. En dicha imagen puede verse como las aguas frías de color oscuro por ser más densas forman una especie de ríos en el océano que van perdiendo su velocidad a medida que avanzan hacia el suroeste. La dinámica de estas corrientes (una para cada isla) es muy simple: aunque como se ha dicho, las aguas del fondo submarino se desplazan de oeste a este, cuando ya se encuentran en la superficie dejan de tener esta dirección para desviarse hacia el suroeste ya que la rotación de la Tierra de oeste a este tiene una consecuencia, por inercia, de desplazar las aguas hacia el oeste, pero la fuerza centrífuga también de dicho movimiento desvia las aguas hacia el sur (donde está el ecuador) dando como resultado una dirección sureste que, a medida que se va acercando a la línea ecuatorial, se va convirtiendo en Este franco. Desde luego, esto no sucede en este caso, porque el ecuador está lejos, y la velocidad de estas estrechas corrientes va disminuyendo como puede verse por la especie de meandros que dibujan en las islas más importantes.
Mar
Además de los giros, hay corrientes superficiales temporales que ocurren bajo condiciones específicas. Cuando las olas se encuentran con una costa en ángulo, se crea una deriva litoral a medida que el agua es empujada paralelamente a la costa. El agua se arremolina en la playa en ángulo recto con las olas que se aproximan, pero se drena directamente por la pendiente bajo el efecto de la gravedad. Cuanto más grandes sean las olas, más largas las playas y más oblicuo el acercamiento de la ola, más fuertes serán la corrientes de la costa. Estas corrientes pueden desplazar grandes volúmenes de arena o de guijarros, crear cordones litorales y hacer que las playas desaparezcan y los canales de agua se llenen de sedimentos. Una corriente de resaca puede ocurrir cuando el agua se acumula cerca de la costa de las olas que avanzan y se canaliza hacia el mar a través de un canal en el fondo del mar. Puede ocurrir en una brecha en un banco de arena o cerca de una estructura hecha por el hombre, como un espigón. Estas fuertes corrientes pueden tener una velocidad de , pueden formarse en diferentes lugares en diferentes etapas de la marea y pueden llevarse a bañistas desprevenidos. Las corrientes temporales de surgencia ocurren cuando el viento empuja el agua fuera de la tierra y el agua más profunda sube para reemplazarla. Esta agua fría a menudo es rica en nutrientes y crea una floración de fitoplancton y un gran aumento en la productividad del mar.
Laurasia
La Laurasia fue una gran masa continental localizada en el hemisferio norte, que se formó hace cerca de 200 millones años, compuesta por las actuales América del Norte y Eurasia (Europa y Asia). Hasta hace 200 millones de años, existía apenas un supercontinente al cual se le daba el nombre de Pangea. Gradualmente, este supercontinente fue fragmentado en dos, dando origen a Laurasia al norte y a Gondwana al sur. Entre los dos se formó el mar de Tetis – se cree que el mar Mediterráneo es lo que queda actualmente de este mar que dividía Laurasia y Gondwana.
Formación y evolución del sistema solar
De esta nube y su gas y polvo (la "nebulosa solar") se piensa que se formaron varios planetas. El mecanismo actualmente aceptado por el cual los planetas se formaron es conocido como acreción, en el que los planetas comenzaron como granos de polvo en órbita alrededor de la protoestrella central, que inicialmente se formaron por el contacto directo entre grupos de entre uno y diez kilómetros de diámetro, que a su vez colisionaron para formar cuerpos más grandes (planetesimales), de aproximadamente 5km de tamaño, gradualmente incrementados por colisiones adicionales de 15cm por año durante el transcurso de los siguientes pocos millones de años.
Océano
El océano es una masa de agua que compone gran parte de la hidrósfera de un cuerpo celeste. En la Tierra, un océano es una de las principales divisiones convencionales del océano Mundial, y «separa dos o más continentes». Los océanos ocupan la mayor parte de la superficie del planeta.
Desarrollo de los sistemas planetarios
En astronomía, el desarrollo de los sistemas planetarios se refiere a la formación de planetas, asteroides y otros cuerpos celestes desde el instante que son gases y polvo cósmico, al igual que su posterior evolución. Se cree que los sistemas planetarios nacen primero por el acumulamiento de helio e hidrógeno al formarse una estrella. Ésta posteriormente genera una atracción gravitacional que "captura" más polvo estelar para formar los demás cuerpos celestes.
Historia de las hipótesis de formación y evolución del Sistema Solar
En 1960, 1963 y 1978, W. H. McCrea propuso la teoría de los protoplanetas, según la cual el Sol y los planetas se unieron individualmente a partir de la materia de la misma nube, y los planetas más pequeños fueron capturados posteriormente por la gravedad del Sol. Incluye la fisión en una nebulosa protoplanetaria y excluye una nebulosa solar. Las aglomeraciones de flóculos, que se supone que componen la turbulencia supersónica que se supone que se produce en el material interestelar del que nacen las estrellas, formaron el Sol y los protoplanetas, dividiéndose estos últimos para formar planetas. Las dos porciones no pudieron permanecer unidas gravitatoriamente entre sí en una proporción de masa de al menos 8 a 1, y en el caso de los planetas interiores, entraron en órbitas independientes, mientras que en el caso de los planetas exteriores, una porción salió del Sistema Solar. Los protoplanetas interiores eran Venus-Mercurio y Tierra-Marte. Las lunas de los planetas mayores se formaron a partir de "gotitas" en el cuello que conectaba las dos porciones del protoplaneta divisor. Estas gotitas podrían dar cuenta de algunos asteroides. Los planetas terrestres no tendrían lunas mayores, lo que no explica Luna. La teoría también predice ciertas observaciones, como la velocidad angular similar de Marte y la Tierra con períodos de rotación e inclinaciones axiales similares. En este esquema, hay seis planetas principales: dos terrestres, Venus y la Tierra; dos mayores, Júpiter y Saturno; y dos exteriores, Urano y Neptuno, junto con tres planetas menores: Mercurio, Marte y Plutón.
Historia de las hipótesis de formación y evolución del Sistema Solar
Según el modelo de J. Marvin Herndon, los planetas interiores de gran núcleo se formaron por condensación y lluvia desde el interior de protoplanetas gaseosos gigantes a altas presiones y temperaturas. La condensación completa de la Tierra incluyó una cáscara de gas/hielo de aproximadamente 300 "M" que comprimió el núcleo rocoso hasta aproximadamente el 66% del diámetro actual de la Tierra. Las erupciones de T Tauri en el Sol eliminaron los gases de los planetas interiores. Mercurio se condensó de forma incompleta, y una parte de sus gases se desprendió y fue transportada a la región entre Marte y Júpiter, donde se fusionó con el condensado oxidado que caía desde los confines del Sistema Solar y formó el material madre de los meteoritos condritos ordinarios, los asteroides del cinturón principal y la chapa de los planetas interiores, especialmente Marte. Las diferencias entre los planetas interiores son principalmente consecuencia de los diferentes grados de compresión protoplanetaria. Hay dos tipos de respuestas a los aumentos de volumen planetario impulsados por la descompresión: las grietas, que se formaron para aumentar la superficie, y el plegamiento, que creó cordilleras para acomodar los cambios de curvatura.
Formación de estructuras
La formación de estructuras se refiere a un problema fundamental en cosmología física. El Universo, como se conoce actualmente a partir de las observaciones de la radiación de fondo de microondas, empezó en un estado caliente, denso y casi uniforme hace 13 800 millones de años. Sin embargo, mirando el cielo actual, vemos estructuras a todas las escalas, desde estrellas y planetas hasta galaxias y a escalas mucho mayores, agrupaciones galácticas y enormes vacíos entre galaxias. ¿Cómo se han formado todas estas estructuras a partir del uniforme Universo primigenio?
Costa
Las mareas y corrientes aportan a la zona costera parte de la energía del mar, pero las olas son el principal factor en la formación de las costas, al entregar la mayor parte de la energía que erosiona, transporta y deposita los sedimentos. Las olas que recorrieron largas distancias tienen una energía considerable como modeladoras de las costas.
Magnetohidrodinámica
Las teorías que describen la creación del sol y de los planetas no podían explicar como el Sol tiene el 99 % de la masa, pero solo el 1 % del momento angular en el sistema solar. En un sistema cerrado tal como una nube de gas y polvo desde la cual se originó el Sol, la masa y el momento angular se conservan. Esta conservación implica que la masa concentrada en el centro de la nube para formar el Sol, giraría más rápidamente, al igual que un patinador que gira y recoge sus brazos. La alta velocidad de rotación predicha por las teorías habría arrojado la materia del proto-Sol antes de que este se pudiese formar. Sin embargo, los efectos magnetohidrodinámicos transferirían el momento angular del Sol al exterior del sistema solar, frenando la rotación.
Formación y evolución del sistema solar
El sistema solar evolucionó mucho desde su formación inicial. Muchas lunas se formaron a partir de discos de gas y polvo circulares alrededor de los planetas a los que pertenecen, mientras se cree que otras lunas se formaron de manera independiente y más tarde fueron capturadas por sus planetas. Todavía otras, como la Luna de la Tierra, pueden ser el resultado de colisiones gigantes. Estas colisiones entre cuerpos aún se producen y han sido fundamentales para la evolución del sistema solar. Las posiciones de los planetas se desplazaron con frecuencia. Ahora se cree que esta migración planetaria fue responsable de gran parte de la evolución temprana del sistema solar.
Océano
Los océanos extraterrestres pueden estar compuestos por agua u otros elementos y compuestos. Los únicos grandes cuerpos estables confirmados de líquidos superficiales extraterrestres son los lagos de Titán, aunque hay pruebas de la existencia de océanos en otros lugares del Sistema Solar.
Cuenca oceánica
La Tierra es el único planeta con una hipsografía bimodal, reflejando las diferentes clases de corteza, corteza oceánica y corteza continental. Los océanos abarcan el 70% de la superficie terrestre. Debido a que los océanos quedan más abajo que los continentes, los primeros sirven como cuencas sedimentarias que recogen el sedimento producto de la erosión en los continentes, conocidos como sedimentos clásticos, así como los sedimentos de precipitación. Las cuencas oceánicas sirven también como depósitos de esqueletos de organismos que secretan carbonato y sílice como los arrecifes de coral, diatomeas, radiolaria y foraminíferos.
Islas Carteret
Al igual que muchos otros atolones del océano Pacífico, éste es de muy baja altitud y su principal componente, el coral, tiene que estar cubierto por el agua la mayor parte del tiempo. La tierra es creada por el océano cuando algo de vegetación, como una palma de coco o brotes de manglar, enraiza en las partes más profundas de los arrecifes. Un árbol lleva a una acumulación ligera de arena de coral alrededor de su base. Esto conduce a más árboles (palmeras) y crece el tamaño de los islotes individuales en el arrecife. Durante el largo período de tiempo en que las islas progresan desde el borde del mar del atolón hacia el lagoon cuando la arena es llevada por el viento y depositada en la orilla más tranquila. Es fácil determinar la dirección de los vientos dominantes observando la posición y condición de los islotes en el arrecife.
Sistema planetario
Se cree que los sistemas planetarios alrededor de estrellas de tipo solar se forman como parte del mismo proceso de la formación estelar. La mayoría de las teorías antiguas eran de tipo catastrófica e involucraban el paso de una estrella muy cerca del sol capaz de extraer material de este por medio de su gravedad y colapsar más tarde formando los planetas. Sin embargo la probabilidad de un evento de este tipo es tan reducida que implicaría una gran escasez de sistemas planetarios en la galaxia. Las teorías modernas indican que los planetas se formaron a partir de un disco de acrecimiento. En el caso del sistema solar este se habría formado a partir de la nebulosa solar.
Formación y evolución del sistema solar
Mucho tiempo después de que el viento solar limpiara el disco del gas, una gran cantidad de planetesimales permanecieron atrás sin ser "aceptados" por ningún otro cuerpo planetario. Esta población se creyó primeramente que existía más allá de los planetas exteriores, donde los tiempos de "adhesión" planetesimal son tan extensos donde era imposible que el planeta se formara antes de la dispersión gaseosa. El planeta gigante exterior interactuaba con este "mar planetesimal", dispersando estos cuerpos rocosos pequeños hacia adentro, mientras que sí mismo moviéndose hacia fuera. Estos planetesimales se dispersaron del planeta siguiente encontraron de una manera similar, y del siguiente, moviendo las órbitas de los planetas hacia fuera mientras que los planetesimales se movieron hacia adentro.
Mares nórdicos
Varias masas de agua se encuentran interactuando en el Mar Nórdico. Estas masas de agua están presentes debido a la subducción, la mezcla convectiva profunda, la mezcla superficial/frontal y el arrastre de agua de latitudes bajas y altas. La interacción de múltiples fuentes de agua puede conducir a condiciones variables. La nueva producción primaria es mayor en esta región, por lo general superando la producción primaria regenerada. La nueva producción es mayor en las regiones donde el agua interactúa con el agua del Atlántico, que tiene aguas ricas en nutrientes. Al observar el flujo de carbono de la atmósfera al océano, esta región se considera una de las más altas de los océanos del mundo. Esta región también es conocida por ser una de las pocas masas de agua que absorben grandes cantidades de dióxido de carbono al año, que van desde 20 a 85 g C m y , que se considera alta en comparación con el flujo de dióxido de carbono en los océanos del mundo.
Ecología insular
Las islas están rodeadas por agua y pueden o no existir como parte de una masa continental. Las islas oceánicas surgen de la actividad volcánica o el crecimiento de un arrecife, y suelen desaparecer con el pasa del tiempo debido a la erosión o la subida del nivel del mar. Cuando surgen las islas, una serie de sucesiones ecológicas suceden cuando las especies foráneas colonizan la isla (véase la teoría de biogeografía de islas). Las especies nuevas no pueden inmigrar a través de la tierra, sino en lugar de eso deben llegar por el aire, el viento o el agua. Como resultado, los organismos con la capacidad de dispersión más alta, como las plantas y las aves, tienden a invadir primero y constar una proporción más grande de las especies insulares que los que no pueden llegar con tan facilidad por ejemplo los mamíferos. Sin embargo, unos mamíferos alcanzan las islas, por medio de la natación o montando balsas de vegetación que se separan de la tierra continental. Eso es una teoría de cómo los primates atravesaron los océanos índico y atlántico para llegar a Madagascar y América del Sur antes de que divergieron en los estrepsirrinos y los monos del nuevo mundo respectivamente.
Océano
Son mareas menos intensas que se producen cuando la Luna y el Sol forman un ángulo recto con la Tierra, porque las atracciones de ambos, al ser en direcciones opuestas, se restan entre sí en vez de sumarse. Desde luego, a pesar de su menor tamaño, la atracción de la Luna es superior por encontrarse más cerca. Estas mareas se producen en las fases de Cuarto Creciente y Cuarto Menguante.
Origen del agua en la Tierra
El agua tiene una temperatura de condensación mucho más baja que otros materiales que componen los planetas terrestres del sistema solar, como el hierro y los silicatos. La región del disco protoplanetario más cercana al Sol estaba muy caliente al principio de la historia del sistema solar, y no es factible que se condensaran océanos de agua con la Tierra cuando se formó. Más lejos del Sol joven, donde las temperaturas eran más frías, el agua podría condensarse y formar planetesimales helados. El límite de la región donde se pudo formar el hielo en los inicios del sistema solar se conoce como línea de congelamiento (o línea de nieve) y se encuentra en el cinturón de asteroides moderno, aproximadamente entre 2,7 y 3,1 unidades astronómicas (UA) del Sol. Por lo tanto, sería necesario que los objetos que se formaron más allá de la línea de congelación, como los cometas, los objetos transneptunianos y los meteoroides (protoplanetas) ricos en agua, liberasen ese agua en la Tierra. Sin embargo, el momento de esa entrega aún está en duda.
Formación y evolución del sistema solar
Dentro de 3500 millones de años, la Tierra alcanzará condiciones en su superficie similares a las del planeta Venus hoy en día; los océanos hervirán por completo, y toda la vida (en las formas conocidas) será imposible. Durante este tiempo la temperatura de Marte se elevará, y el dióxido de carbono congelado y el vapor de agua en su superficie empezarán a sublimar.
Inestabilidad de flujo
Se piensa tradicionalmente que los planetesimales y los cuerpos más grandes se han formado a través de una acreción jerárquica. La formación de objetos grandes estaría causada por la colisión y la fusión de pequeños objetos. Este proceso comienza con la colisión de partículas de polvo cósmico debido a que el movimiento browniano produce agregados cohesionados por las fuerzas de Van der Waals. Los agregados se asientan en el plano medio del disco y colisionan debido a la turbulencia del gas, formando guijarros y objetos más grandes. Nuevas colisiones y fusiones eventualmente producen planetesimales de 1 a 10 km de diámetro unidos por autogravedad. El crecimiento de los planetesimales más grandes se acelera, ya que la concentración de masa gravitatoria aumenta su sección transversal efectiva, lo que resulta en una acreción fuera de control que formaría los asteroides más grandes. Más adelante, la dispersión gravitacional de los objetos más grandes excitaría los movimientos relativos del sistema, causando una transición a una acumulación oligárquica más lenta que termina con la formación de embriones planetarios. En el sistema solar exterior, los embriones planetarios crecen lo suficiente como para acumular gas, formando los planetas gigantes. En el sistema solar interior, las órbitas de los embriones planetarios se vuelven inestables, lo que provoca impactos gigantes y la formación de planetas terrestres.
Planetesimal
En la teoría comúnmente aceptada sobre la formación de los planetas, la denominada hipótesis nebular, sostiene que los planetas se forman por la agregación de gas y polvo que condensan y se van uniendo para formar cuerpos cada vez más grandes, denominados planetesimales. Cuando estos alcanzan una medida central aproximada de un kilómetro, podrían atraerse unos a otros debido a su propia gravedad, ayudando a un crecimiento mayor hasta la creación de protoplanetas con un centro sólido del tamaño aproximado entre Ceres y la Luna. Los cuerpos más pequeños que los planetesimales no ejercen una atracción gravitaria suficiente sobre las partículas vecinas como para agregarlas, pero aun así se producen colisiones debido al movimiento browniano de las partículas o a turbulencias en el gas. Alternativamente, algunos planetesimales también podrían haberse formado dentro de una espesa capa de granos de arena situada en el plano medio de un disco protoplanetario, y que experimentase una inestabilidad gravitacional colectiva. Muchos de los planetesimales se destruirían debido a colisiones violentas, pero unos cuantos de los más grandes podrían sobrevivir a esos encuentros y continuar creciendo hasta convertirse, primero en protoplanetas y posteriormente en planetas.
Historia de la Tierra
La corteza terrestre ha cambiado constantemente desde su formación, al igual que la vida desde su primera aparición. Las especies continúan evolucionando, adoptando nuevas formas, dividiéndose en especies hijas o extinguiéndose frente a entornos físicos en constante cambio. El proceso de la tectónica de placas continúa dando forma a los continentes y océanos de la Tierra y la vida que albergan. La actividad humana es ahora una fuerza dominante que afecta al cambio global, alterando la biosfera, la superficie de la Tierra, la hidrosfera y la atmósfera con la pérdida de tierras silvestres, la sobreexplotación de los océanos, la producción de gases de efecto invernadero, la degradación de la capa de ozono y una degradación general de la calidad del suelo, el aire y el agua.
Mar Caribe
El mar Caribe es un mar situado a lo largo de la placa del Caribe. Se estima que tiene una edad entre 160 a 180 millones de años y se formó por una fractura horizontal que dividió al supercontinente llamado Pangea en la Era Mesozoica. La superficie del mar Caribe se divide en 5 cuencas oceánicas separadas por algunas cadenas montañosas submarinas. La presión que ejerce la placa Sudamericana al oriente del Caribe, hace que la región de las Antillas menores tenga una alta actividad volcánica, destacándose eventos como la erupción volcánica del monte Pelée en 1902, que fue la causante de .
Planeta helado
Los planetas helados son generalmente hostiles a la vida como la conocemos, porque son muy fríos, por lo menos en su superficie. Muchos planetas helados pueden tener océanos debajo de la capa de hielo, calentadas por sus núcleos o por las fuerzas de marea de otro cuerpo cercano, concretamente gigantes gaseosos. El agua subglaciar en estado líquido proporcionaría condiciones de habitabilidad, incluyendo peces, plancton y microorganismos. Plantas y microorganismos del subsuelo que no realicen la fotosíntesis porque la luz solar es bloqueada por el hielo que recubre el planeta, sino que producirían nutrientes que utilizan productos químicos específicos llamados quimiosíntesis.
Acoplamiento de marea
La orientación de la Luna puede estar relacionada con este proceso. Los mares lunares se componen de basalto, el cual es más pesado que la corteza continental que los rodean, y se formaron en el lado de la luna en el cual la corteza es mucho más fina. El hemisferio orientado hacia la Tierra contiene todos los grandes mares. Sin embargo, la imagen simple de que la luna se estabilizó con el lado más pesado orientado hacia la Tierra es incorrecta, pues el acoplamiento de mareas ocurrió en una escala de tiempo muy corta de 1000 millones de años o menos, mientras que los mares se formaron mucho más tarde.
Historia geológica de la Tierra
El supercontinente norte de Laurasia comenzó a dividirse en Europa, Groenlandia y América del Norte. La orogenia del oeste norteamericano comenzó en el Eoceno, y se formaron grandes lagos en las altas cuencas planas entre montañas. En Europa, el mar de Tetis desapareció por completo, convertido en el mar Mediterráneo y aislado por la formación de los Alpes. Pese al ensanchamiento del océano Atlántico, hay indicios de que quedara una conexión terrestre entre Norteamérica y Europa, como indica el hecho de que las faunas de las dos regiones sean muy similares. India siguió alejándose de África y comenzó a colisionar con Asia, creando la orogenia del Himalaya.
Mar Cantábrico
El mar Cantábrico es en realidad una cubeta marina que se formó por la colisión entre las placas indoeuropea e ibérica hace entre 115 a 75 millones de años. Hoy día esas placas aún están en movimiento, de hecho, Galicia y la Bretaña francesa se separan unos pocos centímetros al año, y el cañón submarino que forman se abre cada vez más. Topográficamente hablando la plataforma continental del Cantábrico se puede dividir en dos partes: El fondo marino se divide en unidades por la presencia de montes y bancos submarinos, así como de profundos cañones submarinos. Entre los cañones submarinos más característicos de esta zona destacan los de Capbreton, Santander, Torrelavega, Llanes, Lastres y Avilés. Algunos de estos cañones son muy pronunciados, como el de Capbretón, donde el fondo marino desciende 1000 metros a menos de 3 km de la costa.
Océano
Los océanos cubren 71% de la superficie terrestre, estos están siendo contaminados muy frecuentemente por la actividad humana y la sobreexplotación de los recursos naturales. Se han localizado alrededor de 5 islas de basura con una enorme cantidad de desechos, estas se forman a causa de las corrientes marinas (remolinos naturales), el tamaño de la zona más afectada es de , la cual se encuentra en el océano Pacífico Norte. Los países más contaminantes son China, Indonesia, Filipinas, Tailandia y Vietnam, estos países descargan la mayor cantidad de residuos plásticos al mar que el resto de los países del mundo juntos.
Energía de las corrientes marinas
Las corrientes marinas son causadas principalmente por la subida y bajada de las mareas como resultado de las interacciones gravitacionales entre la tierra, la luna y el sol, que hacen que fluya todo el mar. Otros efectos, como las diferencias regionales en la temperatura y la salinidad y el efecto Coriolis debido a la rotación de la tierra son también influencias principales. La energía cinética de las corrientes marinas se pueden convertir en su mayor parte, de la misma forma que una turbina eólica extrae energía del viento, utilizando varios tipos de rotores de flujo abierto. El potencial de generación de energía eléctrica a partir de las corrientes marinas de la marea es enorme. Hay varios factores que hacen a la generación de electricidad a partir de las corrientes marinas muy atractiva en comparación con otras energías renovables:Centrándonos en los generadores por rotores la energía extraíble depende de dos parámetros:La explotación de la energía de las corrientes marinas se basa en el empleo de generadores posicionados en medio del flujo, que pueden dividirse en tres tipos:De ahora en adelante nos centraremos en los generadores con rotores de flujo axial. Dentro de ellos existen multitud de sistemas de posicionarlo en la corriente. Si bien es verdad que la mayoría de ellos están en fase conceptual y bajo patente, algunos de ellos han llegado a una fase comercial, o al menos precomercial. De entre la multitud de ellos que existen destacaremos los siguientes:El sistema SeaGen, predecesor del proyecto SeaFlow, es un generador dos hélices bipala de 16 metros de diámetro ubicado en el Estrecho de Strangford, colocado en abril de 2008. Es el mayor generador de energía que emplea las corrientes marinas del mundo, pudiendo llegar a generar 1,2 MW al día, frente a los 300 kW de SeaFlow
Relieve oceánico
Los océanos poseen una estructura común, creada por varios fenómenos físicos, mayoritariamente del movimiento de las placas tectónicas y sedimentos de varias fuentes. La estructura de los océanos, comenzando a partir de los continentes, se inicia con la plataforma continental, el talud continental, que es una zona previa al océano profundo, hasta llegar a la llanura abisal. Existen diversos accidentes en el fondo oceánico que provienen en su mayoría de relieves residuales de origen volcánico o tectónico, como las islas volcánicas, atolones, guyots y que fueron erosionados en la superficie o hundidos por la subsidencia con la expansión o contracción de las placas oceánicas.
Historia de las hipótesis de formación y evolución del Sistema Solar
Los intentos de resolver el problema del momento angular condujeron al abandono temporal de la hipótesis nebular en favor de una vuelta a las teorías de "dos cuerpos". Durante varias décadas, muchos astrónomos prefirieron la hipótesis de las mareas o de la cuasi colisión planteada por James Jeans en 1917, según la cual el acercamiento de alguna otra estrella al Sol acababa formando los planetas. Este acercamiento habría extraído grandes cantidades de materia del Sol y de la otra estrella por sus fuerzas de marea mutuas, que podrían haberse condensado en planetas. En 1929, el astrónomo Harold Jeffreys respondió que esa casi colisión era muy poco probable. El astrónomo estadounidense Henry Norris Russell también se opuso a la hipótesis demostrando que tenía problemas con el momento angular de los planetas exteriores, que se esforzaban por evitar ser reabsorbidos por el Sol.
Definición de planeta
Sin embargo, también es posible que estos "planetas flotantes libres" u "objetos aislados de masa planetaria" se formen de la misma manera que las estrellas; por eso sus descubridores también los llaman "enanas grises" o sub enanas marrones. La diferencia sustancial entre una estrella de poca masa y un gigante gaseoso no está clara; aparte del tamaño y la temperatura relativa, hay poco más que separe a un gigante gaseoso como Júpiter de su estrella madre. Ambos tienen la misma composición: hidrógeno y helio, con trazas de elementos más pesados en sus atmósferas. La diferencia aceptada generalmente está en la formación; se dice que las estrellas se forman "desde arriba"; a partir de los gases de una nebulosa por colapso gravitacional, y por tanto estarían compuestas casi enteramente de hidrógeno y helio, mientras que los planetas se dice que se forman "desde abajo"; por la acreción del polvo y el gas en órbita alrededor de la joven estrella, y por tanto deberían tener núcleos de silicatos o hielos. Actualmente no está claro si los gigantes gaseosos tienen núcleos así. Si efectivamente es posible que un gigante gaseoso se forme igual que una estrella, surge la cuestión de si un objeto así, incluso uno tan familiar como Júpiter o Saturno, debería ser considerado como una estrella de poca masa en órbita en lugar de como un planeta.
Evolución de la corteza terrestre
En la actualidad, las costras oceánicas y continentales se producen y mantienen a través de procesos tectónicos de placas. Sin embargo, es improbable que los mismos mecanismos hayan producido la dicotomía cortical de la litosfera temprana. Se cree que esto es cierto sobre la base de que secciones de la delgada litosfera continental de baja densidad que originalmente se creía que cubrían el planeta no podrían haber sido subducidas una debajo de la otra.
Ola
En fluidodinámica, las olas son ondas que se desplazan a través de la superficie de mares, océanos, ríos, lagos, canales y otros cuerpos de agua. Son generadas por el viento, que al soplar crea fuerzas de presión y fricción que perturban el equilibrio de la superficie de los océanos. El viento transfiere parte de su energía a las olas, ejerciendo una fuerza sobre la superficie del agua resultante de las diferencias de presión causadas por las fluctuaciones de la velocidad del viento cerca de la interfase entre aire y mar. La superficie alterada se restablece por acción de la gravedad. La interacción cíclica entre la fuerza de presión ejercida por el viento y la fuerza de gravedad hace que las olas se propaguen, alejándose progresivamente de su zona de generación.
Mar Caribe
Los estuarios que se forman en la desembocadura de los ríos al mar crean ecosistemas y condiciones de vida especiales. Las condiciones ecológicas básicas en este medio son: una salinidad que fluctúa a lo largo del año, aporte de aguas dulces, cargadas con materia orgánica y nutrientes, los cuales contribuyen a la productividad biológica y también cargadas con sedimentos que enturbian el medio, e influencia permanente de aguas marinas costeras que en el Caribe son más claras y menos fértiles que las de cualquier estuario.
Marea oceánica
La fuerza de atracción gravitatoria que ejerce la Luna sobre la Tierra es mayor en la zona de la superficie terrestre más próxima al satélite y menor en la más distante. Por este motivo en estos dos puntos de la Tierra el agua experimenta elevaciones: en el primero, hacia la Luna, y en el segundo, alejándose de ella. Así se originan las mareas altas.
Distribución mundial de los recursos hídricos
Durante más de miles de millones de años (origen del agua en la Tierra), la sal se ha acumulado en los océanos como resultado de evaporación que retorna el agua dulce al continente como lluvia y nieve.
Kent Hovind
Según él, un meteoro de -300° F en curso hacia la Tierra fragmentada; algunas piezas formaron los anillos alrededor de otros planetas o crearon cráteres lunares. Algunos fragmentos llegaron a la Tierra y formaron los polos norte y sur, congelando a los mamuts en sus pies. El impacto se abrió paso a través del firmamento, agrietó la corteza del planeta y liberó las "fuentes de las profundidades", causando condiciones parecidas a la edad de hielo. El mundo está en un congelamiento profundo. En los últimos meses del diluvio, las cuencas oceánicas y las cadenas montañosas se formaron mediante el cambio de "placas inestables". A medida que pasaban los siglos posteriores a la inundación, el hielo retrocedía y formaba los océanos, que a su vez absorbían más dióxido de carbono y radiación atmosférica, acortando así la vida humana.
Geoquímica
Las estimaciones de las composiciones planetarias dependen del modelo utilizado. En el modelo de "condensación de equilibrio", cada planeta se formó a partir de una "zona de alimentación" ("feeding zone" ) en la que las composiciones de los sólidos quedaron determinadas por las temperaturas en esas zonas. Así, Mercurio se formó a 1400 K, cuando el hierro permanece en una forma metálica pura y había poco magnesio o silicio en forma sólida; Venus a 900 K, por lo que todo el magnesio y el silicio se condensaron; la Tierra a 600 K, por lo que contiene FeS y silicatos; y Marte a 450 K, por lo que incorporó FeO en silicatos de magnesio. El mayor problema con esta teoría es que los volátiles no se condensarían, por lo que los planetas no tendrían atmósferas y la Tierra no tendría atmósfera.
Ecosistema marino
Los arrecifes de coral son uno de los ecosistemas marinos más conocidos del mundo, siendo el más grande la Gran Barrera de Coral. Estos arrecifes están compuestos por grandes colonias de coral de una variedad de especies que viven juntas. Los corales forman múltiples relaciones simbióticas con los organismos que los rodean. Las profundidades marinas contienen hasta el 95% del espacio ocupado por organismos vivos. En combinación con el fondo marino (o zona bentónica), estas dos áreas aún no se han explorado completamente y muchos de los organismos presentes en ellos no están documentados.
Origen del agua en la Tierra
Durante mucho tiempo se pensó que el agua de la Tierra no se había originado en la región que originó el planeta en el disco protoplanetario. Se planteaba la hipótesis de que el agua y otros volátiles debían haber llegado a la Tierra desde el sistema solar exterior en algún momento posterior de su historia. Sin embargo, investigaciones recientes indican que el hidrógeno de dentro de la Tierra jugó un papel en la formación del océano. Las dos ideas no son mutuamente excluyentes, ya que también hay evidencia de que el agua llegó a la Tierra por impactos de planetesimales helados de composición similar a a la de los asteroides en los bordes exteriores del cinturón de asteroides.
Océano
Se denominan mareas vivas a los momentos en los cuales se produce la máxima atracción, y se forman cuando la Luna, el Sol y la Tierra se encuentran sobre la misma línea, es decir, durante las fases de Luna Llena o de Luna Nueva, por lo que se producen cada 14 días, es decir, dos veces cada mes.
Lago
Los lagos muy profundos quizás surgieron a raíz de movimientos tectónicos, esto es, cuando se hunden bloques de la corteza terrestre; los redondos y de bordes altos tal vez se formaron cuando se desplomó o voló el cráter de un volcán; los alargados podrían ser restos de valles glaciares; por último, los de forma de media luna son por lo regular producto de cambios más recientes en el curso de río. No obstante, ninguno de estos cuerpos de agua dulce es permanente. Las glaciaciones han originado la mayoría de los lagos. En Canadá, Finlandia, partes de Escandinavia y los Alpes abundan los lagos cuya alineación señala el curso del flujo del hielo. Durante una glaciación ocurrida en zonas de latitudes elevadas, masas de hielo de hasta 5 km de espesor ahondaron la corteza. Conforme los glaciares avanzaban y retrocedían, el hielo, cortante por su carga de cristales, restregó el fondo de los valles, abrió cavidades entre los picos y formó barreras de detritos rocosos (morrenas). Estas últimas hicieron las veces de diques que atraparon el agua del deshielo y formaron lagos como los Lagos Finger de Nueva York y el de Lucerna, el de Como y el de Garda, en los Alpes. Los cinco Grandes Lagos (Canadá-Estados Unidos) se originaron en forma parecida, al término de la última glaciación, hace 15 000 años. El mar Báltico surgió también en esa época, a medida que la capa escandinava de hielo - que cubrió la mayor parte del norte de Europa - se derretía.
Mar Mediterráneo
El Mediterráneo se formó a partir del océano Tetis, de mucha mayor extensión que el Mediterráneo actual, y fue disminuyendo a medida que la placa Africana se aproximaba a la placa Euroasiática.
Bahía
Hay varias formas en las que se pueden formar bahías. Las bahías más grandes se han desarrollado a través de la tectónica de placas. A medida que el supercontinente Pangea se rompió a lo largo de líneas de falla curvadas y dentadas, los continentes se separaron y dejaron grandes bahías; estos incluyen el Golfo de Guinea, el Golfo de México y la Bahía de Bengala, que es la bahía más grande del mundo.
Mar del Norte
Durante el Cretáceo superior, hace alrededor de 85 millones de años, gran parte de la Europa continental moderna a excepción de Escandinavia era una dispersión de islas. En el oligoceno, hace entre 34 y 28 millones de años, la emersión de la Europa occidental y central había dejado casi completamente separados el mar del Norte y el Mar Tetis, que se redujo gradualmente a convertirse en el Mar Mediterráneo en el sur de Europa, y en tierra seca al sur de Asia Occidental. El mar del Norte estaba separado del Canal de la Mancha por un estrecho puente terrestre hasta que este fue inundado por al menos dos inundaciones catastróficas entre 450 000 y 180 000 años atrás. Desde el comienzo del periodo Cuaternario alrededor de 2,6 millones de años atrás, el nivel del mar eustático se ha reducido durante cada periodo glacial y, a continuación, ha subido de nuevo. Cada vez que la capa de hielo logró su mayor magnitud, el mar del Norte se secó casi completamente. La actual costa del mar del Norte se formó cuando, después del último pico de glaciación, durante la última época glacial 20 000 años atrás, cuando el mar empezó a inundar la plataforma continental europea. La costa de mar del Norte sufre todavía cambios a raíz de variaciones en el nivel del mar en todo el mundo, de movimientos tectónicos, de las mareas, de la erosión, la subida y la caída de los niveles del mar, la deriva de guijarros...
Corteza terrestre
La mayoría de los planetas tienen cortezas bastante uniformes, la Tierra, sin embargo, tiene dos tipos distintos: corteza continental y corteza oceánica. Estos dos tipos tienen diferentes composiciones químicas y propiedades físicas, y se formaron por diferentes procesos geológicos.
Contaminación marina
Los océanos son el principal sumidero natural de carbono y absorben una parte importante del dióxido de carbono en la atmósfera. Como los niveles de dióxido de carbono atmosférico están aumentando, los océanos están volviéndose más ácidos. Aunque aún no se conocen todas las consecuencias de la acidificación de los océanos, existe preocupación de que afecte todas las estructuras hechas de carbonato de calcio susceptibles a la disolución, como los corales y los moluscos bivalvos.
Corrientes oceánicas frías
Y otra ley que se deriva de la anterior es que cuando hablamos de corrientes marinas siempre nos referimos a corrientes superficiales de las aguas: el movimiento de las aguas oceánicas se produce en la superficie hasta una profundidad relativamente somera. Por ejemplo, a un submarino sumergido a unos 50 o 100 m de profundidad le pasaría inadvertida una tempestad con olas de 10 m de altura. Más aún, cuando queremos alejarnos mar adentro para evitar el oleaje de la playa, solemos sumergirnos justo debajo de cada ola que rompe para vencerla más fácilmente: con apenas 1 m bajo la ola que rompe ya vencemos casi todo el empuje de la misma hacia la playa. En el artículo sobre la diatermancia puede verse con cierto detalle la influencia mutua entre el flujo de energía en forma de calor, pero haciendo énfasis en el calentamiento de la atmósfera que ocurre en la zona de contacto entre el aire por una parte, y la superficie terrestre de los continentes e islas así como la superficie acuática (océanos y mares), por la otra. Aquí es necesario recordar esa influencia mutua estudiándola desde el punto de vista de las aguas marinas para lo cual es necesario establecer las siguientes ideas:
Hipótesis nebular
De acuerdo con la hipótesis nebular, las estrellas se forman de nubes masivas y densas de hidrógeno molecular - nube molecular gigante (NMG por sus siglas en inglés). Son gravitacionalmente inestables, y la materia se funde dentro de ellos para hacer cúmulos más pequeños y densos, que luego giran, colapsan, y forman estrellas. La formación estelar es un proceso complejo, que siempre produce un disco protoplanetario gaseoso alrededor de la joven estrella. Esto puede dar a luz a planetas en ciertas circunstancias, las cuales no son muy conocidas. Así, la formación de sistemas planetarios se cree que es un resultado natural de la formación de estrellas. Una estrella como el Sol suele tardar aproximadamente 1 millón de años en formarse, con el disco protoplanetario evolucionando hacia un sistema planetario en los próximos 10-100 millones años.
Objeto próximo a la Tierra
En astronomía, los objetos próximos a la Tierra (más conocidos por su acrónimo en inglés NEO, "Near Earth Object") son cometas y asteroides atrapados por la atracción del Sol o los distintos planetas, en órbitas que podrían hacerlos penetrar en las cercanías de la Tierra. Los cometas, formados en las regiones exteriores frías del sistema solar, están mayoritariamente compuestos de hielo y polvo. Los asteroides, por su parte, son rocosos y se formaron entre las órbitas de Marte y Júpiter. Planetas como Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno se formaron por agregación de miles de millones de cometas. De la misma manera, Mercurio, Venus, la Tierra y Marte se formaron por la agregación inicial de otro gran número de asteroides. Los sobrantes constituyen los cometas y asteroides que conocemos hoy.
Yacimiento petrolífero
El petróleo se forma en la litosfera a partir de los restos de organismos del pasado (fósiles) depositados en grandes cantidades en fondos anóxicos de mares o zonas lacustres del pasado geológico y cubiertos, posteriormente, por espesas capas de sedimentos. Millones de años de transformaciones químicas (craqueo natural), debidas al calor y la presión durante la diagénesis, cambiaron los restos de microorganismos (animales y vegetales) en petróleo y gas natural. Roy Murmi, un consejero de Schlumberger, describió el proceso de la siguiente manera: «Plancton y algas, proteínas y la vida que flota en el mar, cuando mueren caen al fondo, y estos organismos son el origen de nuestro petróleo y gas. Cuando se entierran con el sedimento acumulado y llegan a una temperatura adecuada, algo por encima de 50 a 70 °C comienzan a cocinarse. Esta transformación, este cambio, los convierte en hidrocarburos líquidos que se mueven o migran, llegando a formar nuestros depósitos de gas y petróleo».
Corriente marina
Una corriente oceánica o corriente marina es un movimiento de las aguas en los océanos y, en menor grado, de los mares más extensos. Estas corrientes tienen multitud de causas, principalmente, el movimiento de rotación terrestre (que actúa de manera distinta y hasta opuesta en el fondo del océano y en la superficie), así como el movimiento de traslación de la Tierra, la configuración de las costas y la ubicación relativa de los continentes. En cambio, los vientos constantes o planetarios constituyen prácticamente una causa inexistente, ya que algunas coincidencias entre las corrientes y los vientos planetarios se deben a que comparten una causa común, es decir, los movimientos astronómicos de la Tierra.
Mar de Panonia
Paratetis se formó durante la transición entre el Oligoceno y el Mioceno (hace 34 millones de años) como una extensión del océano Tetis. La conexión entre los dos mares se interrumpió y el océano Tetis desapareció paulatinamente bajo Asia Occidental, permaneciendo únicamente Paratetis como los restos de este gran océano. El mar de Panonia formó parte de Paratetis, separándose y convirtiéndose en un mar independiente durante la última parte del Mioceno, hace alrededor de 10 millones de años. El mar de Panonia estaba conectado con el mar Mediterráneo a través del territorio contemporáneo del golfo de Rona, Baviera y la cuenca de Viena.
Nivel del mar
También existen variaciones producidas por las corrientes de marea y la dirección obligatoria de las corrientes marinas en el caso de los mares más extensos debido al movimiento de rotación terrestre: Las corrientes oceánicas constituyen movimientos superficiales de las aguas del océano o de los mares más importantes y se deben fundamentalmente al movimiento de rotación terrestre y, en menor grado, a la configuración de las costas que puede desviar, acelerar o retrasar ese movimiento.
Mar
También puede ingresar a través de los ríos como carbono orgánico disuelto y es convertido por los organismos fotosintéticos en carbono orgánico. Este puede intercambiarse a lo largo de la cadena alimentaria o precipitarse en las capas más profundas y ricas en carbono como tejido blando muerto o en conchas y huesos como carbonato de calcio. Circula en esta capa durante largos períodos de tiempo antes de depositarse como sedimento o regresar a las aguas superficiales a través de la circulación termohalina. El agua de mar es ligeramente alcalina y tuvo un pH promedio de aproximadamente 8.2 en los últimos 300 millones de años. Más recientemente, las actividades antropogénicas han aumentado constantemente el contenido de dióxido de carbono de la atmósfera; Los océanos absorben alrededor del 30-40% del CO agregado, formando ácido carbónico y bajando el pH (ahora por debajo de 8.1) a través de un proceso llamado acidificación oceánica.Se espera que el pH alcance 7,7 (lo que representa un aumento de 3 veces en la concentración de iones de hidrógeno) para el año 2100, que es un cambio significativo en un siglo.
Sistema climático
La corteza terrestre"," específicamente las montañas y los valles, da forma a los patrones de viento globales: las vastas cadenas montañosas forman una barrera contra los vientos e impactan dónde y cuánto llueve. Las superficies de tierra más cercanas al océano abierto tienen un clima más moderado que las tierras más alejadas del océano. Con el fin de modelar el clima, la tierra a menudo se considera estática, ya que cambia muy lentamente en comparación con los otros elementos que componen el sistema climático. La posición de los continentes determina la geometría de los océanos y por lo tanto influye en los patrones de circulación oceánica. La ubicación de los mares es importante para controlar la transferencia de calor y humedad en todo el mundo y, por lo tanto, para determinar el clima global.
Corteza terrestre
Desde entonces, la Tierra ha estado formando una corteza secundaria y terciaria. La corteza secundaria se forma en los centros de expansión de la mitad del océano, donde la fusión parcial del manto subyacente produce magmas basálticos y nuevas formas de la corteza oceánica. Este "empuje de cresta" es una de las fuerzas impulsoras de la tectónica de placas, y está creando constantemente una nueva corteza oceánica. Eso significa que la vieja corteza debe ser destruida en alguna parte, entonces, opuesto a un centro de expansión, generalmente hay una zona de subducción: una trinchera donde una placa oceánica está siendo empujada hacia atrás en el manto. Este proceso constante de crear una nueva corteza oceánica y destruir la antigua corteza oceánica significa que la corteza oceánica más antigua de la Tierra tiene solo unos 200 millones de años.
Océano Austral
El Océano del Sur, geológicamente el más joven de los océanos, se formó cuando la Antártida y América del Sur se separaron con la apertura del Pasaje de Drake, hace aproximadamente 30 millones de años. La separación de los continentes permitió la formación de la Corriente Circumpolar Antártica.
Corriente marina
En resumen, los patrones de circulación de las aguas oceánicas se originan por una compleja síntesis de fuerzas que actúan de forma diversa y variable en el tiempo y en el espacio, siendo las más importantes de estas fuerzas: el movimiento de rotación terrestre y la fuerza centrífuga determinada por dicho movimiento, el movimiento de traslación terrestre y las variaciones estacionales en la latitud y dirección originadas por dicho movimiento, la configuración del fondo submarino, la forma de las costas y su influencia en la dirección de las corrientes, la desigual absorción y transporte de calor por la radiación solar absorbida por las aguas marinas, la influencia mutua entre las corrientes marinas y los vientos, el cambio de nivel de las aguas cálidas superficiales debido a las mareas, la desviación de las corrientes debido al efecto de Coriolis (que, a su vez, también se debe a los efectos de la rotación terrestre), etc.
Historia de la Tierra
La Tierra se formó por acreción de la nebulosa solar. La desgasificación volcánica probablemente creó la atmósfera primordial y luego el océano, pero la atmósfera primitiva casi no contenía oxígeno. Gran parte de la Tierra se fundió debido a las frecuentes colisiones con otros cuerpos que llevaron a un vulcanismo extremo. Mientras la Tierra estaba en su etapa más temprana (Tierra primordial), se cree que una colisión de impacto gigante con un cuerpo del tamaño de un planeta llamado Tea habría formado la Luna. Con el tiempo, la Tierra se enfrió, entrañando la formación de una corteza sólida y permitiendo que existiera el agua líquida en la superficie.
Naturaleza
La Tierra ha evolucionado mediante procesos geológicos y biológicos que han dejado vestigios de las condiciones originales. La superficie externa se halla fragmentada en varias placas tectónicas que se van desplazando muy lentamente a medida que avanza el tiempo geológico (si bien al menos varias veces en la historia han cambiado de posición relativamente rápido). El interior del planeta permanece activo, con una gruesa capa de materiales fundidos y un núcleo rico en hierro que genera un potente campo magnético. Las condiciones atmosféricas han variado significativamente de las condiciones originales por la presencia de formas de vida, que crean un equilibrio ecológico que estabiliza las condiciones de la superficie. A pesar de las grandes variaciones regionales del clima por la latitud y otros factores geográficos, el clima global medio a largo plazo está regulado con bastante precisión, y las variaciones de un grado o dos en la temperatura global media han tenido efectos muy importantes en el equilibrio ecológico y en la geografía de la Tierra. Basándose en las pruebas disponibles, los científicos han recabado información detallada acerca del pasado del planeta. Se cree que la Tierra se formó hace aproximadamente 4550 millones de años a partir de la nebulosa protosolar, junto con el Sol y otros planetas. La Luna se formó relativamente poco después (aproximadamente 20 millones de años más tarde, hace 4530 millones de años). Al principio fundida, la capa exterior del planeta se enfrió, dando lugar a la corteza sólida. Las emisiones de gases y la actividad volcánica formaron la atmósfera primordial. La condensación del vapor de agua, junto con el hielo de los cometas que en aquella época impactaban con la Tierra, crearon los océanos. Se cree que la química altamente energética produjo una molécula que se autoduplicó hace aproximadamente 4000 millones de años.
Océano mundial
El océano mundial ha de haber tenido una u otra forma de existencia en la Tierra desde los primeros eones (origen del agua en la Tierra), y fue esencial para el origen y el desarrollo de la vida. Su forma no ha sido constante, ya que la deriva continental la ha ido cambiando continuamente (en la escala de tiempo geológico -tectónica de placas-). Para el periodo (finales del Paleozoico y comienzos del Mesozoico) en que la mayor parte de las tierras emergidas formaban un único continente, que los paleogeólogos denominan "Pangea" ("toda la tierra"), se denomina "Panthalassa" ("todo el mar") a ese océano único. En distintas ocasiones de la historia geológica se han formado supercontinentes y superocéanos.
Biología marina
La microbiología marina es de gran importancia debido que realizan la descomposición de la materia orgánica y la producción primaria en un ecosistema. Los organismos fitoplanctonicos (vegetales) llamados diatomeas son los responsables de la mayor producción, por medio de la fotosíntesis, de oxígeno al año en todo el planeta; siendo mayor que la producción de todos los bosques, junglas, y selvas del planeta. Al año los océanos producen millones de toneladas de oxígeno.
Abiogénesis
Las olas que rompen en las costas crean una delicada espuma compuesta por burbujas. Los vientos que barren el océano tienen tendencia a llevar cosas a la costa, de forma similar a la madera que se junta a la deriva en una playa. Es posible que las moléculas orgánicas se pudieran concentrar en los bordes costeros de un modo parecido. Las aguas costeras más someras también tienden a ser más cálidas, concentrando más tarde las moléculas orgánicas por evaporación. Mientras las burbujas formadas mayormente por agua estallan rápidamente, sucede que las burbujas de grasas son mucho más estables, dándole más tiempo a cada burbuja en particular para llevar a cabo estos cruciales experimentos.
Marea
La marea es el cambio periódico del nivel del mar producido principalmente por las fuerzas de atracción gravitatoria que ejercen el Sol y la Luna sobre la Tierra. Aunque dicha atracción se ejerce sobre todo el planeta, tanto en su parte sólida como líquida y gaseosa, nos referiremos en este artículo a la atracción de la Luna y el Sol, juntos o por separado, sobre las aguas de los mares y océanos. Sin embargo, hay que indicar que las mareas de la litosfera son prácticamente insignificantes, con respecto a las que ocurren en el mar u océano. y, sobre todo, en la atmósfera, donde puede variar en varios km de altura, aunque en este caso, es mucho mayor el aumento del espesor de la atmósfera producido por la fuerza centrífuga del movimiento de rotación en la zona ecuatorial (donde el espesor de la atmósfera es mucho mayor) que la modificación introducida por las mareas en dicha zona ecuatorial.
Océano Austral
Los glaciares e inlandsis antárticos que se han extendido y flotan sobre la superficie del océano han formado un amplio sistema de mesetas (o barreras) de hielo. Pedazos de estas mesetas que están conectadas a los glaciares en tierras firme se rompen y forman campos de hielo y témpanos de hielo (o iceberg). Debido al calentamiento global algunas de estas masivas mesetas se están derritiendo, contribuyendo a la subida del nivel superficial del agua
Color del agua
Los lagos y océanos aparecen azules por varias razones. Una es que la superficie del agua refleja el color del cielo. Si bien este reflejo contribuye al color observado, no es la única razón. El agua de las piscinas con los lados y el fondo pintados de blanco aparecerá como azul turquesa, incluso en las piscinas cubiertas donde no hay cielo azul para reflejarse. Cuanto más profunda sea la piscina, más azul será el agua. Parte de la luz que incide en la superficie del océano se refleja, pero la mayor parte penetra en la superficie del agua e interactúa con sus moléculas. La molécula de agua puede vibrar en tres modos diferentes cuando se irradia con luz. Las longitudes de onda de luz roja, naranja, amarilla y verde se absorben, por lo que la luz restante que se ve está compuesta por azules y violetas de longitud de onda más corta. Esta es la razón principal por la que el color del océano es azul. La contribución relativa de la luz del cielo reflejada y de la luz dispersada desde las profundidades depende en gran medida del ángulo de observación. La dispersión de partículas en suspensión también juega un papel importante en el color de los lagos y de los océanos, haciendo que el agua se vea más verde o más azul en diferentes áreas. Unas pocas decenas de metros de agua absorberán toda la luz, por lo que sin dispersión, todos los cuerpos de agua aparecerían negros. Porque la mayoría de los lagos y océanos contienen materia viva en suspensión y partículas minerales, conocidas como materia orgánica disuelta coloreada ("colored dissolved organic matter", o CDOM), la luz de arriba se refleja hacia arriba. La dispersión de partículas en suspensión normalmente daría un color blanco, como ocurre con la nieve, pero debido a que la luz pasa primero a través de muchos metros de líquido de color azul, la luz dispersada parece azul. En agua extremadamente pura —como se encuentra en los lagos de montaña, donde falta la dispersión de partículas de color blanco—, la dispersión de las moléculas de agua también contribuye a un color azul. La radiación difusa del cielo debida a la dispersión de Rayleigh en la atmósfera a lo largo de la línea de visión da a los objetos distantes un tinte azul. Esto se nota más comúnmente en montañas distantes, pero también contribuye al azul del océano en la distancia.
Océano
Los océanos de la Tierra también desempeñan un papel vital en limpiar la atmósfera, y algunas actividades del hombre pueden alterarlos severamente. Los océanos absorben enormes cantidades de dióxido de carbono. A su vez, el fitoplancton absorbe el dióxido de carbono y desprende oxígeno. George Small explica la importancia de este ciclo de vida: «El 70% del oxígeno que se añade a la atmósfera cada año proviene del plancton que hay en el mar». No obstante, algunos científicos advierten que el fitoplancton pudiera disminuir gravemente debido a la reducción del ozono en la atmósfera, de lo cual se cree que el hombre es responsable.
Tierra
La superficie del planeta se moldea a lo largo de períodos de tiempo geológicos, debido a la erosión tectónica. Las características de esta superficie formada o deformada mediante la tectónica de placas están sujetas a una constante erosión a causa de las precipitaciones, los ciclos térmicos y los efectos químicos. La glaciación, la erosión costera, la acumulación de los arrecifes de coral y los grandes impactos de meteoritos también actúan para remodelar el paisaje. La corteza continental se compone de material de menor densidad, como las rocas ígneas, el granito y la andesita. Menos común es el basalto, una densa roca volcánica que es el componente principal de los fondos oceánicos. Las rocas sedimentarias se forman por la acumulación de sedimentos compactados. Casi el 75 % de la superficie continental está cubierta por rocas sedimentarias, a pesar de que estas solo forman un 5 % de la corteza. El tercer material rocoso más abundante en la Tierra son las rocas metamórficas, creadas a partir de la transformación de tipos de roca ya existentes mediante altas presiones, altas temperaturas, o ambas. Los minerales de silicato más abundantes en la superficie de la Tierra incluyen el cuarzo, los feldespatos, el anfíbol, la mica, el piroxeno y el olivino. Los minerales de carbonato más comunes son la calcita (que se encuentra en piedra caliza) y la dolomita.
Macareo (física)
Los macareos se producen en relativamente pocos lugares del mundo, generalmente en áreas con una amplia oscilación de las mareas (típicamente más de 6 m entre aguas altas y bajas) y donde las mareas entrantes se canalizan hacia un río o lago poco profundo y estrecho a través de una amplia bahía. El fenómeno no solo aumenta el desnivel de la marea, sino que también puede disminuir la duración de la carrera de la marea, hasta el punto de que aparece como un aumento repentino en el nivel del agua. El macareo se produce siempre durante la fase de ascenso de la marea, y nunca durante la bajada.
Abiogénesis
Las células contienen concentraciones de potasio, fosfato y metales de transición mucho más altas que las existentes en océanos, lagos o ríos, ya sean estos actuales o primitivos (reconstruidos). De este modo, es más parsimonioso considerar que las primeras células se originaron en ambientes con concentraciones químicas similares a las halladas en los citoplasmas. Armid Munkidjanian y colaboradores piensan que los ambientes marinos no suministraron el balance iónico y la composición universalmente conocida en las células, así como también los iones requeridos por proteínas esenciales y ribozimas encontradas en todos los organismos vivos, especialmente con respecto la relación K+/Na+ y las concentraciones de Mn2+, Zn2+ y fosfatos. El único ambiente conocido que presenta las condiciones adecuadas en la Tierra, está representado por las lagunas hidrotermales terrestres alimentados por fumarolas. Los depósitos minerales en estos ambientes, que se encontraban bajo una atmósfera anóxica (como la hallada en el pasado remoto), pudieron tener un pH adecuado, como contraposición a las lagunas hidrotermales actuales en una atmósfera oxigenada. Estas lagunas contendrían precipitados de minerales de sulfuro que bloquea la radiación UV dañina. Tendrían también ciclos de humedad/aridez que concentran sus soluciones de sustratos para concentraciones susceptibles a formaciones espontáneas de polímeros de ácidos nucleicos, y un suministro continuo de moléculas orgánicas generadas abióticamente, ambas por reacciones químicas en ambientes hidrotermales, así como también por exposición a rayos UV durante el transporte de fumarolas a lagunas adyacentes. Sus ambientes pre-bióticos hipotetizados son similares a los ambientes de chimeneas hidrotermales de las profundidades oceánicas también hipotéticos, pero agregan componentes adicionales que ayudan a explicar peculiaridades encontradas en reconstrucciones del Último Ancestro Común Universal (LUCA, por sus siglas en inglés, Last Universal Common Ancestor) de todos los organismos vivientes.
Arrecife de coral
La Gran Barrera de Coral, cuya formación se inició hace aproximadamente 20.000 años, es un ejemplo de cómo los arrecifes de coral se desarrollaron en las plataformas continentales. En esta época el nivel del mar era 120 m más bajo que en el siglo XXI. Como el nivel del mar subió, el agua y los corales invadieron lo que fueron colinas de la llanura costera australiana. Hace 13000 años, el nivel del mar había subido a 60 m debajo del nivel que tiene en la actualidad, y muchas colinas de la llanura costera continental se habían convertido en islas.  Con la continuación de subida del nivel del mar, el agua sobrepasó las cumbres de la mayoría de las islas continentales, y los corales pudieron cubrir las colinas enteras, formando los actuales cayos y arrecifes. En los últimos 6000 años, el nivel del mar de la Gran Barrera de Coral no ha cambiado significativamente, y la edad de la estructura viva de los arrecifes modernos, se estima entre 6000 y 8.000 años. A pesar de que la gran barrera de coral se formó a lo largo de una plataforma continental, y no alrededor de una isla volcánica, los principios de Darwin se aplican también en este caso. Si bien el desarrollo se paró en la fase de barrera de coral, ya que Australia no está a punto de sumergirse, se formó la mayor barrera de coral del mundo, que se extiende por 2000 kilómetros, a una distancia de 300 -1000 m de la costa.
Sistema solar
Gracias a sus puntos de ebullición más altos, solo los metales y silicatos podían existir en forma sólida cerca del Sol, en el cálido sistema solar interior; estos fueron finalmente los componentes de Mercurio, Venus, la Tierra y Marte: los planetas rocosos. Debido a que los metales solo eran una pequeña parte de la nebulosa solar, los planetas terrestres no se podían hacer muy grandes. Los planetas gigantes (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) se formaron más lejos, más allá de la línea de congelación: el límite entre las órbitas de Marte y Júpiter donde las temperaturas son lo suficientemente bajas como para que los compuestos volátiles permanezcan sólidos. Los hielos que forman estos planetas eran más abundantes que los metales y silicatos que formaron los planetas terrestres interiores, por lo que los permitió crecer hasta ser lo suficientemente masivos como para capturar grandes atmósferas de hidrógeno y helio: los elementos más ligeros y abundantes. Los residuos restantes que no llegaron a convertirse en planetas se agruparon en regiones como el cinturón de asteroides, el cinturón de Kuiper y la nube de Oort. El modelo de Niza explica la aparición de estas regiones y propone que los planetas exteriores se podrían haber formado en sitios diferentes de los actuales a los que habrían llegado tras múltiples interacciones gravitatorias.
Isla
Las islas y arrecifes coralinos se encuentran en mares tropicales y subtropicales. Están formadas por los esqueletos de un grupo de organismos marinos primitivos, denominados corales. Se forman cuando el coral crece hasta la superficie del océano, desde plataformas submarinas no muy profundas, siendo muchas veces conos volcánicos. Cuando el cono está completamente sumergido se forma un atolón coralino. El coral dejará de crecer hacia arriba cuando llega a la superficie. Por este motivo estas islas son planas y bajas. Ejemplos de este tipo de islas son: Estas islas se forman en la desembocadura de ríos grandes por la acumulación de arena, grava y lodo, que son arrastrados por la corriente del río. Estos sedimentos se van depositando formando montículos en lagos, lagunas, u otros ríos donde la corriente pierde velocidad. Estas islas forman un delta, como por ejemplo los deltas de los ríos Ebro, Ganges, Misisipi, Orinoco, Nilo y Paraná. La isla de Marajó, en la desembocadura del Amazonas, es la mayor isla sedimentaria del mundo, con una extensión igual a la de Dinamarca.
Océano
Las mareas son provocadas por la atracción gravitatoria que ejercen la Luna y el Sol. La atracción es mayor en la cara de la Tierra que está frente a la Luna, provocando una pleamar o marea alta. El Sol, por estar a una mayor distancia, produce un menor efecto que la Luna. Estas pueden llegar a ser causas de inundaciones en poblaciones costeras.
Planeta
No se sabe con certeza cómo se forman los planetas. La teoría predominante es que lo hacen durante el colapso de una nebulosa en un delgado disco de gas y polvo. En el centro se forma una protoestrella rodeada de un disco protoplanetario en rotación.  Mediante la acreción (un proceso de coalescencia por colisión), las partículas de gas y polvo del disco acumulan sin interrupción masa para formar objetos cada vez más grandes. Estas acumulaciones de masa, conocidas como planetesimales, aceleran el proceso de acreción por la atracción gravitatoria de materiales adicionales y se vuelven cada vez más densas hasta que colapsan bajo la gravedad para formar protoplanetas. Después de que un planeta alcanza una masa algo mayor que la de Marte, comienza a reunir una atmósfera extensa que incrementa la tasa de captura de planetesimales por medio de la resistencia atmosférica. En función del modo de acreción de sólidos y gases, el resultado será un planeta gigante, un gigante de hielo o un planeta terrestre.
Ciclo hidrológico
Durante los períodos climáticos más fríos, se forman más capas de hielo y glaciares, y una cantidad suficiente del suministro global de agua se acumula en forma de hielo para disminuir las cantidades en otras partes del ciclo del agua. Lo contrario es cierto durante los períodos cálidos. Durante la última edad de hielo, los glaciares cubrieron casi un tercio de la masa terrestre de la Tierra y el resultado fue que los océanos estaban aproximadamente 122 m más bajos que en la actualidad. Durante la última "ola cálida" global, hace unos 125.000 años, los mares estaban unos 5,5 m más altos de lo que están ahora. Hace unos tres millones de años, los océanos podrían haber estado hasta 50 m más altos.