Los misterios del Universo

Agujero al centro de la Tierra

agujero-arsia-mons.jpg

Imaginemos que hiciéramos un túnel en línea recta hacia abajo, atravesando el centro de la Tierra y saliendo exactamente por el extremo opuesto.
Con este túnel, cabe preguntarse qué pasaría si nos tirásemos por él. Pero para ello, hay que barajar dos posibilidades que traen resultados diferentes: si dentro del túnel hay aire o no.

Con el túnel sin aire

Si no hay aire dentro del túnel, entonces no hay rozamiento durante la caída, por lo que la persona que se tire comenzará a ganar rápidamente velocidad a medida que desciende por el túnel.
Cuando vaya acercándose al centro de la Tierra, podrá observar cómo la aceleración que sufre va disminuyendo, aunque sin dejar de ganar velocidad. Esto ocurre debido a que la gravedad con que nos atrae la Tierra es proporcional a la masa de ésta, pero al estar en su interior, la gravedad con que nos atrae se debe únicamente a la masa que está más interna a nosotros, no afectando para nada la masa que hemos dejado “arriba”.
Este es uno de los resultados más bonitos (a título personal) que hay, y para el que quiera más detalles sobre por qué ocurre esto, tiene este enlace.

Debido a lo anterior, justo cuando esté en el centro, no notará ninguna gravedad, por lo que flotará como cualquier astronauta en el espacio (aunque en este caso sí es porque no hay gravedad, y no como les sucede a los astronautas que aunque tienen gravedad no la sienten debido a su movimiento).

Después de pasar el centro, comenzará a frenarse ya que ahora la gravedad le atrae hacia atrás, aunque no conseguirá pararlo hasta que llegue a la salida del túnel, donde podrá sujetarse par salir por dicha salida, en el otro lado del planeta.

Al final, tardará unos 42 min en llegar al otro extremo, pasando por el centro con una velocidad de unos 28.000 km/h (cálculos realizados utilizando una aproximación de densidad uniforme en la Tierra).

Con aire dentro del túnel

Ahora comentemos el caso más “probable” (es es que la idea de hacer un túnel así fuera posible), donde hay aire dentro del túnel.
En este caso, nuestro valiente intrépido sufrirá la fuerza del viento a medida que gana velocidad, lo que hace que tenga una velocidad límite (máxima), que para nuestra atmósfera (en la superficie) y para una persona, es de unos 200 km/h.
Por lo tanto, cuando llegue a esta velocidad no acelerará más, continuando su caída a velocidad constante. Esto hace que cuando pase el centro de la Tierra, se frene rápidamente, por lo que volverá hacia atrás antes de llegar al otro extremo, y realizará cada vez desplazamientos más pequeños respecto al centro, por lo que al final acabará detenido en el centro de la Tierra, de donde no podrá salir.

Problemas olvidados: interior de la Tierra

Hasta aquí, hemos visto cómo sería el movimiento de alguien que cayese a un agujero que atravesase la Tierra. Sin embargo, hay dos puntos que no se han tenido en cuenta. El primero de ellos, el interior de la Tierra.
Toda la “roca” o parte sólida que conocemos está en la corteza de la Tierra, la cual es una fina capa que está en el exterior del planeta, de no más de unos 70 km de espesor (en comparación, si la Tierra fuera una manzana, nuestra corteza sería más fina que la cáscara de dicha manzana).

Más adentro de la corteza, está el manto, fundido en su mayor parte, y en el interior el núcleo, de hierro líquido y sólido (en su parte central). Aquí se tiene una temperatura de hasta 5.000 ºC y una presión de unos 350 GPa (más de 3 millones de veces la presión de la atmósfera), por lo que cualquiera que pudiera encontrarse allí quedaría automáticamente desintegrado.

Problemas olvidados: la rotación de la Tierra

El otro gran problema es la rotación de la Tierra. Todos los puntos de la Tierra (aproximadamente) dan una vuelta al cabo de un día. Sin embargo, dado que la corteza se encuentra a una distancia mayor al centro que el manto, ésta tiene que moverse a una velocidad mayor para que en el mismo tiempo (un día) haya dado una vuelta completa.
Esto es importante ya que el que se lance por el túnel, llevará una velocidad igual a la de la corteza (aquí solo estamos teniendo en cuenta la componente de la velocidad perpendicular a la del túnel, y no la que tiene dirección hacia el centro de la Tierra). Así que al caer, verá como el túnel para que se queda atrás y él se va acercando hacia una de las paredes de éste.
Por esto, el aventurero no tendría tampoco una caída limpia siempre por el centro del túnel, sino que iría chocándose continuamente con las paredes de éste, haciendo el viaje aún más complicado.

Más información:

  • Artículo en Maikelnai’s Blog.
  • Tunel por el interior de la Tierra, fundamentos físico-matemáticos.
  • Estructura interna de la Tierra, en Wikipedia.
  • About these ads

    Comentarios en: "Agujero al centro de la Tierra" (37)

    1. Se te ha olvidado una tercera posibilidad; la de Julio Verne XD.

    2. Interesante pero hay teorias que dicen que el centro de la tierra esta habitado y hay entradas para llegar a este, las que se supone estan en los polos…
      bye

    3. Joder…

    4. ramon arturo dijo:

      ehm.. seria interesante ver de que estarian hechos estos seres para existir en el centro de la tierra

    5. Raúl Caicedo Astudillo dijo:

      El núcleo central de la tierra es la zona mas fría del planeta. Es una masa esférica compuesta por oxígeno sólido en tres capas esféricas correspondientes a sus tres modificaciones: ortorrómbico (la capa mas interna), romboédrico y cúbico. El oxígeno sólido y líquido es altamente paramagnético. Allí surge el campo magnético de la tierra; El núcleo interior flota en el centro de una masa de oxígeno líquido (núcleo exterior). El centro del núcleo central tiene un espacio vacío (vacío absoluto) de 1.326 kilómetros de diámetro. Poseo teoría completa. Si le interesa el tema, escríbame a: rcaicedo.adiabatica@gmail.com. Gratuitamente le enviaré copia.

    6. Dices que el centro del núcleo tiene un espacio vacío de unos 1.300 km (más o menos lo que se considera como “núcleo interno”), que más o menos, como el radio de la Tierra son unos 6.000 km, es una sexta parte.
      Así que una sexta parte de la Tierra está “hueca”, siendo además el núcleo, por lo que nuestro planeta entonces tiene unos 1024 kg (esto es un 1 seguido de 24 ceros) aguantados por Nada.

      No sé cómo piensas que se mantendrá toda esta masa “en el aire”, sin que debajo no haya nada que la aguante, pero bueno, pasemos a la otra idea: la de que toda la zona del núcleo es la zona más fría del planeta.

      No sé si conocerás (si has elaborado una teoría completa sobre seguro que sí), que cuando los distintos compuestos que había en el Sistema Solar se van juntando (debido a la gravedad y a rozamientos) formando así los planetas (entre ellos la Tierra), van perdiendo energía, la cual se transforma en forma de calor.
      Esto hace que en la formación de un planeta, éste tenga una temperatura “grande”, la cual poco a poco se va perdiendo (en el rango de miles de años, dependiendo del tamaño del planeta) por la superficie, pero obviamente en el núcleo es donde seguirán los materiales más calientes (como en un plato de sopa siempre se enfría primero la superficie que el alimento que queda más profundo).

      Por lo que para empezar, tendríamos esa contribución a la temperatura del núcleo. Pero además tenemos la de los elementos radiactivos (que aportan cerca de un 80% del calor existente en el interior de la Tierra).
      Los elementos radiactivos que existen en la Tierra aportan calor al desintegrarse. Si estamos en la superficie, tendremos unos pocos (en comparación) elementos radiactivos (y no, no se deben a armas nucleares ni cosas así…).
      Si en cambio nos metemos bajo Tierra, en una cueva, estamos expuestos a una mayor cantidad de material radiactivo (ya que literalmente, estamos rodeados de material, radiactivo o no). Esto es algo que en general cualquier espeleólogo conoce y a muchos verás llevar el detector de radiación.

      Si nos adentramos más adentro: al manto o al núcleo tendremos mayor cantidad de materiales radiactivos, ya que como en el mar: las cosas más pesadas caen más abajo, y aquí los materiales radiactivos por lo general suelen ser bastante “pesados”.
      Así que ahí tendremos un mayor aporte de calor, elevando su temperatura a unos 5000-7000ºC (creo que en el post dejé un límite algo bajo).

      Y todo esto, basado en observaciones que se llevan haciendo durante más de 30 años, no de teorías que pueda idear uno sin tener ninguna prueba.

    7. Raúl dijo:

      Me gusto mucho tu respuesta ya q es muy detallada y presenta las probables condiciones en las q uno se puede topar.

    8. nohemí dijo:

      No se trata del centro de la tierra, ¿por qué tantos comentarios sobre lo que existe ahí?, se trata de hacer un túnel y saber que se tarda 42 minutos en llegar al otro extremo sin importar el largo del túnel.

      Si se hace un túnel de China a Argentina y se viaja a través de él despreciando las variables que menciona el artículo, se harían 42 minutos de viaje, igual si se hace un túnel de México a Argentina, y lo mismo de Monterrey en México a Nueva York en Estados Unidos, y también un túnel de tu casa a la casa de tu amigo que vive a dos calles.

      No importa si en el centro de la tierra existe un infierno o seres extraños, lo interesante es que se hacen aproximadamente 42 minutos de viaje sin importar el largo del túnel y punto, está comprobado con ecuaciones (http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/celeste/tunel/tunel.htm), no se trata de si tal personaje sabe y los humanos no o viceversa. El tema NO es el centro de la tierra, es el viaje por el interior de la tierra.

    9. no creo que llegemos al centro de la tierra si ni siquiera emos llegado a la profundidad del mar y saben algo cuando la ciencia y lo espiritual se unan entonces habra evolicion

    10. Raul Caicedo Astudillo dijo:

      Hola Estimado amigo Blackhawk. Por supuesto que no leiste bien mi comentario, esta bien claro que el espacio vacio existente en el centro del nucleo cental es de 1326 kilometros de diametro y el diametro de la tierra es de 12742 kilometros, tienes un error en tu concepto. Se entiende que tienes muchos conocimientos sobre geologia que muy probablemente como tu concepto se encuentran con algunos errores de apreciacion. Por ahora lo que puedo decirte es que por favor abra su mente, escuche y por favor corrija. Acepte que nadie sabe la verdad absoluta; el surgimiento del campo magnetico de la tierra esta en una invesigacion abierta; solo existen teorias.

    11. Raul Caicedo Astudillo dijo:

      Para resolver las diferentes presiones y por ende las diferentes densidades que existen en el interior de la tierra, los invito primero a resolver la siguiente pregunta: Si existiera un planeta del tamaño de la tierra conformado por una masa líquida de baja densidad (por agua líquida por ejemplo) y si en ese planeta cayera un meteorito de alta densidad ( hierro por ejemplo), en que punto de su interior quedaría ese meteorito en reposo? Si la respuesta fuera que quedaria en reposo en el centro, se debe explicar que fuerza de la naturaleza hace que el meteorito sea atraído hacia el centro, sabiendo que la fuerza de gravedad en el centro de ese planeta sería cero.
      Mi sugerencia es que el meteorito quedaría en reposo en una profundidad de 1314.33 kilómetros de la superficie que corresponde al centro de masa de un cono esferico de una altura igual al radio del supuesto planeta.

    12. Sobre el primer comentario, efectivamente, el surgimiento del campo magnético terrestre es una cuestión totalmente abierta, solo hay hipótesis (que no teorías) que todavía no se han llegado a contrastar totalmente.
      Pero en lo referente a que exista un “vacío” en el interior… creo que está suficientemente comprobado por numerosas pruebas y resultados cómo se divide aproximadamente el interior de la Tierra (corteza + manto + núcleo) y la densidad aproximada de éstos así como su estado (líquido ó sólido).

      Antes de ir sacando cada uno las ideas que se le ocurren, habría que recordar cómo se aborda cualquier idea científica: https://universocuantico.wordpress.com/2009/05/10/el-triunfo-de-la-ciencia/
      ésta tiene que estar de acuerdo con lo que observamos, que no se olvide.

      Efectivamente el meteorito quedaría en el centro, ya que durante toda la aproximación, sigue siendo atraído por la gravedad. Cuando llegue exactamente al centro (único punto donde no sentirá gravedad), como lleva una cierta velocidad sobrepasará éste, haciendo que inmediatamente después vuelva a ser atraído hacia atrás, al centro, y como hay rozamiento con el agua, irá oscilando en torno a éste hasta pararse en el centro.
      Te sugeriría que cogieses un péndulo y le dejases oscilar (no vale el de un reloj de péndulo que no tiene casi rozamiento). Después de oscilar se parará en el centro, pese a que ahí la gravedad no le acelera para ninguno de los lados (hacia abajo no cae por la cuerda), es exactamente el mismo caso que el meteorito ;)

    13. yo mejor me agarro por el centro a todas las de la tierra jejejeje, aunque saquen muchas voces jejejeje

    14. te equivocas, con la caida sin aire, mientras mas te vayas acercando al centro de la tierra la aceleracion aumenta debido a la atraccion de la gravedad, siendo asi que la velocidad con la que pasaria la persona por el centro de la tierra seria demasiado grande para poder llegar hasta el otro lado con la velocidad inicial que partio, la velocidad disminuiria al haber pasado el centro de la tierra puesto que la aceleracion en este caso seria ahora negativa, pero como tiene una velocidad bastante grande, llegaria hasta el otro lado.

    15. Hola Slide. Recuerda que la gravedad en el centro de la tierra es igual a cero. Si en el centro de los astros la gravedad es cero, que fuerza obligaría a los objetos caer hacia el centro? Entre el centro de los astros y la superficie hay un punto donde la gravedad cambia su dirección de atracción y ese punto en la tierra quedaría a 1091 kilómetros de la superficie. Debe entenderse que si hubiera un túnel entra la superficie y el centro de la tierra, entre la superficie y 1091 kilómetros seria bajando o cayendo y de allí hacia el centro de la tierra seria subiendo (increíble, verdad?). Este fenómeno debe ser investigado por los científicos para poder descifrar la realidad del comportamiento de la gravedad, el surgimiento del campo magnético y otros fenómenos no entendibles hasta el momento en el interior de los astros.

    16. Raul, en el centro efectivamente es cero, pero en cuanto te alejas del centro, ya hay una fuerza que te tira hacia el centro (debido a que hay masa, de la Tierra, “por dentro”), no hacia afuera, la gravedad no es repulsiva, solo atractiva.

      Así que el punto de equilibrio es el centro, como normalmente todo el mundo conoce y espera.
      Además, un cuerpo que cayese por un túnel así sería equivalente (cualitativamente) a una canica que cae por un cuenco: por las paredes se va acelerando, pasa por el centro del cuenco (donde no experimenta ninguna fuerza, es donde se detendrá al cabo de un tiempo!), y va oscilando hasta detenerse en el centro, no se detiene a una altura de X cm en la pared de la taza.
      Con esto supongo que quede más claro como caen las cosas…

    17. Hola Blackhawk. Gracias por tu respuesta. Esta claro que tu te riges estrictamente por los conceptos y paradigmas conocidos y eso esta muy bien porque eres estudioso del tema. Para entender la razón por la cual los científicos han tenido que acudir a teorías y conceptos inaceptables como la teoría del dynamo y la supuesta masa pesada del núcleo central de la tierra (NIFE) necesariamente tenemos que liberarnos de presiones paradigmaticas y analizar los casos con mente nueva, teniendo como punto de partida los hallazgos con la utilización de los ondas sísmicas al paso por el interior de la tierra.

    18. Aunque sería bueno también que nunca nos olvidemos de la realidad y de lo que observamos todos los días, eso no está mal y nuestras ideas se deben ceñir a esos hechos… ;)

    19. y la lava?? como la crusas…

    20. Tanto por descubrir…y tan corta que es la vida

    21. increible

    22. blecket dijo:

      ¿no se supone que la fuerza de gravedad es de 10Km/h cada segundo? ¿entonces porque dice que la velocidad limite es de 200Km/h? ademas yo creo que si llegara al centro de la tierra con suficiente velocidad, seguiria derecho ya no callendo, sino expulsado hacia el otro extremo claro esta que reduciendo la velocidad por la fuerza de atraccion, (si la velocidad es demaciada) porque si no es demaciada, no alcansara salir al otro lado, sino q mas bien pasaria el centro, y a una distancia determinda llegaria a una velocidad 0 y volveria a caer y volveria a pasar por el nucleo y asi susecivamente hasta quedar en el centro. pero si la velocidad es demaciada, podria llegar al otro lado en forma de expulsion claro esta con una velocidad muy reducida

    23. Hola Blecket,
      Sí, la aceleración de la gravedad es de 10 m/s (cuidado, no km/h. Si lo convertimos serían 36 km/h), por lo que en caída libre irías acelerando continuamente… pero solo cuando no hay aire.
      Cuando hay aire, éste te frena, por lo que ya no seguirás acelerando continuamente. Y para un cuerpo como el humano, aprox. puedes llegar hasta una velocidad de 200 km/h. Si vas más rápido, el aire te frena más, y si vas más lento, acelerarás algo más debido a la gravedad.

      El resto te comentas es precisamente lo que está contado en la entrada.

    24. Yahiko dijo:

      La posibilidad es imposible , primero porque hay mas de 3000ºC antes de llegar al nucleo y para pasar la tierra tienes que pasar recto es decir que por el centro. Eso quiere decir que te derritirias antes de ganar la velocidad puesta en susodicho texto

    25. gustavo delgado dijo:

      con limitado conocimieno del tema, puedo comentar que son muchos los parametros adversos que nos impidirian realizar tal empresa, tal es el caso de las altas temperaturas, la presion, la velocidad en el centro de la tierra y el material para construir alguna capsula resistente a dichos temas, por lo tanto yo lo comparo tanto como a la quimera de rebasar la vel de la luz para realizar viajes en el tiempo, aun sabiendo que rebasandola nuestra masa se convertiria en energia (o sea que nos petateamos) y solo regresariamos unos cuantos minutos insignificantes que no aportarian nada a nuestras observaciones.

      señores, la ciencia, aun lo avanzada que se encuentra, todavia esta en pañales y hay muchos enogmas que estoy seguro no se resolveran en nuestras generaciones, y de hecho , no se si llegaran a resolverse!!!! saludos!!!

    26. Ufff! Qué nivel el de algunos…

    27. shaggy dijo:

      amm estoy de acuerdo con gustavo delgado; y mas cuando en vez de restaurarlo estamos destrullendolo.. para cuando esos dias del viaje al centro de la tierra lleguen no habra nadie quien los realice…

    28. Axel Rabanales dijo:

      wow that quality is what I read

    29. La misma presión haría que las mismas rocas se aguantasen unas con las otras, formando así un espacio interno, del mismo modo que lo hacen las paredes de un iglú o las columnas de un arco.

    30. Gonzalo Chavez dijo:

      vean el vídeo completo y cambiaran su forma de pensar, es como lo que pintaron: Cristobal Colon descubrió a América…. Por dios como descubres algo que ya existe con numerosos habitantes. todo lo que sabemos es por conveniencia de unos pocos que ya sabemos quienes son. Saludos.

    31. Sentencia dijo:

      Ley cosmica, si a un iglú, o un arco, le pones un tejado de millones de toneladas encima lo más normal es que se hunda, porque la resistencia del material no es tan grande. En el caso del interior de la tierra, la presión del material de la superficie en tan grande que su energía hace que las rocas lleguen a fundirse y no logren reservar ningún espacio interno.
      Como ejemplo, pon un huevo en el suelo y písalo, descubrirás que la cascara no se acomoda con la presión reservando su interior sino que queda aplastado.

    32. -”la gravedad con que nos atrae se debe únicamente a la masa que está más interna a nosotros, no afectando para nada la masa que hemos dejado “arriba”-.

      Estuve leyendo el link que usted dejo para entender mejor esta parte del fenómeno y me dejo todavía peor. Alguien podría explícale con palabras simples a un simple mortal (yo) como es que la gravedad (siendo un fenómeno intrínseco de la masa) solo atrae hasta el centro de la tierra y la masa que esta sobre el viajero no importa. Según tengo entendido la gravedad en la luna es inferior a la tierra por tener una masa inferior, entonces cuando el viajero este a una distancia del centro de la tierra igual al radio de la luna y suponiendo que los componentes de ambos planetas sean similares pues la gravedad para el viajero seria igual que en la luna ¿? ¿Me explico?–¿entienden porque no entiendo? Si a eso le sumas que la masa que tiene el viajero entre él y la superficie de la tierra es mayor que la que tiene hasta el centro de la tierra. Nada, que no entiendo ni ostias y cualquier ayuda será agradecida con un sonado “Muchas gracias” en negritas y cursiva :)

    33. Sentencia dijo:

      Es muy sencillo Rufo, cuando caes por el tubo sin aire siempre tienes más masa por debajo de tí que por encima hasta llegar al centro mismo de la tierra, momento en el cual, continuando el viaje por el tubo, tendrías menos masa a los pies, con lo que a partir de ese punto la aceleración sería negativa, teniendo en cuenta que la energía ganada en el descenso sería igual a la perdida en el ascenso. En las otras direciones, delante, detrás, izquierda y derecha, la cantidad de masa es igual a ambos lados compensándose, por tanto no afectan.

    34. Carolina dijo:

      Para saber el lugar exacto de la antipodas de donde te encuentras: http://herramientas-online.com/antipodes/mapa-antipodas.php

      Es increible la presición.

    35. Roberto Arévalo dijo:

      Que datos tan interesantes y a la vez un buen ejercicio de la imaginación

    36. Argumentos interesantes. Pero cuidado con los dogmas de fe, ya que son contrarios a la ciencia. Se puede discutir desde un punto u otro sin aportar mas que adrenalina. Yo me planteo cuestiones y no puedo contestar con certeza absoluta, pero puedo tener en cuenta opciones en apariencia contradictorias. Es posible que el planeta este relleno de magma radiactivo y por ello se mueven las placas tectonicas o se abre la corteza terrestre dejando fluir sus entrañas. Tampoco es demasiado raro pensar que el interior de la tierra albergue gases compactados hasta que se forman liquidos o solidos puesto que se han encontrado en simas y fosas (como la de las marianas, de una profundidad ligeramente superios a los 11km) fuentes de metano y aguas extremadamente frias y de algun sitio tendran que salir. En cuanto al mito o no (el tiempo y la ciencia lo dira) de que la tierra sea hueca, el propio hecho de que la gravedad se origine a raiz de la masa terrestre impide que la corteza terrestre se derrumbe hacia el centro ya que el centro es hueco; asi la corteza terrestre vista desde aqui arriba nos atrae hacia ella y vista desde dentro tambien. Creo que la unica manera de saberlo seria utilizando el programa de supertelescopios que se utiliza para saber de que se componen los astros, pero hacia la tierra. Pero eso es complicado puesto que deberian estar todos estos supertelescopios a cierta distancia en el espacio. Por favor, tengamos la mente abierta que ser racional no es creer que esta todo demostrado o que si no nos cuadra es que no existe. Hace apenas 20 años el atomo era la particula indivisible y hoy en dia hasta se puede abrir su nucleo y estudiar subparticulas que estan dentro. Gracias

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