Alla scoperta di Gaia
VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA
La copertina del famoso romanzo di Jules Verne “Viaggio al centro della Terra” e l’illustrazione della effettiva
struttura interna del nostro pianeta, così come è risultata da accurate indagini scientifiche
Alla scoperta di Gaia
VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA
Nel suo celebre romanzo
del 1864 “Viaggio al
centro della Terra”, Jules
Verne narra della
avventurosa impresa del
Professor Otto
Lidenbrock e dei suoi
compagni che, partendo
dal vulcano islandese
Snaeffels, tentano, tra
mille peripezie, di
raggiungere il centro del
nostro pianeta.
Lo scrittore francese Jules Verne
Nella sua storia Verne descrive un interno del pianeta
ricco di cavità e popolato di creature fantastiche. Ma la
realtà è ben diversa da ciò che lo scrittore francese
immaginava. I 6371 km che separano la superficie dal
centro della Terra sono un susseguirsi di materiali solidi,
compatti ed a temperature via via più elevate. Un
ambiente talmente inospitale che nessun essere umano
potrebbe mai, ragionevolmente, pensare di poter visitare
Due belle illustrazioni che descrivono le avventure
del Professor Lidenbrock e dei suoi compagni
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VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA
Ma se l’interno della Terra è davvero
così inaccessibile, come hanno fatto gli
scienziati a comprenderne, in modo
preciso e dettagliato, la struttura per
tutti i suoi 6371 km di spessore?
Il centro della Terra si
trova ad una profondità
di ben 6371 km
Il Kola Superdeep Borehole è una perforazione che ha
raggiunto la profondità di oltre 12200 metri
Queste conoscenze ed informazioni non sono
state ottenute “in modo diretto”, cioè mediante
perforazione e successiva raccolta ed analisi dei
materiali incontrati nel corso dello scavo. Le
trivellazioni più profonde, infatti, hanno sinora
raggiunto (a causa di insormontabili difficoltà
tecniche) solo rocce poste ad alcune migliaia di
metri dalla superficie. Vale a dire una distanza
ben lontana dai 6371 km di effettivo spessore
della Terra
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Per riuscire nell’intento gli scienziati hanno dovuto
utilizzare dei metodi di “tipo indiretto”, grazie alle
analisi sismiche. Infatti quando avviene un
terremoto, le onde attraversano tutto il pianeta,
effettuando una sorta di “radiografia” del suo
interno. Ovviamente da parte degli studiosi c’è
bisogno di una grandissima abilità nell’analizzare le
informazioni contenute all’interno dei cosiddetti
“sismogrammi”
Il sismogramma è il grafico di un terremoto tracciato dai
sismografi cioè dagli strumenti che lo rilevano
Le attuali conoscenze sulla struttura interna della
Terra sono dovute all’analisi delle onde sismiche
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Grazie alle analisi sismiche gli studiosi hanno scoperto che la Terra ha una struttura
interna costituita da strati (o gusci) concentrici, proprio come quella di un frutto.
Sembra, a tal proposito, che il frutto che meglio si presta per questo paragone sia
l’avocado
Le proporzioni reciproche tra le parti interne di un avocado sono, curiosamente, piuttosto simili a quelle del nostro pianeta
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Date queste premesse vediamo ora che cosa si incontrerebbe se si potesse davvero
effettuare un viaggio dalla superficie fino al centro della Terra.
L’involucro più esterno del nostro pianeta è la crosta terrestre. Gli scienziati distinguono
una crosta continentale (che si trova in corrispondenza delle terre emerse) ed una crosta
oceanica (che si trova in corrispondenza degli oceani). La prima risulta meno densa e più
spessa; la seconda, al contrario, ha minore spessore ma maggiore densità.
Al disotto della crosta e, quindi, ad una profondità variabile tra i 6-7 km (fondi oceanici) ed
i 60-70 km (grandi catene montuose) si trova una superficie (di discontinuità) che segna il
passaggio con il sottostante mantello. A questa superficie è stato dato il nome di
“discontinuità di Mohorovicic (Moho)” in onore del geofisico croato Andrija Mohorovicic che
per primo la individuò
Crosta terrestre e discontinuità di Mohorovicic
Andrija Mohorovicic (1857 – 1936)
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Il mantello, che ha una densità maggiore rispetto alla crosta, è molto spesso e
raggiunge la profondità di 2900 km dove, una nuova superficie (di discontinuità)
segna il passaggio con il nucleo esterno. A tale superficie è stato attribuito il
nome di “discontinuità di Gutenberg”, in onore del fisico e sismologo tedesco Beno
Gutenberg che per primo la individuò nel 1914
Beno Gutenberg (1889 – 1960)
La discontinuità di Gutenberg segna il passaggio tra il
mantello ed il nucleo esterno della Terra
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Per quanto riguarda la composizione del mantello è necessario fare una precisazione di
grande importanza. Infatti tra i 70 e i 250 km di profondità, esiste una fascia del mantello
che presenta un comportamento di tipo plastico essendo composta da rocce parzialmente
fuse. A tale fascia è stato attribuito il nome di astenosfera (zona di debolezza).
Tutte le rocce che si trovano al disopra della astenosfera formano la cosiddetta litosfera,
la quale comprende perciò tutta la crosta nonché la primissima parte del mantello ed ha
un comportamento di tipo rigido
La astenosfera è una zona del mantello che si trova tra i 70 ed i 250 km di profondità. Al
disopra della astenosfera (plastica) c’è la litosfera (rigida)
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A partire dai 2900 km di profondità ha dunque inizio il nucleo esterno del nostro pianeta.
Esso ha una densità ancora più elevata rispetto al mantello, avendo delle caratteristiche di
tipo metallico. Il nucleo esterno, a causa delle sua elevatissima temperatura, si comporta
come un fluido e non consente, perciò, il passaggio di un determinato tipo di onde sismiche
chiamate “onde S”. Alla profondità di circa 5150 km un’altra superficie (di discontinuità)
segna il passaggio con il nucleo interno il quale si comporta come un solido. Quest’ultima
superficie prende il nome di “discontinuità di Lehmann” in onore della sua scopritrice, la
sismologa e geofisica danese Inge Lehmann. Le caratteristiche del nostro pianeta
proseguono poi, sostanzialmente invariate, sino alla profondità di 6371 km dove, in pratica,
si trova il “centro della Terra”.
La discontinuità di Lehmann separa il
nucleo esterno (fluido) da quello interno
(avente un comportamento solido)
Inge Lehmann (1888 – 1993) scoprì la superficie di passaggio tra il nucleo esterno ed
il nucleo interno della Terra. Accanto alla sua immagine uno stralcio dei suoi studi
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1%
82%
17%
I tre principali “gusci” che
formano la Terra e le
percentuali dei loro
rispettivi volumi rispetto a
quello complessivo del
pianeta
In conclusione, il nostro pianeta risulta costituito da tre involucri concentrici. La crosta il cui
volume è l’1% dell’intero volume della Terra, il mantello il cui volume è l’82% del totale ed il
nucleo che occupa il 17% dell’intero volume terrestre.
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La Temperatura e la densità dei materiali che formano l’interno della Terra
sono in costante aumento dalla superficie al centro del nostro pianeta
Un’ultima ma importante considerazione sull’interno della Terra, riguarda le temperature e
le densità dei materiali che man mano si incontrano lungo i 6371 km che separano la
superficie terrestre dal suo centro. Queste grandezze risultano in progressivo aumento,
come si evince anche dall’osservazione delle sovrastanti figure