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Viaggio geologico al centro della Terra di Aaronne Colagrossi

Reading Time: 6 minutes

livello elementare
.
ARGOMENTO: GEOLOGIA
PERIODO: NA
AREA: DIDATTICA
parole chiave: Terra

 

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La Terra, il pianeta su cui l’Homo sapiens vive, è una struttura geologica notevolmente dinamica, sviluppata e complessa. Nonostante se vista dallo spazio ci sembrerebbe apparentemente come una quieta distesa di terre emerse, circondata da oceani blu cobalto e formazioni cicloniche bianche, come vele di un gigantesco galeone spagnolo, in realtà al di sotto dei nostri piedi esiste un mondo geologico quasi completamente inesplorato, almeno direttamente con mezzi meccanici. Le nostre conoscenze del mondo sotterraneo derivano studi effettuati mediante l’analisi delle onde sismiche, in particolare quelle dei terremoti, soprattutto quelli di magnitudo elevata. Ma andiamo per ordine.

Il pianeta Terra, dopo notevoli studi fatti a partire dal 1971, può essere suddiviso in una serie di inviluppi, o involucri, di tipo concentrico, che sono stati studiati e suddivisi in base alle loro caratteristiche composizionali, sismiche e meccaniche.

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Da ragazzo, come forse molti di voi, leggendo il Viaggio al centro della terra di Jules Verne, ho spesso immaginato, se non sognato, di poter attraversare il nostro bel pianeta esplorandolo come gli avventurosi protagonisti del libro, scendendo verticalmente all’interno del camino di un vulcano spento verso il centro della Terra, alla scoperta di un mondo sotterraneo. Purtroppo ciò è scientificamente impossibile: anche riuscendo a trovare una caverna od un pozzo verticale percorribile non potremmo sopravvivere a lungo nei circa 6372 chilometri che ci aspettano per raggiungere il centro della Terra. Ricordiamoci che questa distanza è una misura media tra il raggio all’equatore e quello polare essendo il nostro pianeta, come sapete, simile ad un ellissoide con uno schiacciamento ai poli.

Ma come è fatta la Terra?
Dalle analisi delle peculiarità fisiche e meccaniche dedotte tramite autorevoli studi scientifici è possibile rappresentare il nostro pianeta come una sequenza di involucri, più o meno sferici, dall’esterno verso l’interno. Nell’immagine pittorica, li vediamo rappresentati partendo dalla superficie esterna fino alla sfera gialla più interna che, come vedremo, si chiama Nucleo.

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Ma andiamo nei particolari del nostro viaggio verso il centro della Terra.

crosta terrestre

Come vedete dal disegno nella parte più esterna incontriamo la Crosta terrestre (sulla quale viviamo). Essa può essere divisa in due tipologie:

a. la Crosta oceanica
composta prevalentemente da rocce di natura vulcanica, sia intrusive che effusive. Molto spesso vi si ritrovano litologie di tipo basaltico e gabbrico. Le porzioni a contatto con la massa oceanica (i fondali) sono costituite da sedimenti pelagici ed emi-pelagici di spessore variabile. La crosta oceanica, a seconda dell’oceano (o del mare, nel caso del Tirreno per esempio) si presenta con spessori variabili da 4 a 10 chilometri;

b.
la Crosta continentale
Essa presenta uno spessore variabile dai 30 ai 70 chilometri (specialmente in prossimità delle grandi catene montuose come gli Himalaya) e può essere suddivisa in due ulteriori porzioni:
Crosta continentale superiore, che ha uno spessore di circa 25 chilometri ed è composta principalmente da rocce ignee come graniti e rocce metamorfiche;

– Crosta continentale inferiore, più densa rispetto alla superiore ma comunque meno densa rispetto alla crosta oceanica (la densità viene misurata in grammi  su centimetri cubici).

Troviamo quindi il Mantello
Questa affascinante struttura, sottostante alla crosta, costituisce circa l’85% del volume complessivo del nostro pianeta. Nelle porzioni più profonde del mantello si stima che la roccia subisca una pressione di circa un milione e mezzo di atmosfere. 

Il mantello può essere suddiviso in due porzioni, separate da un limite di transizione, la Astenosfera:

a. Mantello superiore, definito anche mantello litosferico, decisamente denso (circa 3.4 g/cm3), è delimitato superiormente dalla discontinuità di Mohorovičić (dal geofisico croato Andrija Mohorovičić, che la scoprì) che noi geologi chiamiamo affettuosamente Moho.  Tale discontinuità varia appunto se ci si trova in prossimità di oceani o terre (quindi ad una profondità variabile tra i 4 ai 70 chilometri). Il margine inferiore del mantello superiore è posto a circa 700 chilometri di profondità. Questa è anche la quota alla quale sono registrati gli ipocentri dei terremoti più profondi (oltre i 300 chilometri).

Che cos’è un ipocentro
L’ipocentro è il punto focale di un terremoto posto a una determinata quota in profondità. Esso non deve essere confuso con l’epicentro che consiste nella proiezione sulla superficie terrestre dell’ipocentro stesso. All’interno del mantello superiore si individua la Astenosfera; ne fu intuita l’esistenza nel 1926, ma venne effettivamente rilevata a seguito del terremoto cileno del 1960. In questa zona terrestre le onde sismiche di taglio (o S) subiscono un netto rallentamento. La diminuzione di velocità colpisce in minor misura anche le onde primarie (P). Di conseguenza vi si identifica una zona definita Low Velocity Zone (LVZ) o zona a bassa velocità. L’esistenza dell’astenosfera, in parte fusa (nello specifico è un fluido altamente viscoso) e della LVZ è di fondamentale importanza nel modello sulla dinamica della Terra detto “Tettonica delle Placche”, in cui le zolle continentali si spostano galleggiando su questa porzione liquida.

b. Mantello inferiore, composto in maniera molto simile a quello superiore (ma con meno ferro e maggiore silicio) è molto più denso essendo dell’ordine di circa 5.6 g/cm3 a 3000 chilometri di profondità. Questa è la profondità alla quale si attesta il limite inferiore, definito di Gutenberg (dal geofisico tedesco che la descrisse nel 1914). Lungo questa discontinuità avviene un cambiamento radicale delle onde sismiche P e S che la attraversano, evidenziando un netto aumento di densità e, soprattutto, un passaggio da stato solido a liquido della massa rocciosa. Si ritiene che lungo la discontinuità di Gutenberg, per uno spessore di circa 200 chilometri sia posta la genesi di alcune aree di materiale caldo (tipo pennacchi, con temperature di circa 4000°C) che genererebbero strutture vulcaniche importanti come l’arcipelago delle Hawaii (oceano Pacifico), lo Yellowstone (Wyoming, U.S.A.) e l’isola Réunion (oceano Indiano).

All’interno della Terra, al di sotto del mantello, troviamo il Nucleo composto principalmente da ferro e nickel. Si compone di un nucleo esterno e di uno interno.
a. Nucleo esterno.
Si presenta allo stato liquido, con una temperatura di circa 3000°C e una densità di circa 9.3 g/cm3. Le strutture convettive in questo nucleo, generate dalle alte temperature, sembrerebbero essere la causa del campo magnetico terrestre;

b. Nucleo interno.
È il più vicino al centro della Terra e si trova, invece, allo stato solido; questa condizione è dovuta alle elevate pressioni. Si presume che sia costituito prevalentemente da ferro ad una temperatura di circa 5500°C con una densità di circa 13 g/cm3.

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Siamo finalmente arrivati al centro della Terra. Spero vi sia piaciuto questa mia prima escursione nella struttura interna del nostro pianeta. Naturalmente è solo un’introduzione all’argomento che, come immaginate, è estremamente complesso. Abbiamo semplicemente scalfito la superficie dell’argomento ma il nostro viaggio continua alla scoperta del nostro pianeta.

Aaronne Colagrossi
geologo, reporter e scrittore
Sin da bambino nutre una profonda passione per la natura in tutte le sue forme, in particolare per i dinosauri e per gli squali, le misteriose creature del mare. Dopo aver frequentato le scuole superiori, nel 2000 si iscrive ad un corso di Geologia presso l’Università di Parma, identificando definitivamente la storia del nostro pianeta ciò che maggiormente si addice alle sue attitudini. Ottiene la laurea in Scienze Geologiche presso l’Università del Molise con una tesi in rilevamento geologico e paleontologia, che si rivelerà una svolta nella sua futura carriera di autore di narrativa. La zona di studio, al confine tra Abruzzo e Molise, si mostra ricchissima di fossili di denti di squalo.  Dalle sue esperienze nascono molti reportage e libri di successo … che lo hanno reso famoso sul web  – www.aaronnecolagrossi.com

      


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