Il centro della Terra


Oggi parliamo del centro della Terra. Qualcuno di voi dirà cos’altro c’è da dire oltre quello che già sappiamo.
Ebbene vogliamo scommettere che quello che vi dirò non lo sapevate? Per la precisione due cose.

Ricordate quella vecchia lezione scolastica sull’interno della Terra, fatto a strati concentrici come una cipolla: crosta, mantello e nucleo, con materiali a densità, pressioni e temperature crescenti? E il centro della Terra fatto di un nucleo di materiale molto denso (ferro-nichel), che occupa circa la metà del raggio, diviso in due parti: una parte interna metallica di 2500 km di diametro circondata da uno strato esterno in cui ferro e nichel sono allo stato fuso dello spessore di 2200km.
E poi quegli acronimi con le iniziali dei principali elementi chimici: Sial (silicio e alluminio), Sima (silicio e magnesio), Nife (nikel e ferro), per memorizzare la composizione chimica degli strati via via più profondi?

E’ arrivato il momento di mettere da parte quello schema semplice e omogeneo per rendersi conto che la realtà sotto ai nostri piedi è ben diversa. Lo raccomandano gli studiosi di Scienze della Terra dell’Università dell’Arizona i quali, mettendo insieme anni di studi e modelli sull’interno del nostro pianeta (effettuati non soltanto da loro stessi), ci consegnano uno spaccato per niente schematico, fatto di ammassi caotici di particolari combinazioni mineralogiche.
La rivoluzione più sconvolgente sta nel mantello, quello strato spesso circa 2900 km, stretto fra la sottile crosta rigida (50 km appena) e il grande nucleo terrestre.
 Le miscele di silicati, a temperature fra i 2 mila e i 3 mila gradi, che costituiscono il mantello, spiegano gli esperti, non sono distribuite in maniera omogenea. Nelle zone più profonde del mantello, infatti, sono stati scoperti due enormi grumi di materiali ad elevata densità la cui origine è ancora poco chiara. Sono come due cumuli spessi alcune centinaia di km e posizionati l’uno in corrispondenza dell’Oceano Pacifico centrale, e l’altro fra l’Atlantico e l’Africa spiegano Ed Garnero e Allen McNamara, i due sismologi della Arizona State University’s School of Earth and Space Exploration, che a questo studio hanno dedicato un articolo sull’ultimo numero di Science (2 maggio 2008).

«I due ricercatori americani dell’Arizona hanno chiamato queste strutture cumuli termochimici e ipotizzano che si siano formati a causa della compattazione degli atomi di silicio, magnesio e ferro sotto le enormi pressioni esistenti al fondo del mantello – spiega Andrea Morelli, dirigente di ricerca dell’Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia, anche lui impegnato in ricerche sull’interno della Terra –. Esperimenti condotti in laboratorio, con apparati in grado di riprodurre pressioni molto elevate, hanno permesso di ricreare il minerale costitutivo di questi ‘cumuli termochimici’ che è stato battezzato post-perovskite».

Poiché l’interno della Terra è inaccessibile, allo scopo di studiarne la struttura vengono sfruttare le onde sismiche che lo attraversano, in modo da ottenere una sorta di radiografia o, meglio ancora, una vera e propria tomografia, capace di fornire immagini tridimensionali di strutture nascoste. Così, con una risoluzione mai raggiunta prima d’ora, sono stati individuati non solo i ‘cumuli termochimici’, ma anche le varie disomogeneità che caratterizzano il mantello: bolle, tubi e vesciche.
La geografia dell’interno della Terra, oltre a fornirci la corretta immagine del nostro pianeta, è utile per capire da quali meccanismi sono governati i moti convettivi che modificano continuamente la crosta terrestre, causando il movimento delle placche, la formazione delle montagne, i terremoti e l’attività vulcanica.

E questo non è niente. Leggete quest’altra.

Per la prima volta nella storia della scienza particelle provenienti dall’interno della Terra sono state rilevate dai laboratori sotterranei del Gran Sasso dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN).
Avete capito bene. Il centro della Terra emette particelle.

In particolare, sono stati osservati i “geoneutrini”, le più piccole ed elusive particelle di antimateria provenienti dall’interno del nostro pianeta, una sorta di antineutrini di origine terrestre.
Queste particelle sono il risultato del decadimento degli elementi radioattivi che si trovano a migliaia di chilometri sotto la crosta terrestre. Il decadimento produce enormi quantità di calore che fa poi spostare i continenti, scioglie le rocce e le trasforma in magma e lava per i vulcani.

L’esistenza dei geoneutrini e della radioattività che ne consegue permettono di spiegare le enormi energie che provengono dalle parti centrali della Terra, una delle principali fonti di energia del pianeta, anche se non l’unica. Anzi, con questa scoperta, viene smentita la teoria secondo la quale al centro del nostro pianeta vi sarebbe un enorme reattore nucleare che da solo lo riscalda tutto.

Già in passato, ricercatori giapponesi erano sulla strada giusta per la rilevazione dei geoneutrini, ma i loro rivelatori non erano stati in grado di segnalarli per via della presenza di centrali nucleari troppo vicine alla zona dell’esperimento che con i loro antineutrini andavano continuamente a disturbarne la rilevazione. I laboratori del Gran Sasso dell’INFN, lontani almeno 500 chilometri dalla più vicina centrale nucleare, hanno rilevato un segnale non contaminato della radioattività naturale del nostro pianeta, grazie soprattutto alla radiopurezza di Borexino, unica al mondo. Con questo esperimento, si potrà avere un’idea della quantità dell’Uranio, elemento radioattivo, presente sulla Terra e cercare di identificare preziosi giacimenti di combustibili nucleari.

Per il Professor Giampaolo Bellini “questa scoperta apre una nuova era nello studio dei meccanismi che governano l’interno della Terra. Uno studio esteso dei geoneutrini in vari punti della Terra darà la possibilità di avere informazioni più precise sul calore prodotto nel mantello terrestre, e quindi sui moti convettivi che sono alla base dei fenomeni vulcanici e dei movimenti tettonici“.

Ancora una volta i Laboratori del Gran Sasso dimostrano di essere un centro di ricerca di eccellenza nel campo della fisica astro particellare. Con i geoneutrini possiamo guardare direttamente all’interno della Terra fino a migliaia di chilometri di profondità. Ancora una volta, il nostro pianeta è un enorme laboratorio ricco di sorprese.

(fonte: Gruppolocale.it)


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Ingegnere. Io sono responsabile di quello che dico, non di quello che capisci tu. (Massimo Troisi)
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