L’interno della Terra • I geologi hanno scoperto com’è fatto l’interno della Terra studiando le onde sismiche. • Si producono piccoli terremoti artificiali e si misura la propagazione delle onde nel sottosuolo. • Le onde sismiche cambiano velocità e sono deviate quando incontrano discontinuità, ossia quando cambia la densità o lo stato di aggregazione del materiale in cui si propagano. onde sismiche riflesse terremoto discontinuità onde che cambiano velocità e direzione 1

la struttura interna del pianeta Terra secondo i geologi crosta L’interno della Terra la struttura interna del pianeta Terra secondo i geologi crosta astenosfera 300 km 1300 ºC mesosfera mantello 2000 ºC 2900 km nucleo esterno 3000 ºC 5000 km nucleo interno 4500 ºC 6400 km 2

astenosfera (mantello parzialmente fuso) L’interno della Terra Il «guscio» che ricopre la Terra è la crosta terrestre, uno strato solido che comprende le masse dei continenti e i fondali degli oceani. litosfera = crosta terrestre + parte più superficiale del mantello, che è rigida crosta oceanica crosta continentale litosfera astenosfera (mantello parzialmente fuso) Sotto la litosfera, nel mantello terrestre ci sono: • l’astenosfera, formata in parte da magma fluido • la mesosfera, che è rigida e si estende fino a una profondità di 2900 kilometri. 3

L’interno della Terra L’interno della Terra è caldo. Oltre i 500 m di profondità la temperatura aumenta di circa 30 ºC ogni kilometro. Sotto la crosta terrestre poi la temperatura cresce ancora, ma più lentamente. La parte più calda del pianeta è il nucleo centrale: • nucleo esterno: è fluido e ha uno spessore di circa 2000 kilometri • nucleo interno: è solido, ha un raggio di circa 1500 kilometri e temperatura superiore a 4000 ºC

Come si è formato il pianeta Terra? Il nostro pianeta si è formato 4,5 miliardi di anni fa, quando la forza di gravità ha fatto accumulare polveri e grani di roccia dispersi nello spazio. All’inizio la Terra fu un caldissimo globo di magma, per tre ragioni: • il bombardamento da parte dei corpi solidi che via via si aggiungevano • la pressione degli strati più esterni su quelli interni • la radioattività, con atomi che si trasformano liberando energia. 5

Come si è formato il pianeta Terra? Poi si formarono gli strati interni: i materiali più densi (come il ferro) affondarono nel nucleo, quelli meno densi salirono in superficie: • i silicati di alluminio, più leggeri, hanno dato origine alla crosta • i silicati di magnesio, più pesanti, hanno formato il mantello. La prima atmosfera terrestre era fatta di vapore acqueo (80% circa) e diossido di carbonio (18% circa). In seguito il pianeta si è raffreddato e il vapore acqueo si è condensato dando origine agli oceani. La vita si è sviluppata negli oceani; soltanto in seguito si è estesa anche alla terraferma. 6

La deriva dei continenti − La teoria di Alfred Wegener Indice La deriva dei continenti − La teoria di Alfred Wegener fossili di mesosauro Sudamerica e Africa meridionale: • sembrano due tasselli di un puzzle • hanno formazioni rocciose simili • ospitano fossili degli stessi animali e delle stesse piante, risalenti a oltre 200 milioni di anni fa. I fossili della pianta Glossopteris sono stati trovati anche in India, in Antartide e in Australia. Come si spiegano tutte queste osservazioni? formazioni rocciose fossili di Glossopteris 200 milioni di anni fa gli odierni continenti erano uniti in un’unica grande terra emersa 7

La deriva dei continenti − La teoria di Alfred Wegener Indice La deriva dei continenti − La teoria di Alfred Wegener 100 milioni di anni fa oggi 200 milioni di anni fa 8

Esplorando il fondo del mare si è scoperto che Le dorsali oceaniche Una ricostruzione tridimensionale della crosta oceanica. Al centro degli oceani si riconoscono le grandi dorsali. Le principali fosse sono vicino alle coste dell’Asia, dell’Australia e del Sudamerica. Esplorando il fondo del mare si è scoperto che in mezzo agli oceani ci sono le dorsali oceaniche: • al centro c’è una valle, una spaccatura attraverso cui fuoriesce magma che sale dal mantello • il magma emerso si raffredda e forma due catene montuose laterali. 9

Che cosa accade sotto le dorsali oceaniche? 1 il magma sale e, quando incontra fratture nella crosta terrestre, emerge in superficie 1 dorsale oceanica 2 ai lati delle dorsali il magma si sposta, creando nuova crosta e raffreddandosi 2 3 il magma raffreddato affonda nell’astenosfera ed è sostituito da altro magma caldo cella convettiva 3 Le correnti convettive dell’astenosfera funzionano come un nastro trasportatore, che trascina la litosfera in senso orizzontale. 10

La tettonica delle placche placca euroasiatica placca euroasiatica placca nordamericana placca arabica placca delle Filippine placca del Pacifico placca di Cocos placca dei Caraibi placca africana placca di Nazca placca sudamericana placca australiana placca antartica placca antartica La litosfera è formata da grandi «lastre» delimitate dalle dorsali e dalle fosse oceaniche. Le placche o zolle della litosfera si muovono lentamente come zattere che «galleggiano» sull’astenosfera, trascinando con sé le masse dei continenti. 11

La tettonica delle placche Che cosa succede quando due placche si avvicinano una all’altra? Si ha l’orogenesi, ossia la formazione di una catena montuosa. 12

La tettonica delle placche Che cosa succede quando la crosta continentale di una placca si avvicina alla crosta oceanica di un’altra placca? Si ha la subduzione: la crosta oceanica, che è più densa, affonda sotto la crosta continentale con cui si scontra. Come risultato si possono formate catene montuose e fosse oceaniche. fossa oceanica Con la subduzione la crosta terrestre viene «riciclata»: finisce nell’astenosfera, fonde e prima o poi tornerà in superficie attraverso una dorsale oceanica. 13

I fenomeni geologici endogeni ed esogeni I fenomeni endogeni hanno origine all’interno della Terra; nell’arco di molti milioni di anni modificano l’aspetto della superficie terrestre. I fenomeni geologici esogeni hanno origine al di fuori della litosfera; con la loro azione continua modificano lentamente il paesaggio. 14