La Terra e il paesaggio Dinamiche della geosfera Fabio Fantini, Simona Monesi, Stefano Piazzini La Terra e il paesaggio Dinamiche della geosfera Secondo biennio e quinto anno

Capitolo 5 I movimenti della Terra solida Lezione 23 Dentro la Terra

Conoscenze dirette Raccogliere informazioni dirette sull’interno della Terra non è possibile, se non entro uno strato superficiale di appena 12 km. Infatti: i più profondi pozzi minerari arrivano alla profondità di 4 km; le caverne più profonde arrivano a 2 km; le perforazioni più profonde arrivano a 12 km.

Conoscenze dirette Rispetto alle dimensioni della Terra (il raggio terrestre misura oltre i 6370 km), pozzi minerari, grotte e trivellazioni raggiungono una profondità del tutto trascurabile.

Densità della Terra È possibile conoscere in modo indiretto la composizione e la struttura interna della Terra. Per questo è necessario studiare alcune caratteristiche fisiche del nostro pianeta come: la densità; la temperatura; il campo magnetico.

Densità della Terra Si stima che al centro della Terra la pressione sia tra 3,5 e 4 milioni di volte maggiore della pressione atmosferica. Gli elevati valori di pressione presenti verso il centro della Terra non giustificano, però, consistenti aumenti della densità, perché solidi e liquidi sono quasi del tutto incomprimibili. La causa va ricercata piuttosto nella presenza di materiali a densità più alta. Le rocce e i materiali presenti non sono gli stessi che si trovano in superficie. La struttura interna della Terra non è omogenea.

Analogie con altri corpi del sistema solare Le meteoriti forniscono informazioni sulla possibile composizione dei materiali interni della Terra. La meteorite di Hobe, scoperta in Namibia, è la più grande del mondo. Pesa 66 tonnellate; è composta da ferro (82%), nichel (16%), cobalto (1%) e altri elementi (1%). Le meteoriti sono frammenti di materia extraterrestre che talvolta attraversano l’atmosfera e cadono sulla Terra.

Analogie con altri corpi del sistema solare Le meteoriti sono di tre tipi: meteoriti rocciose formate da silicati, soprattutto mafici; meteoriti ferrose formate da una lega di ferro e nichel; meteoriti roccioso-ferrose formate sia da silicati che da ferro e nichel.

Analogie con altri corpi del sistema solare Se assumiamo che le meteoriti rappresentano un campione della composizione dei pianeti terrestri, anche la Terra dovrà essere composta da silicati e da una lega metallica di ferro e nichel. Poiché i silicati si trovano abbondantemente nello strato più esterno della Terra, la lega di ferro e nichel non può che trovarsi in profondità. Ciò spiegherebbe perché la densità della Terra sia molto più elevata di quella dei materiali presenti sulla sua superficie.

Temperatura e profondità All’interno della Terra la temperatura aumenta con la profondità in media di 2,7 °C ogni 100 m, anche se in modo non costante. Aumento della temperatura con la profondità nella galleria del Sempione. Durante i lavori ci fu l’attraversamento di zone in cui la temperatura raggiungeva 45°C.

Temperatura e profondità L’incremento di temperatura, espresso in °C, che si registra ogni 100 m di profondità è definito gradiente geotermico. Il valore del gradiente geotermico tende a diminuire negli strati più profondi del pianeta. Se il valore medio di 2,7 °C/100 m si mantenesse costante, la temperatura al centro della Terra arriverebbe a 170.000 °C e la Terra esploderebbe in una nube di gas. L’interno terrestre è molto caldo (4000/4500 °C), ma le rocce, che in superficie fonderebbero a 1000 °C, in profondità subiscono l’effetto delle elevate pressioni che ostacolano la fusione.

Campo magnetico e interno della Terra La Terra si comporta come una gigantesca calamita. Il campo magnetico di una calamita viene rivelato dagli allineamenti disegnati da limatura di ferro sparsa su un foglio di carta. Come una calamita genera un campo magnetico, così la Terra genera il campo magnetico terrestre.

Campo magnetico e interno della Terra Un campo magnetico è descritto da linee di forza (un ago magnetizzato è sempre parallelo alle linee di forza) che confluiscono nei poli del magnete. Le linee di forza del campo magnetico terrestre confluiscono nei poli magnetici terrestri. I poli magnetici terrestri formano un angolo di circa 11° con i poli geografici.

Campo magnetico e interno della Terra Al di sopra dei 600 °C le sostanze magnetiche perdono le loro proprietà; a causa delle alte temperature, nessun magnete può essere presente all’interno della Terra. Il campo magnetico terrestre può dipendere solo dalla presenza in profondità di un flusso di correnti elettriche. Possiamo considerare la Terra estremamente disomogenea. In essa, un pesante nucleo di ferro e nichel, conduttore di elettricità, è circondato da uno strato meno denso costituito di rocce silicatiche.