VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA 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

VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA 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

VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA Alla scoperta di Gaia 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 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 Il Kola Superdeep Borehole è una perforazione che ha raggiunto la profondità di oltre 12200 metri

VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA Alla scoperta di Gaia VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA 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

VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA Alla scoperta di Gaia VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA 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

VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA Alla scoperta di Gaia VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA 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)

VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA Alla scoperta di Gaia VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA 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

VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA Alla scoperta di Gaia VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA 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)

VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA Alla scoperta di Gaia VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA 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

VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA Alla scoperta di Gaia VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA 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.

VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA Alla scoperta di Gaia VIAGGIO AL CENTRO DELLA TERRA 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