Nel cuore del Pianeta

venerdì, 21 settembre, 2007 17:55
Scritto in Fisica, Pianeta

Rappresentazione grafica dell’interno della Terra [credit: Wikipedia]Nel suo romanzo Viaggio al centro della Terra (1864), Jules Verne racconta l’incredibile e avvincente storia di una spedizione che si avventura nelle viscere di un vulcano per raggiungere il centro del Pianeta.
Nel corso di oltre un secolo, il magnifico racconto di Verne ha stimolato la fantasia non solo dei lettori, ma anche dei tanti geologi che da sempre si interrogano sulla misteriosa natura intima della Terra. Paradossalmente, infatti, conosciamo molte più cose sull’angolo di Universo in cui si trova la nostra galassia rispetto al “ripieno” del nostro Pianeta.
Grazie ai dati forniti dalle rilevazioni sismografiche, si è giunti a immaginare la Terra come un’enorme serie di matrioske suddivisa in numerosi “gusci”: crosta (la superficie su cui viviamo), mantello superiore, mantello inferiore, nucleo esterno, nucleo interno. Secondo questa ipotesi, ogni guscio conterrebbe minerali caratterizzati da particolari densità e proprietà fisiche. Nonostante questa tesi sia ormai accettata dalla maggior parte dei geofisici, come si comportino i materiali imprigionati nei diversi gusci a temperature e pressioni altissime rimane ancora un enigma.

Rappresentazione schematica di un atomoIntenzionato a risolvere almeno in parte questo intricato rebus, il prof. Jung-Fu Lin del Lawrence Livermore National Laboratory (California, USA) ha sottoposto un minerale ricco di ferro alle medesime condizioni in cui si trovano i minerali nel mantello inferiore a 2,000 km di profondità dalla crosta terrestre.
Studiando la reazione di questo minerale, il team di ricerca guidato da Jung-Fu ha osservato un progressivo schiacciamento e surriscaldamento degli atomi. Questo inatteso fenomeno ha avuto ricadute sulle proprietà globali del minerale, tra cui la capacità di rallentare o accelerare il passaggio delle onde sonore al proprio interno.

Per ottenere questo importante risultato, i ricercatori hanno utilizzato una particolare celletta ottenuta da un diamante, in grado di sopportare la fortissima pressione di 95 gigapascal (pari a 940 volte la pressione terrestre), e una luce laser molto potente per scaldare fino a 2.300 gradi Kelvin (circa 2.000° C) il campione di minerale da analizzare.
Queste condizioni estreme determinano una vera e propria rivoluzione a livello atomico, tale da modificare le orbite degli elettroni (le cariche elettriche che girano vorticosamente intorno al nucleo dell’atomo). Ed è proprio questo “salto” da un’orbita all’altra degli elettroni a modificare la densità del minerale e di conseguenza la sua reazione alle onde sonore.

Altamente viscoso, il magma è costituito da rocce allo stato liquido provenienti dal MantelloQuesta particolare scoperta potrebbe costringere i geofisici a rivedere alcune delle loro teorie. Lo studio della riflessione delle onde sonore, infatti, è alla base delle tecniche utilizzate per determinare i diversi tipi di roccia che costituiscono gli strati interni del nostro Pianeta. A seconda del grado e del tipo di rifrazione i ricercatori sono in grado di identificare, con un’approssimazione accettabile, la natura dei minerali che non possono materialmente analizzare perché “affogati” a centinaia di chilometri di profondità.
La ricerca del team guidato da Jung-Fu dimostrerebbe che uno stesso minerale potrebbe presentarsi con caratteristiche e proprietà diverse, anche a livello atomico, lungo buona parte degli strati che costituiscono la massa terrestre.

La scoperta di Jung-Fu Lin rappresenta un importante passo avanti per definire con maggiore precisione non solo la struttura intima del nostro Pianeta, ma anche il suo funzionamento.
E mentre a migliaia di chilometri di profondità immani forze sconvolgono e mantengono vivo il cuore della Terra, sulla minuscola porzione di crosta terrestre che popoliamo apriamo ogni giorno profonde cicatrici…

[fonte principale: Nature] 

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2 commenti a “Nel cuore del Pianeta”

  1. Overlord dice:

    22 settembre 2007 ore 12:51

    Interessantissimo Post. Complimenti

  2. Pierbacco dice:

    22 settembre 2007 ore 14:59

    Fantastico! Sappiamo relativamente poco di ciò che c’è sotto i nostri piedi, ma quella che ci hai aperto è una bella botola.
    Pierbacco

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