A struttura interna di u pianeta Terra
A Terra pare spessu "semplice" da a superficia: cuntinenti, oceani, catene muntose è un'atmosfera cuperta. Tuttavia, sottu à i nostri pedi si trova una struttura interna rimarchevulimente cumplessa, stratificata è in costante cambiamentu per via di prucessi geologichi annantu à miliardi d'anni. Capisce a struttura interna di a Terra hè cruciale micca solu per e geoscienze, ma ancu per spiegà perchè si verificanu i terremoti, cumu si formanu i vulcani, cumu si movenu i cuntinenti è perchè a Terra hà un campu magneticu chì prutege a vita da e radiazioni dannose.
In generale, a struttura interna di a Terra hè divisa in trè strati principali: a crosta, u mantellu è u core. Sta divisione hè basata annantu à a cumpusizione chimica è e proprietà fisiche di e rocce. I scientifichi distinguenu ancu i strati basati annantu à u cumpurtamentu meccanicu di i materiali, cum'è a litosfera rigida è l'astenosfera più plastica. L'infurmazioni nantu à l'internu di a Terra sò ottenute per mezu di diversi metudi, principalmente l'analisi di l'onde sismiche da i terremoti, esperimenti di laburatoriu à alta pressione è osservazioni di a gravità è di i campi magnetichi.
1. A crosta terrestre: u stratu più esternu, sottile ma dinamicu
A crosta hè u stratu u più esternu di a Terra, quellu induve campemu. In paragone à a dimensione tutale di a Terra, a crosta hè assai fina, cum'è a pelle di una mela. U spessore di a crosta varia: a crosta oceanica hà una media di circa 5-10 km, mentre chì a crosta cuntinentale hè generalmente di 30-70 km è pò esse più spessa sottu à e grande catene muntose cum'è l'Himalaya.
A crosta oceanica hè cumposta principalmente da rocce basaltiche ricche di ferru è magnesiu è hè più densa. A crosta cuntinentale tende à esse "più ligera" perchè cuntene più rocce granitiche ricche di silice è aluminiu. Sta differenza di cumpusizione è densità hè impurtante in a tettonica di e placche: a crosta oceanica più densa hè più facilmente subdutta (scivulendu versu u bassu) chè a crosta cuntinentale.
Ancu s'ella hè fina, a crosta hè a parte chì pudemu osservà più facilmente. L'erosione, l'alterazione, a sedimentazione è l'attività tettonica rimodellanu continuamente a crosta. A crosta cunserva ancu a storia geologica di a Terra in forma di fossili, strati sedimentarii è strutture rocciose.
2. Litosfera è Astenosfera: a basa meccanica di u muvimentu di e placche
Sottu à a crosta, una divisione basata annantu à e proprietà meccaniche diventa assai utile. A crosta, inseme cù a parte più superiore di u mantellu, forma a litosfera - un stratu rigidu chì hè "rottu" in placche tettoniche. Sta litosfera si move pianu pianu annantu à un stratu più plasticu, l'astenosfera.
L'astenosfera si trova à una prufundità di circa 100-350 km (varieghja secondu a situazione). Ancu s'ella ferma solida, e rocce in l'astenosfera ponu scorrere assai pianu pianu annantu à scale di tempu geologiche per via di l'alte temperature è di e cundizioni di pressione specifiche. Stu flussu lentu permette à e placche tettoniche di spustassi, di scontrassi, di alluntanassi o di scivulà l'una accantu à l'altra. I risultati sò visibili nantu à a superficia cum'è a furmazione di muntagne, fosse oceaniche, dorsali medio-oceaniche è terremoti.
3. U mantellu di a Terra: u stratu u più grande, u mutore principale di a geodinamica
U mantellu hè u stratu u più grossu, chì si stende da a basa di a crosta finu à una prufundità di circa 2.900 km. U mantellu custituisce a maiò parte di u vulume di a Terra è agisce cum'è u "mutore" chì regula parechji prucessi geologichi per via di a cunvezione di u calore. U mantellu hè cumpostu principalmente da minerali di silicatu ricchi di magnesiu è di ferru, cum'è a peridotite. Ancu s'ellu hè spessu imaginatu cum'è liquidu, a maiò parte di u mantellu hè solidu. Tuttavia, sti solidi ponu subisce una deformazione plastica è scorrere pianu pianu.
U mantellu hè divisu in u mantellu superiore è u mantellu inferiore. U mantellu superiore include l'astenosfera è a zona di transizione; mentre chì u mantellu inferiore hè più prufondu è hà una pressione è una viscosità più elevate.
a. Zona di transizione: un impurtante cunfine mineralogicu
À prufundità chì varianu da 410 km à 660 km, ci hè una zona di transizione, induve i minerali cambianu a so struttura cristallina per via di l'alta pressione. Stu cambiamentu di fase minerale affetta a velocità di l'onde sismiche, rendendu a zona identificabile per mezu di dati sismologichi. A zona di transizione hè spessu vista cum'è una "cunfine" chì influenza cumu u materiale di u mantellu si move in sù o in giù.
b. Cunvezione di u mantellu è tettonica di e placche
U calore internu di a Terra vene da u calore residuale di a furmazione di u pianeta è da a decadenza di l'elementi radioattivi. Stu calore provoca currenti di cunvezione in u mantellu: u materiale più caldu tende à cullà, mentre chì u materiale più fretu affonda. Sta cunvezione hè u mutore principale di u muvimentu di e placche tettoniche à longu andà. In certi lochi, u materiale caldu s'alza per furmà pennacchi di u mantellu chì ponu scatenà una grande attività vulcanica, cum'è i vulcani caldi cum'è Hawaii.
4. U core di a Terra: a fonte di u campu magneticu è i sicreti di a so dinamica interna
Sottu à u mantellu si trova u core di a Terra, chì hè divisu in un core esternu è un core internu. U spessore tutale di u core hè di circa 3.480 km da u cunfine mantellu-core à u centru di a Terra. U core hè in realtà u "core" di u pianeta, è hè assai differente da i strati sopra, sia in cumpusizione sia in cumpurtamentu fisicu.
a. Nucleu esternu: generatore di geodinamo di ferru-nichel liquidu
U core esternu si trova à una prufundità di circa 2.900-5.150 km è hè liquidu. A so cumpusizione hè duminata da u ferru è u nichelu, cù piccule quantità d'elementi più ligeri (cum'è u zolfu, l'ossigenu o u siliciu) chì affettanu a so densità è u so puntu di fusione. Perchè hè liquidu è conduttivu, u core esternu hè sottumessu à forti currenti di cunvezione.
U muvimentu di fluidi cunduttori in u core esternu, influenzatu da a rotazione di a Terra, genera u campu magneticu di a Terra per mezu di un mecanismu chjamatu geodinamu. Stu campu magneticu forma a magnetosfera, chì aiuta à devià e particelle cariche da u Sole, pruteggendu cusì l'atmosfera è l'esseri viventi. E fluttuazioni in u flussu di u core esternu sò ancu assuciate à cambiamenti in u campu magneticu, cumpresu u fenomenu di l'inversioni di i poli magnetichi annantu à scale di tempu geologiche.
b. Core internu: u centru densu è estremamente caldu di a Terra
U core internu si trova à una prufundità di circa 5.150 km da u centru di a Terra (6.371 km) è hè solidu. Ancu s'è e so temperature sò stimate à esse estremamente alte (migliaia di gradi Celsius), a pressione estrema mantene u materiale di ferru-nichel solidu. Si crede chì u core internu cuntinueghja à cresce pianu pianu mentre a Terra si raffredda, mentre u materiale di ferru si solidifica da u core esternu.
A crescita di u core internu libera calore latente è pò ancu cambià a cumpusizione di u core esternu (perchè certi elementi preferiscenu stà in fase liquida). Stu prucessu aiuta à mantene a cunvezione in u core esternu, cuntribuendu cusì à a stabilità à longu andà di u campu magneticu.
5. Cumu i scientifichi "vedenu" l'internu di a Terra ?
Siccomu ùn pudemu micca perforà finu à u centru di a Terra (u pozzu umanu u più prufondu hè solu à qualchì decina di chilometri), a scienza si basa nantu à approcci indiretti:
1. Sismulugia: L'onde P (primarie) è l'onde S (secundarie) di i terremoti viaghjanu per a Terra à velocità diverse secondu a densità è u statu di u materiale. L'onde S ùn ponu micca viaghjà per i liquidi, dunque l'assenza di onde S in certe zone aiuta à pruvà chì u core esternu hè liquidu.
2. Esperimenti à alta pressione: I minerali sò riscaldati è pressati in dispositivi speciali per simulà e cundizioni di u mantellu è di u core, affinchì i scientifichi capiscinu u cumpurtamentu di i materiali à prufundità estreme.
3. Gravità è geodesia: E variazioni di u campu gravitaziunale furniscenu indizii nantu à a distribuzione di a massa in l'internu di a Terra.
4. Geomagnetismu: L'osservazioni di u campu magneticu aiutanu à mudellà a dinamica di u core esternu.
6. Cunclusione: sistema à strati interconnessu
A struttura interna di a Terra hè più cà una semplice pila statica di strati. A crosta ospita a vita è registra a storia geologica, a litosfera si move cum'è placche tettoniche, l'astenosfera furnisce una "basa" plastica per quellu muvimentu, u mantellu regula u flussu di calore chì guida a dinamica di a superficia, è u core - in particulare u core esternu - genera un campu magneticu prutettivu. Tutti questi strati s'influenzanu l'uni l'altri, furmendu un sistema planetariu attivu è in evoluzione.
Capisce a struttura interna di a Terra ci aiuta à leghje i segni naturali, à prevede i periculi geologichi, à localizà e risorse è ancu à valutà e cundizioni chì rendenu a Terra abitabile. Sottu à a so superficia apparentemente calma, a Terra hè un pianeta geologicamente vivu - è a so struttura interna hè u mutore principale di sta vita dinamica.
