Giornata mondiale della Terra

Nuove scoperte all’interno della Terra

Una mappa ad altissima risoluzione è stata elaborata con i dati ottenuti nell’arco di tre anni da migliaia di registrazioni sismiche effettuate dalle quindici stazioni di monitoraggio sepolte sotto il ghiaccio dell’Antartide. La mappa corrisponde all’applicazione dei recenti risultati di una ricerca, pubblicati su “Science Advances” dalla geologa Samantha Hansen dell’Università dell’Alabama.

I ricercatori che hanno condotto gli studi hanno scoperto che le onde sismiche che si propagano e rimbalzano sui vari minerali che compongono gli strati profondi della Terra, raggiunti i 2.900 km di profondità, procedono a velocità ultrabassa (ULVZ) a causa della presenza di uno strato denso di materiale di differente spessore, variabile da pochi chilometri a decine di chilometri (fino a cinque volte più dell’Everest), posizionato al confine tra il Nucleo esterno composto da minerali fusi e la base del sovrastante Mantello (CMB).

I ricercatori che hanno registrato le sonorità delle onde sismiche a velocità ultrabassa e hanno simulato le corrispondenti dinamiche interne al pianeta, pensano che questo strato denso possa essere composto da una crosta oceanica sepolta da milioni di anni e attribuiscono alle correnti di convezione interne del pianeta lo spostamento di questo antico fondo oceanico dal luogo originario non noto a tale luogo di riposo in corrispondenza dell’Antartide. Nella ricerca si rileva, infatti, che non esiste una corrispondenza diretta tra questo antico fondo oceanico e il materiale crostale che affonda lungo le zone di subduzione note in superficie dovute alle spinte esercitate dallo scontro e dal sovrascorrimento delle placche tettoniche che suddividono la litosfera planetaria.

La ricerca è importante per la struttura geologica riguardante l’emisfero australe e, in senso lato, per comprendere la dinamica delle connessioni esistenti tra i materiali interni del pianeta e la litosfera in superficie, che ruota centomila volte meno velocemente del nucleo interno.

Per questo ritengo utile far riferimento, in occasione della Giornata Mondiale dedicata alla Terra, ai risultati ottenuti per via sperimentale in questa ricerca scientifica, i quali necessitano di ulteriori approfondimenti per permettere di comprendere la struttura interna ed esterna del pianeta.

Deduzioni

Per il riferimento alle conoscenze generali basate sui dati teorici, valgono ancora però le dinamiche planetarie da me descritte nel Capitolo V (da pag.145 a pag.165) del saggio “La precaria armonia del cosmo”, pubblicato nel 2012 dalla Casa editrice Besa. In particolare, rimando alla pag. 147, dove descrivo il processo che subiscono i minerali solidi interposti tra Nucleo e Mantello, che fondono in magmi aventi caratteristiche di alta conducibilità elettrica quando si determina tra loro un forte attrito che genera calore ed elettricità.

I magmi dei minerali fusi, composti prevalentemente da ferro e zolfo che formano la fascia incandescente del Nucleo esterno, vengono attratti dal Nucleo interno solido e freddo costituito da ferro e nichel. Per questo si accumulano sulla superficie sferica del Nucleo solido e freddo in base ad una distribuzione in quattro aree della superficie del Nucleo interno, costituendo una struttura radiale di minerali fusi che, a contatto con la massa fredda del Nucleo interno, si raffreddano e cristallizzano, contribuendo al lento accrescimento del nucleo solido.

I rimanenti magmi composti da minerali meno pesanti, evaporando per l’eccessivo calore che raggiunge 5.000 gradi circa, costituiscono la composizione magmatica mobile del Nucleo esterno fuso, poiché risalgono rapidamente verso la base del Mantello con avvitamenti elicoidali, dove cedono calore e ridiscendono verso il Nucleo interno, sviluppando così un moto di circolarità continua, che segue la dinamica del moto rotatorio impresso alla Terra dalla forza di Coriolis, la quale si pone all’origine delle fluttuazioni “a ricciolo” del campo elettromagnetico della geo-dinamo planetaria.

La presenza di uno strato denso di materiale attribuibile ad una crosta oceanica a differente spessore, attualmente rilevata tramite la velocità ultrabassa (ULVZ) delle onde sismiche al confine tra il Nucleo esterno composto da minerali fusi e la base del sovrastante Mantello (CMB), conferma quindi l’esistenza di una massa densa di materiali ad alta conduzione magnetica, aggregati e ancorati tra Nucleo e Mantello per formare una struttura portante fissa, interposta tra le due superfici fredde.

Aver rilevato una massa con componenti chimici simili a quella di antichi fondali oceanici rimanda a quei rari fondali più profondi degli oceani che ancora mantengono in vista la copertura composta dai basalti che coprivano la Terra ai primordi (prima dei depositi crostali sovrapposti nelle varie epoche successive) ottenuti dal raffreddamento dei magmi che costituivano il pianeta estremamente caldo nella sua primissima fase di formazione.

La percentuale equilibrata tra la massa di minerali pesanti ad alta conduzione magnetica, come lo sono i basalti, e il magma incandescente dei minerali leggeri che risalgono verso la base del Mantello, dove si raffreddano per poi ridiscendere verso il Nucleo solido e incrementare la dinamica del moto rotatorio che è alla base della circolazione continua delle energie termica e chimica, mantiene attivo il campo magnetico terrestre. Un equilibrio tra la struttura trabecolare di minerali cristallizzati, all’interno della quale circolano i minerali magmatici, stabilisce pertanto il normale funzionamento del campo magnetico della Terra.

Un eventuale accrescimento abnorme di massa densa, interposta tra la base del Mantello e il Nucleo interno, indicherebbe invece un rallentamento di tale circolazione termica e chimica, con un conseguente indebolimento del campo magnetico terrestre.

Per meglio comprendere questo meccanismo, possiamo prendere in considerazione un altro recente studio, i cui risultati sono stati presentati dagli scienziati Yi Yang e Xiaodong Song dell’Università di Pechino sulla rivista Nature Geo science, i quali ipotizzano che la rotazione del nucleo della Terra potrebbe aver rallentato negli ultimi decenni, fino quasi a fermarsi e poi riprendere con rotazione inversa, seguendo un modello di oscillazioni periodiche con intervalli di 70 anni.

Anche in tal caso gli scienziati cinesi si sono avvalsi dello studio delle differenze registrate nella propagazione delle onde sismiche generate dai violenti terremoti degli anni ‘60 messe a confronto con analoghi terremoti avvenuti negli anni ’90.

Il metodo applicato per rilevare queste ulteriori scoperte è tuttavia, analogo a quello che già nel 1936 permise la scoperta, fatta dopo aver studiato la modificazione delle velocità delle onde sismiche dei terremoti diffusi sul pianeta, di un Nucleo terrestre esteso per 7.000 chilometri circa, composto da un centro di ferro solido, circondato da un guscio di ferro liquido, che si cristallizza sulla superficie del Nucleo Interno, creando movimenti che influenzano il campo magnetico terrestre.

Domande da farsi

Possiamo dedurre, quindi, sulla base di tali conoscenze e sugli studi relativi alla regolarità o irregolarità del funzionamento del dipolo terrestre, che è all’origine del campo magnetico, che le ripercussioni di tali anomalie pubblicate nel 2023 dai geofisici di chiara fama mondiale ricadranno sull’intensità del campo magnetico, che preserva la Terra dalle radiazioni negative del vento solare?

Quali altri strumenti possiamo adottare per monitorare in superficie lo stato di salute del Nucleo terrestre, calcolare l’intensità del suo moto di rotazione e conoscere le ripercussioni positive o negative sul campo magnetico?

Abbiamo elementi precursori visibili per stabilire connessioni plausibili tra l’attività interna del pianeta e la continuità della vita sulla Terra?

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