(A cura di Gaia Soldati, INGV)
Viaggio al centro della Terra
“Nonostante il romanzo di Jules Verne, nessuno ha mai viaggiato fino al centro della Terra, quindi non si può dire con certezza come appare o di cosa è composto”.
L'esplorazione della Terra profonda è un campo di studio che ha visto sviluppi significativi nel corso dei secoli, culminando in scoperte chiave che hanno permesso di svelare almeno parzialmente la composizione e la struttura interna della Terra.
Inizialmente, si riteneva che la Terra fosse una gigantesca sfera di roccia, cava e omogenea. Studi condotti tra la fine del XVIII secolo e l'inizio del XX secolo hanno rivelato che la densità terrestre è maggiore di quella delle rocce superficiali, indicando quindi che l’interno non è omogeneo. Con la nascita della sismologia moderna intorno al 1900, è emersa l'idea che la Terra fosse stratificata. Le onde sismiche, infatti, hanno permesso di individuare discontinuità interne e zone d'ombra, rivelandone la struttura complessa.
I successivi 30 anni hanno portato all'identificazione di tre strati principali: la crosta, il mantello e un nucleo metallico liquido, responsabile del campo magnetico terrestre e quindi dell’esistenza dell’atmosfera. I tre strati presto sono diventati quattro, grazie alla scoperta, da parte di Inge Lehmann, di un nucleo interno solido. Nel 2002 si è ipotizzata per la prima volta la presenza di un quinto strato con caratteristiche distintive: il nucleo “interno-interno".
La superficie terrestre è marcata dai margini delle placche tettoniche, la cui mappa è praticamente sovrapponibile a quella dei terremoti nel mondo. Composte da crosta e parte superiore del mantello (litosfera), le placche galleggiano sull’astenosfera e si muovono grazie a correnti convettive, e sono espressione della dinamica terrestre interna.
La tomografia sismica (una tecnica di analisi simile alla TAC) ha rivelato che anche in profondità la Terra mostra delle eterogeneità laterali, come gli "slabs" e i "blobs". I primi rappresentano porzioni di litosfera oceanica fredda (sismicamente veloce) in subduzione, che si immergono nel mantello fino a profondità ancora oggetto di dibattito. I cosiddetti “blob” sono invece anomalie calde (lente) di dimensioni enormi, individuate sotto l'Africa e il Pacifico, che possono estendersi verticalmente fino a 1800 km, e la cui origine è tuttora controversa.
Studi recenti indicano che il nucleo interno presenta una rotazione differenziale (con velocità diversa da quella della Terra) e oscillante nel tempo. Le onde sismiche forniscono a tutt’oggi il metodo principale per esplorare le regioni più profonde della Terra, e grazie alla quantità di dati raccolta nelle ultime decadi hanno permesso di trovare nuove evidenze dell'esistenza di un nucleo interno al nucleo interno, un altro passo significativo nella nostra comprensione della Terra.
In sintesi, il progresso della scienza è fatto di tanti piccoli passi che da una parte portano chiarezza e dall’altra pongono nuovi interrogativi sulle origini e la struttura del nostro pianeta.
