Terra - Struttura interna

Lo studio della struttura interna della Terra si effettua essenzialmente con metodi indiretti, attraverso l’analisi della propagazione delle onde sismiche; tuttavia a queste informazioni è necessario collegare altre caratteristiche fondamentali del pianeta, come la densità, la temperatura, l’energia emessa dalla Terra e il suo campo magnetico.La densità media terrestre si aggira intorno ai 5.5 g/cm3: tuttavia tale valore è piuttosto indicativo poiché i vari strati che compongono il pianeta hanno densità diverse; ad esempio la crosta ha una densità che si aggira sui 2,7 g/cm3, mentre nel nucleo si arriverebbe addirittura sui 13 g/cm3.

Lo studio della composizione stratiforme della Terra si può effettuare attraverso lo studio della propagazione delle onde sismiche; tale fenomeno segue regole ben precise: infatti se le onde attraversano un mezzo omogeneo, esse si muovono in linea retta e a velocità costante, mentre se esse attraversano un mezzo disomogeneo, subiranno modifiche di velocità e direzione.

Esse infatti, in corrispondenza delle superfici di separazione, subiranno o una riflessione o una rifrazione, a seconda delle densità dei materiali.
Analizzando i sismogrammi dei terremoti sono state scoperte due importanti discontinuità:
• di Morovhicic: essa separa la crosta dal sottostante mantello; lungo tale superficie le onde p subiscono una brusca accelerazione e ciò indica che i materiali al di sotto sono solidi e hanno rigidità e densità differenti. Essa non risulta essere un involucro sferico, ma presenta una serie di curvature che rappresentano l’immagine speculare dei rilievi: in prossimità dei rilievi essa è più profonda, rispetto alla sua posizione in prossimità dei fondali oceanici. • di Gutenberg : essa separa il mantello dal nucleo e si trova alla profondità costante di 2900 km ed è una superficie completamente sferica. In corrispondenza di tale discontinuità le onde p rallentano, mentre le onde s vengono fermate. Per cui si ipotizza che una parte di nucleo debba essere necessariamente fluida.
• di Lemahann: è localizzata a 5170 km di profondità e indica il passaggio dal nucleo interno a quello esterno (fluido). Attraversando tale superficie, le onde p vengono in parte riflesse e in parte rifratte.

La crosta : è l’involucro esterno che non ha una superficie omogenea e presenta variazioni di spessore: esso è massimo in prossimità dei continenti, mentre si riduce nei fondali oceanici. Abbiamo due tipi di crosta:
1Crosta continentale: ha una densità media di 2,7 g/cm3 ed è composta principalmente da rocce sialiche ricoperte da sedimenti.
2.Crosta oceanica: è interamente sommersa dalle acque e ha uno spessore di pochi kilometri; ha una composizione più femica e una densità media più elevata. E’ formata da tre strati: uno strato di sedimenti, uno strato di basalti e uno strato di gabbri. Le aree instabili si concentrano lungo le dorsali oceaniche e in corrispondenza degli archi insulari. I confini tra i due tipi di crosta non coincidono esattamente con il bordo costiero: infatti intorno a ciascun continente vi è una piattaforma che, pur essendo sommersa dalle acque, è fatta da crosta continentale. Al limite esterno di tale piattaforma, si osserva una ripida scarpata che rappresenta il vero confine tra le due tipologie di crosta.
Il mantello è compreso tra le due discontinuità principali e ha uno spessore considerevole; possiamo individuare:
A.: si estende per circa 700 km ed è formato da rocce ultrafemiche. Possiamo distingue tre differenti zone:
1 mantello litosferico: si trova immediatamente sotto la Moho ed è rigido e più denso della crosta. Si comporta insieme con la crosta terrestre come un unico blocco che prende il nome di litosfera.
2.Astenosfera: è uno strato del mantello in cui le rocce si trovano in uno stato plastico e sono duttili e facilmente deformabili.
3.mesosfera: è uno strato in simile al mantello litosferico, in cui le rocce riacquistano la loro rigidità.
B.mantello inferiore: è uno strato solido in cui si verifica una variazione della composizione mineralogica: sono presenti soprattutto ossidi femici.
Il Nucelo è la zona compresa tra il centro della Terra e la discontinuità di Gutenberg ed ha un raggio che è quasi la metà di quello terrestre. In passato si riteneva che esso conteneva solo ferro e nichel, in realtà oggi si ritiene che possano essere presenti anche metalli non pesanti come lo zolfo il silicio e l’ossigeno. All’interno del nucleo è presente la discontinuità di Lehmann che lo divide in due zone:
nucelo esterno: si comporta come un fluido e comprende anche metalli non pesanti. nucelo interno: si comporta come un solido e comprende ferro e nichel.