Concetti Chiave
- L'interno della Terra è molto caldo e perde calore continuamente dalla sua superficie, nonostante il calore percepito sia principalmente dovuto alla radiazione solare.
- Il flusso termico terrestre è basso, con una media di 0,06 W per m², in netto contrasto con il flusso solare di 1400 W per m², dimostrando che la Terra funziona come un motore termico.
- Inizialmente si pensava che il calore terrestre derivasse dal residuo del suo stadio primordiale, ma attualmente si riconosce che è principalmente causato dalla radioattività di isotopi presenti nel pianeta.
- Le correnti convettive del mantello causano aree di flusso termico elevato, come le dorsali oceaniche, dove masse di rocce calde risalgono e masse fredde scendono, creando cicli di calore.
- L'energia cinetica delle particelle emesse dagli isotopi radioattivi si trasforma in calore, contribuendo al flusso termico continuo dalla superficie terrestre.
Il calore terrestre e il flusso termico
L’interno della Terra è molto caldo e, come conseguenza, il pianeta perde continuamente calore da tutta la sua superficie.
Comunque il calore da noi percepito sulla superficie terrestre è dovuto essenzialmente dalle radiazioni solari, nonostante ciò la Terra perde lo stesso calore da tutta la superficie.
Il Flusso Termico terrestre, ossia la quantità di calore emessa nell’unità di tempo per ogni unità di superficie, è molto basso: in media 0,06 W per m2, mentre quello solare è di 1400 W per m2.
La Terra è dunque un motore termico.
Qual è l'origine del calore terrestre?
Un tempo si riteneva che l’origine del suo calore fosse unicamente il residuo dello stadio primordiale della Terra, in cui il pianeta doveva essere totalmente fuso, ma tale ipotesi si rivelò inadeguata.
Infatti in realtà il calore è dovuto alla radioattività: tra i materiali che costituiscono la Terra, infatti, sono presenti vari isotopi radioattivi, ossia atomi di uno stesso elemento che hanno un numero differente di neutroni; questi sono degli isotopi instabili, che con il tempo si modificano spontaneamente (decadono) con emissione di particelle nucleari.
L’energia cinetica delle particelle emesse dagli isotopi radioattivi si trasforma nel calore che fluisce continuamente dalla superficie della terra.
Correnti convettive e flusso termico
Esistono sulla superficie terrestre delle zone con flusso termico molto più elevato della media, come le dorsali oceaniche; queste situazioni sono dovute a correnti convettive del mantello, cioè a reali spostamenti di materiale più caldo che risale da zone profonde verso l’alto.
Infatti all’interno del mantello, masse di rocce profonde, divenute più calde del materiale circostante a causa del decadimento degli isotopi radioattivi, tendono a risalire verso la crosta, mentre masse di rocce più vicine alla crosta, divenute più fredde, scendono verso il basso, dove tornano a riscaldarsi e possono risalire nuovamente verso la crosta.
Domande da interrogazione
- Qual è la principale fonte di calore terrestre?
- Qual è la differenza tra il flusso termico terrestre e quello solare?
- Cosa causa le zone di flusso termico elevato sulla superficie terrestre?
Il calore terrestre è principalmente dovuto alla radioattività di isotopi presenti nei materiali che costituiscono la Terra, i quali emettono particelle nucleari che si trasformano in calore (come descritto nel testo).
Il flusso termico terrestre è molto basso, con una media di 0,06 W per m², rispetto al flusso solare che è di 1400 W per m², evidenziando come la Terra sia un motore termico (come indicato nel testo).
Le zone con flusso termico elevato, come le dorsali oceaniche, sono causate da correnti convettive del mantello, dove masse di rocce calde risalgono verso la crosta mentre quelle fredde scendono (come spiegato nel testo).
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