Concetti Chiave
- Il gradiente geotermico indica l'aumento della temperatura con la profondità, con un valore medio di circa 3°C ogni 100 m nella crosta terrestre.
- La geoterma rappresenta l'andamento della temperatura all'interno della Terra, mostrando come il punto di fusione dei materiali cresca con la profondità a causa della pressione.
- La litosfera è rigida poiché la temperatura è inferiore a quella di fusione, mentre l'astenosfera è deformabile e parzialmente fusa.
- Il mantello inferiore è principalmente rigido a causa delle alte pressioni, eccetto alla base dove la temperatura si avvicina a quella di fusione.
- Nel nucleo, la temperatura aumenta lentamente rispetto alla pressione, mantenendo il ferro allo stato solido nonostante le elevate temperature.
Qual è il gradiente geotermico?
La temperatura cresce all'aumentare della profondità: questo aumento viene definito gradiente geotermico e nella crosta è molto rapido, in media di circa 3°C ogni 100 m. Tale andamento diminuisce procedendo verso l'interno, altrimenti la temperatura al centro della Terra sarebbe di 200.000°C - mentre si calcola che essa raggiunga al massimo i 5500°C - e le rocce si troverebbero allo stato fuso già a 1000 km di profondità, in contrasto con il modello che conosciamo, elaborato a partire dai dati sismici.
La geoterma e il punto di fusione
Analizzando molti dati, soprattutto quelli forniti dalle onde sismiche, è stato ricostruito l'andamento della temperatura all'interno della Terra anche alle profondità maggiori: la linea curva che lo descrive è chiamata geoterma. Può essere rappresentato anche il punto di fusione dei materiali che compongono la Terra: anch'esso tende a crescere con la profondità, a causa della sempre maggiore pressione.
Comportamento degli strati terrestri
In base a questo modello è possibile comprendere il comportamento dei vari strati della Terra.
• La litosfera è rigida perché la sua temperatura è inferiore alla temperatura di fusione.
• L'astenosfera è più molle e plastica, perché le sue rocce sono prossime alla temperatura di fusione e in alcuni punti parzialmente fuse. Per questo l'astenosfera è deformabile, un po' come succede alla cera fusa che, diversamente da quella fredda, si può plasmare. Come si potrà vedere, queste caratteristiche sono fondamentali per il meccanismo della tettonica della placche.
• Il mantello inferiore, per effetto delle elevate pressioni, è uno strato prevalentemente rigido, tranne che alla base, dove la temperatura si avvicina nuovamente a quella di fusione.
• Nel nucleo la temperatura aumenta molto più lentamente rispetto alla pressione. Il ferro presente nel nucleo interno, anche se a una temperatura altissima, resta allo stato solido perché anche la pressione è molto elevata.
Domande da interrogazione
- Qual è il gradiente geotermico e come influisce sulla temperatura interna della Terra?
- Che cos'è la geoterma e come si relaziona al punto di fusione dei materiali terrestri?
- Quali sono le caratteristiche principali degli strati terrestri in relazione alla temperatura e alla pressione?
Il gradiente geotermico è l'aumento della temperatura con la profondità, che nella crosta terrestre è di circa 3°C ogni 100 m. Questo andamento diminuisce verso l'interno, impedendo che la temperatura al centro della Terra raggiunga valori estremi come 200.000°C, mantenendosi invece attorno ai 5500°C.
La geoterma è la rappresentazione dell'andamento della temperatura all'interno della Terra, che cresce con la profondità. Anche il punto di fusione dei materiali aumenta con la profondità a causa della crescente pressione, influenzando il comportamento degli strati terrestri.
La litosfera è rigida poiché la sua temperatura è sotto il punto di fusione. L'astenosfera è più molle e plastica, con rocce prossime alla fusione. Il mantello inferiore è rigido, tranne alla base, mentre nel nucleo la temperatura aumenta lentamente, mantenendo il ferro allo stato solido nonostante l'alta temperatura.
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