Concetti Chiave
- Il gradiente geotermico indica un aumento della temperatura di circa 30 °C ogni km di profondità nella crosta terrestre, ma non è costante con la profondità.
- I geofisici hanno sviluppato la geoterma per rappresentare l'andamento della temperatura con la profondità, basandosi sulla struttura interna della Terra.
- Il mantello terrestre è solido e composto da silicati di ferro e magnesio, con temperature inferiori al punto di fusione di questi materiali.
- Nel nucleo esterno, la temperatura supera il punto di fusione della lega metallica, mentre il nucleo interno rimane solido a causa dell'alta pressione.
- La discontinuità sismica di Gutenberg segna il passaggio al nucleo terrestre, dove la pressione e la densità aumentano drasticamente con la profondità.
Il gradiente geotermico
La temperatura all’interno della crosta terrestre aumenta in media di circa 30 °C ogni km di profondità (gradiente geotermico). Tale gradiente termico non può restare costante con la profondità, altrimenti si dovrebbero estrapolare per l’interno della terra valori della temperatura che sarebbero incompatibili con ogni dato noto.
Qual è la struttura interna della Terra?
Per questa ragione i geofisici hanno costruito la curva dell’ andamento della temperatura con la profondità, chiamata geoterma, basandosi sul modello della struttura interna della terra. I dati sismici indicano che il mantello è solido poiché si ritiene sia formato da silicati di ferro e magnesio e di ossidi; la sua temperatura è inferiore alla temperatura di fusione di quei silicati e ossidi. Nell’astenosfera la temperatura è vicina a quella a cui inizia la fusione di quei silicati. Nel nucleo esterno la temperatura deve essere superiore al punto di fusione della lega metallica ipotizzata, mentre più in profondità le altissime pressioni mantengono la lega sotto il punto di fusione, per cui il nucleo interno è solido. Lo studio del flusso termico e della temperatura della crosta a deboli profondità è importante per lo sfruttamento dell’energia geotermica.
Nucleo e discontinuità sismica
Nel nucleo la discontinuità sismica di Gutenberg segna il passaggio al nucleo della terra. La pressione aumenta con la profondità (da 1400 kbar a 3600 kbar), la densità che alla base del mantello era 5,6 g/cm3 aumenta bruscamente fino ad arrivare a 9,7 g/cm3.
Domande da interrogazione
- Qual è il gradiente geotermico e perché non può rimanere costante?
- Qual è la composizione e la temperatura del mantello terrestre?
- Cosa rappresenta la discontinuità sismica di Gutenberg e quali sono le sue implicazioni?
Il gradiente geotermico indica che la temperatura aumenta in media di circa 30 °C ogni km di profondità nella crosta terrestre. Tuttavia, non può rimanere costante, poiché ciò porterebbe a valori di temperatura incompatibili con i dati noti (come descritto nel testo).
Il mantello terrestre è solido e composto da silicati di ferro e magnesio e ossidi. La sua temperatura è inferiore al punto di fusione di questi materiali, mentre nell'astenosfera la temperatura si avvicina a quella di fusione (come indicato nel testo).
La discontinuità sismica di Gutenberg segna il passaggio al nucleo terrestre, dove la pressione aumenta notevolmente e la densità passa da 5,6 g/cm³ a 9,7 g/cm³, evidenziando le condizioni estreme presenti nel nucleo (secondo quanto riportato nel testo).
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