Concetti Chiave
- I sismogrammi offrono una "radiografia" della struttura interna della Terra, rivelando dettagli sulla composizione e densità dei materiali attraverso la velocità delle onde sismiche.
- Esiste una zona d’ombra tra 11000 e 16000 km, che indica l'esistenza di un nucleo diverso che devia le onde P, confermando la varietà dei materiali interni alla Terra.
- Le discontinuità identificate, come quelle di Gutenberg, Lehmann e Moho, separano i vari strati della Terra e influenzano la propagazione delle onde elastiche.
- Il modello sismico della Terra è composto da tre involucri di materiali diversi, con onde che si propagano in modi differenti a seconda della profondità.
- L'astenosfera, con materiale parzialmente fuso, presenta un comportamento plastico, mentre la litosfera è un involucro rigido che include la crosta e parte del mantello.
Indice
Qual è la struttura interna della Terra?
Grazie ai dati sismici si individuata la struttura interna della Terra: i sismogrammi ne forniscono una “radiografia” mediante l’arrivo di onde che l’hanno attraversata. Le onde sismiche portano varie informazioni sui terreni che attraversano. La velocità di propagazione delle onde sismiche dipende dalle caratteristiche e la densità del materiale.
onde P (di compressione) onde S (di taglio)
nel granito: Vp = 5,5 km/s
nell’acqua: Vp = 1,5 km/s
nel granito: Vs = 3 km/s
nell’acqua: Vs = 0
In un mezzo omogeneo sono rettilinee, si propagano verso l’interno della terra con linee curve: poiché le onde attraversano mezzi con caratteristiche meccaniche diverse e vengono rifratte (cambiano direzione) K = coefficiente che indica la resistenza di un materiale alla compressione
µ = coefficiente che indica la resistenza di un materiale al taglio
δ = densità del materiale
Perdono velocità nell’attraversare il nucleo Non possono penetrare nel nucleo (parte esterna: fluida)
Zone d'ombra e discontinuità
Si è individuata una zona d’ombra (11000-16000) all’interno della quale non arrivano le onde P, ciò ha rivelato che all’interno della Terra c’è un nucleo di materiale diverso dal resto che fa deviare le onde. Grazie all’analisi delle traiettorie delle onde che vengono rifratte si sono individuate varie superfici o discontinuità (poiché due materiali vicini sono fisicamente molto diversi e influenzano la propagazione delle onde elastiche che passando da un materiale all’alto subiscono un cambiamento di velocità e traiettoria) che dividono i vari strati:
- superficie (o discontinuità) di Gutenberg (2900 km profondità del nucleo) che divide il nucleo dal mantello.
- superficie (o discontinuità) di Lehmann (5170 km) che divide il nucleo interno da quello esterno.
- superficie (o discontinuità) di Moho che divide il mantello dalla crosta
Modello del pianeta e strati
gli studi sismici ci forniscono un modello del pianeta formato da 3 involucri di materiali diversi che fanno propagare le onde in modi differenti. Inoltre si è mostrato che le onde a 50-70 km di profondità rallentano e si velocizzano con la profondità:
- Astenosfera (materiale parzialmente fuso): è la parte del mantello che presenta un comportamento più plastico (attitudine a subire deformazioni permanenti).
- Litosfera (involucro rigido): comprende la crosta e una parte del mantello
Domande da interrogazione
- Quali informazioni forniscono i sismogrammi sulla struttura interna della Terra?
- Cosa indica la zona d'ombra e quali discontinuità sono state identificate?
- Qual è la differenza tra litosfera e astenosfera?
I sismogrammi offrono una "radiografia" della struttura interna della Terra, rivelando la velocità di propagazione delle onde sismiche che dipende dalle caratteristiche e dalla densità del materiale attraversato (come indicato nel testo).
La zona d'ombra (11000-16000 km) indica un'area in cui non arrivano le onde P, suggerendo un nucleo di materiale diverso. Sono state identificate discontinuità come quella di Gutenberg, di Lehmann e di Moho, che separano i vari strati della Terra.
La litosfera è un involucro rigido che comprende la crosta e una parte del mantello, mentre l'astenosfera è una parte del mantello con materiale parzialmente fuso e un comportamento più plastico, capace di subire deformazioni permanenti.
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