Origine del pianeta TerraOrigine del pianeta Terra

Il pianeta Terra ha avuto origine 4,7 miliardi di anni fa, insieme al sistema solare, per aggregazione dei planetesimi, frammenti rocciosi della nebulosa primordiale

Durante la sua formazione, la Terra ha attraversato due fasi:

fase di accrezione

fase di zonazione chimica

Origine del pianeta TerraOrigine del pianeta Terra

Durante la fase di accrezione la Terra si presentava come un aggregato indifferenziato di materiali rocciosi, costituito da:

ferro (35%)

ossigeno (30%)

silicio (15%)

magnesio (13%)

nichel (2,4%)

calcio (1%)

alluminio (1%)

altri elementi chimici (2,6%)

Origine del pianeta TerraOrigine del pianeta Terra

Contemporaneamente all’aumento della sua massa, il pianeta si riscaldò fino alla fusione dei suoi componenti.

Sul pianeta completamente fuso si verificò quindi la separazione dei materiali in base alla loro densità

Origine del pianeta TerraOrigine del pianeta Terra

i silicati di ferro e magnesio, a densità media, formarono il mantello

i silicati di alluminio, calcio, sodio e potassio, meno densi, risalirono in superficie originando la crosta, che lentamente si raffreddò e solidificò

Il pianeta Terra assunse così una struttura interna ad involucri a differente composizione chimica, definita zonazione chimica

il ferro, a densità più elevata, si raccolse al centro originando il nucleo

Origine del pianeta Terra – composizione chimica finaleOrigine del pianeta Terra – composizione chimica finale

Il 90% di tutto il pianeta è costituito da ferro, ossigeno, silicio e magnesio, in ordine decrescente di abbondanza

nella crosta, invece l’ossigeno, il silicio e l’alluminio sono più abbondanti del ferro

Pur essendo il ferro l’elemento più abbondante, è presente nella crosta solo per il 6% perché, essendo il più pesante, è sprofondato nel nucleo, mentre nella crosta si sono accumulati elementi più leggeri come silicio, alluminio, sodio, calcio e potassio

raggio medio 6.370 km

differenza raggi

meridiano

21,5 km

40.000 km

densità media 5,5 g/cm 3

densità superficiale 2,8 g/cm 3

Un po’ di numeri….Un po’ di numeri….

Come viene studiato l’interno della TerraCome viene studiato l’interno della Terra

L’interno della Terra non può essere studiato mediante osservazione diretta, poiché il raggio terrestre misura 6.374 km, i pozzi più profondi raggiungono i 10 km.

L’interno della Terra viene studiato indirettamente analizzando l’andamento delle onde sismiche

Dal punto in cui si verifica un sisma si irradiano due tipi di onde:

le onde P o prime, sono le più veloci (da 5,5 a 14 km/s), si propagano sia nei solidi che nei liquidi: il mezzo attraversato cambia il volume ma non la forma.

le onde S o seconde sono più lente (da 3 a 7 km/s), si propagano solo nei solidi il mezzo attraversato cambia la forma.

Le onde sismiche, come tutti gli altri tipi di onde, attraversando mezzi a densità diversa possono subire cambiamenti di velocità, rifrazione e a volte anche riflessione

Come viene studiato l’interno della TerraCome viene studiato l’interno della Terra

Analizzando il loro comportamento mentre si propagano all’interno del pianeta, è possibile rilevare cambiamenti di temperatura, composizione chimica, stato fisico dei materiali che costituiscono la Terra.

Le superfici di discontinuità Le superfici di discontinuità

L'interno della Terra è simile a un insieme di gusci sovrapposti separati da zone limite nelle quali si registrano cambiamenti netti e "improvvisi" di alcune proprietà fisiche. La "discontinuità di Mohorovicic", o Moho, separa la crosta dal mantello.A circa 2900 km di profondità si trova la "discontinuità di Gutenberg", che divide il mantello stesso dal nucleo terrestre. Il nucleo, infine, presenta la “discontinuità di Lehman” che separa un nucleo esterno "fuso" da uno interno "solido". Man mano che si va in profondità, aumenta la temperatura fino a raggiungere i circa 5000 °C al centro.

Stratificazione sulla base del comportamento fisicoStratificazione sulla base del comportamento fisico

La litosfera comprende la crosta e una parte del mantello, la parte più esterna fino a circa 100 km di profondità nelle zone oceaniche e fino a circa 120-130 km ed oltre in quelle continentali. La litosfera ha un comportamento rigido ed è suddivisa in circa 20 placche.  Al disotto della litosfera, è presente, una zona parzialmente fusa l’astenosfera. All'interno di essa le onde sismiche vengono rallentate. L'astenosfera si estenda fino a 350 km di profondità. Essa può deformarsi plasticamente e questa proprietà è essenziale per permettere il movimento delle placche. Lo strato che si estende dalla base dell'astenosfera fino al nucleo, viene chiamato mesosfera.