Scienze

Scoperto un nuovo strato di roccia fusa sotto alla crosta terrestre

Viscoso come miele e globalmente distribuito: è lo strato fuso di roccia individuato grazie allo studio delle onde sismiche dei terremoti. Ma che effetto ha?

Uno strato di roccia parzialmente fusa di cui non conoscevamo l'esistenza è stato scoperto nel cuore della Terra, circa 160 km sotto ai nostri piedi. Fa parte dell'astenosfera, la fascia superficiale del mantello terrestre appena sotto alla litosfera (la "buccia" più esterna del Pianeta) e nonostante l'elevata viscosità non sembra influenzare i movimenti delle placche tettoniche, né i loro effetti sulle attività sismiche e vulcaniche. La scoperta è raccontata in un articolo pubblicato su Nature Geoscience.

Maggiore chiarezza. L'esistenza di tasche di roccia fusa a questa profondità era già stata ipotizzata, ma il nuovo lavoro dell'Università del Texas è il primo a studiare la loro estensione e distribuzione globale, nonché a mettere a fuoco il loro ruolo nel movimento delle placche tettoniche terrestri.

L'astenosfera forma uno strato plastico che permette alle placche rigide della litosfera di muoversi sul mantello, ma le ragioni di questa plasticità non sono ancora ben comprese. Un'ipotesi era che la viscosità potesse in parte dipendere dalla roccia fusa, ma le conclusioni dello studio dicono diversamente: la presenza di rocce allo stato semiliquido non sembra avere particolare effetto sul movimento della litosfera sovrastante.

intuizione e conferma. Il primo autore dello studio Junlin Hua è arrivato all'idea di un nuovo strato all'interno della Terra analizzando il modo in cui le onde sismiche attraversavano il mantello sotto alla Turchia, una regione spesso colpita da violenti terremoti come dimostrano i drammatici fatti di cronaca del 6 febbraio 2023.

Hua si è accorto che quando le onde sismiche rilevate da stazioni in superficie attraversavano la parte superiore dell'astenosfera, in alcuni punti rallentavano in modo molto più marcato, un fatto che suggerisce la presenza lì sotto di strati di roccia più fusi degli altri. Hua ha presto realizzato che quella osservata sotto alla Turchia non è affatto un'anomalia: sotto altre stazioni sismiche accadeva la stessa cosa, perché lo strato di roccia fusa è ben distribuito a livello globale.

Viscoso ma innocuo. Ma le sorprese non erano finite. Confrontando la mappa del "nuovo strato" con quella dei movimenti delle placche tettoniche (e di conseguenza dei terremoti o della risalita di magma dai vulcani) si è visto che non c'era correlazione tra la presenza di roccia fusa nel sottosuolo e i movimenti della litosfera. «Quando pensiamo a qualcosa che si sta sciogliendo, intuitivamente pensiamo debba giocare un ruolo importante nella viscosità di quel materiale», spiega Hua.

«Ma anche quando la porzione di roccia fusa è molto elevata i suoi effetti sul mantello sono assai poco importanti».

Per gli scienziati significa avere una variabile in meno da considerare nei modelli computerizzati dell'interno della Terra. Mentre il motore prevalente delle placche potrebbero essere i moti convettivi di calore e di roccia attraverso mantello.

12 febbraio 2023 Elisabetta Intini
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