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Sul nucleo della Terra nevica ferro

Il nucleo della Terra è composto da due parti, una solida (la più interna) e una liquida: tra le due precipita ferro in fiocchi, come fosse neve - una bizzarra ipotesi che sembra dimostrata dai fatti.

nucleo della Terra
| Vadim Sadovski / Shutterstock

Tra il nucleo esterno e il nucleo interno, dove le temperature sono dell'ordine delle migliaia di gradi e le pressioni sono enormi, precipita ferro in fiocchi, come fosse neve: a questa stranissima descrizione della struttura profonda del nostro Pianeta è arrivato un gruppo di scienziati che studiava il modo con il quale si trasmettono le onde sismiche prodotte da forti terremoti. Le onde di energia che si producono durante un sisma possono arrivare fino al nucleo della Terra e poi rimbalzare verso la superficie: la velocità con la quale si propagano attraversando i vari strati permette di ottenere (come fosse una sorta di ecografia) un'immagine dell'interno della Terra, per noi irraggiungibile. L'analisi del comportamento delle onde sismiche al confine tra il nucleo esterno e quello interno ha fatto ipotizzare l'esistenza di uno strato di "neve ferrosa" profondo 300 chilometri: «un'immagine decisamente bizzarra», la definisce uno dei ricercatori, il geofisico Nick Dygert (University of Texas), «confermata però dai modelli».

Esterno liquido, interno solido. Il cuore del nostro Pianeta, il nucleo, è composto da due strati simili per elementi chimici, ma diversi per densità: il nucleo esterno è liquido, quello interno è solido. Il nucleo esterno inizia a circa 2.900 chilometri al di sotto della superficie ed è composto per lo più da ferro e da nichel, e forse da altri elementi non ancora identificati con precisione (ma comunque presenti in quantità ridottissime). La temperatura (circa 3.000 °C) e la pressione (140 GPa, gigapascal) lo mantengono liquido: più in profondità, però, a circa 5.150 chilometri dalla superficie, la pressione è così elevata (340 GPa) che il nucleo è solido, nonostante la temperatura di 5.400 °C.

140 gigapascal = 1.400.000 bar, ossia circa 1.380.000 atmosfere. Sorpresi? È normale: la pressione a cui siamo sottoposti sulla superficie della Terra, a livello del mare, è di... 1 atmosfera! E in fondo alla Fossa delle Marianne, a 10.000 metri sotto il livello del mare, ci sono appena 1.000 atmosfere

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La struttura della Terra e i moti del mantello, evidenziati dalle frecce. Le frecce indicano la direzione di moto del mantello, che vicino alla crosta si raffredda e in parte esce dalle dorsali oceaniche e in parte torna in profondità. Il movimento alza e abbassa la crosta oceanica anche di 2 chilometri. Per approfondire: qual è la velocità del magma nel mantello della Terra? |

Nevica a Occidente. In base alla ricerca, pubblicata sul Journal of Geophysical Research, le "nevicate" tra i due nuclei della Terra sarebbero in corso, e sarebbero maggiori sul lato occidentale del Pianeta (partendo dal meridiano di Greenwich) rispetto a quello orientale.

 

L'ipotesi di un velo di cristalli di ferro a copertura del nucleo interno, precipitati da quello esterno, venne già avanzata agli inizi degli anni Sessanta del secolo scorso, ma fu anche presto accantonata perché la maggior parte dei geologi sosteneva che la formazione dei cristalli di ferro non poteva essere compatibile con le condizioni di temperatura e pressione esistenti del nucleo. La novità dello studio coordinato dal fisico Youjun Zhang (Sichuan University, Cina) sta proprio nel fatto di aver dimostrato che è un'ipotesi verosimile, sulla base dei dati delle onde sismiche e di un complesso simulatore: il 15 per cento circa del nucleo esterno inferiore potrebbe essere composto da cristalli di ferro che, in quelle condizioni, possono precipitare sulla superficie del nucleo interno solido sotto forma di neve e formare una crosta semi-liquida, che spiegherebbe il comportamento delle onde sismiche.

5 gennaio 2020 | Luigi Bignami