Il nucleo del pianeta terra
Dopo l'addensarsi di polvere interstellare e la formazione del pianeta, la temperatura rimase per centinaia di milioni di anni elevatissima. Durante tutto questo tempo il materiale che costituiva il pianeta ha avuto il tempo di spostarsi all'interno della Terra formando una condizione particolare: la cosiddetta struttura a cipolla. Proprio come una cipolla tagliata radialmente, che presenta vari strati concentrici, anche il pianeta terra possiede vari strati di diverso materiale e temperatura dal nucleo via via verso l'esterno fino alla crosta sulla quale tutti noi viviamo e su cui si manifestano tutte le varie movimentazioni geologiche che siamo in grado di vedere direttamente.
Fig. 5 - Struttura a cipolla
Il pianeta terra è costituito da quella che viene chiamata struttura a cipolla.
a) l'astenosfera, con i moti convettivi
b) zona di formazione dei continenti
c) il nucleo caldo
Immagine originale tratta da:
Quark – Hachette - Rusconi
Il nucleo del pianeta pare sia costituito da materiale particolarmente pesante. Un buon candidato è il ferro, ma anche altri metalli contribuiscono a formulare teorie e ipotesi logiche. La temperatura negli strati profondi del pianeta cresce con un livello di 30° ogni chilometro. Quindi a una profondità di 30 km. la temperatura raggiunge i 900°, cioè l'incandescenza della roccia. Già questo sottintende che a questa temperatura la roccia non sia più rigida come in superficie bensì molto più fluida.
Quello che ancora non è chiaro è il motivo di una temperatura così elevata. In altri pianeti del sistema solare, o meglio in altri satelliti, come ad esempio Io, uno dei satelliti di Giove, il particolare tipo di orbita attorno al suo pianeta e l'effetto di marea di quest'ultimo, causa, parallelamente alla luna rispetto alla terra, delle continue compressioni e rilassamenti del pianeta causando nel suo interno attriti che riescono a mantenere la temperatura estremamente elevata, tanto che vulcani e terremoti continuano a devastare la superficie del satellite.
Fig. 6 – I pianeti
Al centro si vede Giove, il più grande dei pianeti solari, immediatamente a destra di Giove alcune delle sue lune, in particolare il più vicino, chiamato Io, è soggetto a frequentissimi terremoti a causa dell'effetto di marea causato dalla vicinanza di Giove.
Immagine tratta da:
I regni della Vita – L'Universo – Mondadori
Sulla terra la situazione non è paragonabile. La distanza dal sole in riferimento alla massa di quest'ultimo non può provocare effetti di marea sufficientemente elevati. Gli effetti di marea della luna, il satellite naturale della terra, non sono altrettanto sufficienti a presupporre i necessari attriti interni. Se ne deduce che a differenza di altri pianeti del sistema solare, come ad esempio Marte, il quale risulta essere molto più freddo della Terra, debba esistere una causa ben precisa al mantenersi della temperatura elevata del nucleo. Un'ipotesi che è apparsa tra i geologi per spiegare questo fenomeno è che all'interno del nucleo siano situati dei materiali radioattivi in decadimento e che l'enorme energia ancora racchiusa in questi metalli si stia costantemente trasformando in calore producendo due effetti: il primo è la formazione di elementi più leggeri con la perdita di elettroni, neutroni e protoni, (vedasi il ciclo di decadimento dell'uranio, e la sua trasformazione finale in piombo stabile), il secondo effetto è proprio quello di una notevole produzione di calore che produce tutti gli evidenti effetti geologici.
Fig. 7 – Minerale radioattivo
Un campione di Cuprosklodowskite radioattiva, provenienza Zaire.
Immagine e collezione dell'autore.