Catene montuose torre verso il cielo. Gli oceani precipitano a profondità impossibili. La superficie della Terra è un posto incredibile da vedere. Eppure anche il canyon più profondo non è che un piccolo graffio sul pianeta. Per capire veramente la Terra, devi percorrere 6.400 chilometri (3.977 miglia) sotto i nostri piedi.
Partendo dal centro, la Terra è composta da quattro strati distinti. Sono, dal più profondo al più superficiale, il nucleo interno, il nucleo esterno, il mantello e la crosta. Fatta eccezione per la crosta, nessuno ha mai esplorato questi strati di persona. In realtà, gli esseri umani più profondi hanno mai perforato è poco più di 12 chilometri (7,6 miglia). E anche questo ha richiesto 20 anni!
Tuttavia, gli scienziati conoscono molto la struttura interna della Terra. L’hanno scandagliato studiando come le onde del terremoto viaggiano attraverso il pianeta. La velocità e il comportamento di queste onde cambiano quando incontrano strati di densità diverse. Gli scienziati – tra cui Isaac Newton, tre secoli fa-hanno anche imparato a conoscere il nucleo e il mantello dai calcoli della densità totale della Terra, dell’attrazione gravitazionale e del campo magnetico.
Ecco un primer sugli strati della Terra, iniziando con un viaggio al centro del pianeta.
Il nucleo interno
Questa sfera di metallo solido ha un raggio di 1.220 chilometri (758 miglia), o circa tre quarti quello della luna. Si trova a circa 6.400-5.180 chilometri (da 4.000 a 3.220 miglia) sotto la superficie terrestre. Estremamente denso, è fatto principalmente di ferro e nichel. Il nucleo interno gira un po ‘ più velocemente del resto del pianeta. È anche intensamente caldo: le temperature sfrigolano a 5.400 ° Celsius (9.800 ° Fahrenheit). È quasi caldo come la superficie del sole. Le pressioni qui sono immense: ben oltre 3 milioni di volte più grandi che sulla superficie terrestre. Alcune ricerche suggeriscono che potrebbe esserci anche un nucleo interno, interno. Probabilmente consisterebbe quasi interamente di ferro.
Il nucleo esterno
Questa parte del nucleo è anche fatta di ferro e nichel, solo in forma liquida. Si trova a circa 5.180 a 2.880 chilometri (3.220 a 1.790 miglia) sotto la superficie. Riscaldato in gran parte dal decadimento radioattivo degli elementi uranio e torio, questo liquido si agita in enormi correnti turbolente. Quel movimento genera correnti elettriche. A loro volta, generano il campo magnetico terrestre. Per ragioni in qualche modo legate al nucleo esterno, il campo magnetico terrestre inverte circa ogni 200.000-300.000 anni. Gli scienziati stanno ancora lavorando per capire come ciò accada.
Il mantello
A quasi 3.000 chilometri (1.865 miglia) di spessore, questo è lo strato più spesso della Terra. Inizia a soli 30 chilometri (18,6 miglia) sotto la superficie. Fatto per lo più di ferro, magnesio e silicio, è denso, caldo e semi-solido (si pensi caramelle caramello). Come il livello sottostante, anche questo circola. Lo fa solo molto più lentamente.
Vicino ai suoi bordi superiori, da qualche parte tra circa 100 e 200 chilometri (da 62 a 124 miglia) sottoterra, la temperatura del mantello raggiunge il punto di fusione della roccia. In effetti, forma uno strato di roccia parzialmente fusa noto come astenosfera (As-THEEN-oh-sfeer). I geologi credono che questa parte debole, calda e scivolosa del mantello sia ciò che le placche tettoniche terrestri cavalcano e scivolano.
I diamanti sono piccoli pezzi del mantello che possiamo effettivamente toccare. La maggior parte forma a profondità superiori a 200 chilometri (124 miglia). Ma rari diamanti “super-profondi” possono essersi formati fino a 700 chilometri (435 miglia) sotto la superficie. Questi cristalli vengono poi portati in superficie in roccia vulcanica nota come kimberlite.
La zona più esterna del mantello è relativamente fresca e rigida. Si comporta più come la crosta sopra di esso. Insieme, questa parte superiore dello strato di mantello e la crosta sono noti come la litosfera.
La crosta
La crosta terrestre è come il guscio di un uovo sodo. È estremamente sottile, freddo e fragile rispetto a ciò che si trova sotto di esso. La crosta è fatta di elementi relativamente leggeri, in particolare silice, alluminio e ossigeno. È anche molto variabile nel suo spessore. Sotto gli oceani (e le isole hawaiane), può essere di soli 5 chilometri (3,1 miglia) di spessore. Sotto i continenti, la crosta può essere spessa da 30 a 70 chilometri (da 18,6 a 43,5 miglia).
Insieme alla zona superiore del mantello, la crosta è spezzata in grandi pezzi, come un gigantesco puzzle. Queste sono conosciute come placche tettoniche. Questi si muovono lentamente – a soli 3 a 5 centimetri (1,2 a 2 pollici) all’anno. Ciò che guida il movimento delle placche tettoniche non è ancora completamente compreso. Può essere correlato alle correnti di convezione guidate dal calore nel mantello sottostante. Alcuni scienziati pensano che sia causato dal rimorchiatore da lastre di crosta di diverse densità, qualcosa chiamato “slab pull.”Col tempo, queste piastre convergeranno, si separeranno o scivoleranno l’una accanto all’altra. Queste azioni causano la maggior parte dei terremoti e dei vulcani. È una corsa lenta, ma rende i tempi eccitanti qui sulla superficie terrestre.