Scoperto il doppio nucleo del pianeta con la tomografia sismica
Con la tomografia sismica è stato possibile calcolare i tempi di percorrenza e gli angoli di riflessione delle onde sismiche prodotte dai terremoti
agendalugano.ch
La pesca noce, meglio conosciuta come “nettarina”, è una varietà del pesco (Prunus Persica) da sempre adoperata nei testi didattici a causa della sua struttura interna che mostra un’incredibile analogia con quella terrestre. Ma potrebbe non essere più il modello perfetto di rappresentazione strutturale utilizzato fino ad ora.
Del nucleo terrestre si sa con certezza che la zona esterna, allo stato fluido è composta da ferro e nichel, mentre quella interna, è composta unicamente da ferro il quale, a causa delle elevatissime pressioni, è allo stato cristallino. Ma il nucleo interno del nostro pianeta non sarebbe una sfera metallica compatta e indistinta come si è sempre creduto. Risulta invece distinto in due parti – una dentro l’altra, come una matrioska – un doppio nucleo avente caratteristiche strutturali diverse.
La ricerca è stata condotta da un gruppo di geofisici dell’Università dell’Illinois e della Nanjing University (Cina), ed è stata pubblicata sulla rivista “Nature Geoscience”. Fornirà nuove preziose informazioni sulla formazione del nostro pianeta, sulla sua storia geologica e sui processi dinamici della Terra.
Come si è capito che il nucleo risulta diviso in due parti?
Attraverso una tecnica chiamata tomografia sismica, è stato possibile calcolare i tempi di percorrenza e gli angoli di riflessione delle onde sismiche prodotte dai terremoti. Si è scoperta così una particolare caratteristica della zona interna, vale a dire che la velocità delle onde che attraversano il nucleo non è sempre costante, ma dipende dalla direzione di propagazione delle onde stesse (anisotropia): un’onda sismica viaggia piuttosto rapidamente verso la zona interna del nucleo in base all’angolo che la sua direzione di propagazione forma rispetto al piano del reticolo cristallino (formato dagli atomi di ferro). La ricerca ha svelato che i cristalli di ferro del nucleo interno, allineati in direzione Nord-Sud, danno vita ad un’anisotropia cilindrica in cui l’asse di simmetria è parallelo all’asse di rotazione della Terra.
Il gruppo di ricerca della Nanjing University, coordinato da Xiaodong Song, ha rianalizzato alcune misurazioni
effettuate da diversi centri di rilevazione sismica di tutto il mondo, relative ai sismi avvenuti fra il 1992 e il 2012. A differenza degli studi precedenti di tomografia sismica i ricercatori, oltre a considerare i dati relativi alla trasmissione della scossa principale, hanno analizzato anche i fenomeni di risonanza interna che si sono generati nel corso di tutto il sisma. Così facendo hanno ottenuto un panoramica tomografica del nucleo più ampia e dotata di una risoluzione maggiore e più dettagliata. Si è giunti alla conclusione che il nucleo interno (inner core) contiene un ulteriore nucleo, un nucleo decisamente “intimo” (inner inner core, IIC), il cui diametro è pari alla metà dell’altro nucleo (inner core). Nell’IIC i cristalli di ferro sono allineati in direzione Est-Ovest, perpendicolare a quella dei cristalli della parte esterna del nucleo in cui è contenuto (outer inner core, OIC).
I cristalli dell’IIC si comportano in modo diverso da quelli dell’OIC. Questo potrebbe indicare che l’inner inner core risulti caratterizzato da una struttura cristallina differente. “Il fatto che ci siano due regioni nettamente diverse può dirci qualcosa sull’evoluzione del nucleo interno” – afferma Xiaodong Song. “Per esempio, nel corso della storia della Terra, il nucleo interno potrebbe avere subito un cambiamento molto drammatico nel suo regime di deformazione. Questa potrebbe essere la chiave per capire come il pianeta si è evoluto.”