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17 Gennaio 2022
18:45

L’interno della Terra si sta raffreddando più velocemente del previsto

Lo hanno dimostrato i ricercatori del Politecnico di Zurigo attraverso un sofisticato sistema di misurazione della conduttività termica dei minerali che costituiscono lo strato che separa il nucleo terrestre dal mantello.
A cura di Valeria Aiello
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La Terra si è formata circa 4,5 miliardi di anni fa e, da allora, il suo interno – il cuore pulsante del nostro pianeta – si sta lentamente raffreddando. Non sappiamo però quanto velocemente lo stia facendo né quanto tempo potrebbe essere necessario prima che il raffreddamento fermi i processi guidati dal suo calore, come la convenzione del mantello, l’attività tettonica e il vulcanismo, che si ritiene aiutino a sostenere la vita attraverso la stabilizzazione delle temperature globali e il ciclo del carbonio.

Una nuova ricerca ha però rivelato che la dispersione del calore starebbe avvenendo più rapidamente del previsto. La possibile stima di questa velocità risiederebbe nella conduttività termica dei minerali che costituiscono la superficie che separa il nucleo terrestre dal mantello, uno strato dove la roccia viscosa del mantello inferiore è a diretto contatto con il ferro-nichel del nucleo esterno del pianeta.

Questo strato al confine si ritiene sia formato principalmente da bridgmanite, un minerale la cui velocità con cui conduce il calore sarebbe in grado di influenzare la rapidità con cui avviene la trasmissione dello stesso dal nucleo al mantello. Determinare tale velocità non è semplice, così come non è facile stimare la quantità di calore che la bridgmatite conduce, in quanto la conducibilità termica può variare base alla pressione e alla temperatura, che nelle profondità del nostro pianeta sono molto diverse dalle condizioni presenti sulla superficie terrestre.

Per superare questa difficoltà, il team di scienziati guidato dal professor Motohiko Murakami dell’ETH di Zurigo, in Svizzera, ha sviluppato un sofisticato sistema di misurazione che consente di valutare la conduttività termica della bridgmanite in laboratorio, alle condizioni di pressione e temperatura che prevalgono all’interno della Terra. Per le misurazioni, in particolare, gli studiosi hanno utilizzato un sistema basato sull’assorbimento ottico di recente sviluppo in un’unità diamantata riscaldata con un laser pulsato.” Questo sistema ci ha permesso di mostrare che la conduttività termica della bridgmanite è circa 1,5 volte superiore a quella ipotizzata” ha spiegato Murakami, secondo cui questo valore suggerisce come anche il flusso di calore dal nucleo al mantello sia maggiore di quanto si pensasse.

Un maggiore flusso di calore, a sua volta, aumenterebbe la convezione del mantello, accelerando il raffreddamento della Terra: ciò potrebbe far sì che la tettonica delle placche, che è mantenuta dai moti convettivi del mantello, deceleri più velocemente di quanto gli studiosi si aspettassero sulla base dei precedenti valori di conduzione del calore. Questo rapido raffreddamento potrebbe essere accelerato dal cambiamento di fase della bridgmanite, che a temperature più basse diventa un altro minerale, chiamato post-perovskite, caratterizzato da una maggiore conduttività che aumenterebbe ulteriormente la velocità di dispersione del calore dal nucleo al mantello.

I risultati dei ricercatori, pubblicati su Earth and Planetary Science Letters, forniscono “una nuova prospettiva sull’evoluzione delle dinamiche della Terra, suggerendo che il nostro pianeta, come gli altri pianeti rocciosi, Mercurio e Marte, si sta raffreddando e diventando inattiva molto più velocemente del previsto” ha aggiunto Murakami che, ad ogni modo, non può dire quanto tempo ci vorrà, ad esempio, perché le correnti di convenzione nel mantello si fermino. Per definire questi tempi occorrerà prima di tutto una migliore comprensione della convezione del mantello, oltre che dell’influenza del decadimento degli elementi radioattivi all’interno della Terra, una delle principali fonti di calore del nostro pianeta.

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