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Se accelera il «cuore» della Terra GEÓFISICA | UNA SCOPERTA Se accelera il «cuore» della Terra NELLO STRATO DEL NOSTRO PIANETA COMPRESO TRA IL NUCLEO E LA CROSTA I MOTI CONVETTIVI DEL MATERIALE FLUIDO TALVOLTA CAMBIANO VELOCITA' Michele Dragoni (*) UN recente modello nu�merico che simula al computer i movimen�ti che avvengono al�l'interno della Terra indica che essi possono subire periodica�mente una forte accelerazione, con una drastica alterazione della circolazione preesistente del materiale terrestre e conse�guenze significative sul proces�so di riassorbimento delle plac�che tettoniche entro la Terra. Circa trenta chilometri sotto i nostri piedi, ha termine quello strato di rocce fragili e relativa�mente fredde che vediamo in superficie e che costituiscono la crosta terrestre. Rispetto alle dimensioni della Terra, la cro�sta è sottilissima e può essere paragonata al guscio di un uo�vo. La crosta racchiude rocce di composizione diversa e assai più calde, che formano il man�tello terrestre. Il mantello costi�tuisce la maggior parte del no�stro pianeta, estendendosi in profondità fino a circa tremila chilometri, cento volte più della crosta. Se consideriamo tempi geolo�gici, le rocce del mantello si comportano come un fluido e, poiché sono scaldate dal basso e anche dal loro intemo, subisco�no un lentissimo moto di mesco�lamento, chiamato convezione. La convezione è il moto che avviene in qualunque liquido posto su un fornello: esso provo�ca una salita del materiale cal�do e una discesa di quello più freddo. Nel mantello la velocità di convezione è normalmente di pochi centimetri all'anno e dun�que un mescolamento completo richiede tempi lunghissimi, del�l'ordine di cento milioni di anni. Si tratta comunque di un inter�vallo breve rispetto all'età della Terra, che è di oltre quattro miliardi di anni. A questa gigan�tesca circolazione di materiale partecipa anche la crosta, che non è un guscio ìntegro, ma è frammentata in una dozzina di grandi placche. Le placche ven�gono generate dal mantello e quindi riassorbite in esso: la loro velocità, misurabile in su�perficie, è appunto di alcuni centimetri all'anno. Il riassorbi�mento avviene nelle cosiddette zone di subduzione, dove una placca si infila sotto la placca adiacente, immergendosi nel mantello. Poiché pressione e temperatura aumentano note�volmente via via che si scende verso il centro della Terra, il mantello è a sua volta stratifica�to. A determinate profondità, i minerali che costituiscono le rocce del mantello riorganizza�no i loro atomi in strutture più compatte, adatte alle mutate condizioni di pressione e tempe�ratura. Si hanno cos�diversi strati, caratterizzati da fasi minerali diverse. Una conseguenza di questa stratificazione è che il moto di convezione tende a sua volta ad essere stratificato: in ciascuno strato si instaura una circolazione di materiale separa�ta dalle altre. Il modello di cui si parla mostra che in un sistema del genere possono prodursi epi�sodi di convezione assai più rapida del normale, con veloci�tà di oltre 50 centimetri all'an�no. La durata di tati episodi è dell'ordine di dieci milioni di anni e durante questo periodo lo schema di circolazione strati�ficata viene distrutto: grandi quantità di materiale possono trasferirsi da uno strato all'al�tro. Il processo appare partico�larmente significativo per il riassorbimento delle placche tettoniche. Nei periodi di conve�zione lenta, il materiale delle placche si accumula nel mantel�lo superiore (sopra i mille chilo�metri di profondità), per essere «rapidamente» scaricato nel mantello inferiore durante gli episodi di convezione veloce. (*) Università di Bologna