la struttura della terra e campo magnetico

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LA STRUTTURA INTERNA DELLA TERRA:

Lo studio della struttura interna della Terra si effettua con metodi indiretti che si basano principalmente sull’analisi dei dati forniti dalla sismologia e dallo studio di caratteristiche fisiche come densità, flusso di calore magnetismo terrestre. Analizzando i sismogrammi sono state scoperte diverse superfici di discontinuità. Le due principali discontinuità identificate sono la discontinuità di Moho e la discontinuità di Gutenberg.

  • La discontinuità di Moho separa la crosta dal mantello. Lungo questa superficie le onde P e le

onde S accelerano bruscamente. Ciò significa che i materiali che si trovano al di sotto di questa

discontinuità solo solidi ma hanno rigidità e densità differenti.

  • La discontinuità di Gutenberg è la superficie di separazione tra il mantello e il nucleo e,

diversamente dalla Moho, è una superficie sferica. In corrispondenza di questa discontinuità la velocità delle onde P diminuisce sensibilmente, mentre le onde S vengono fermate completamente.

Le superfici di discontinuità consentono di distinguere nella terra tre involucri concentrici:

  • la crosta, compresa tra la superficie terrestre e la Moho, ha un comportamento meccanico di

tipo rigido ed elastico. La crosta continentale ha uno spessore medio di 30-40 km e raggiunge il massimo in corrispondenza delle catene montuose; essa ècostituita da una sequenza eterogenea di rocce sialiche, le cui genesi e composizione sono estremamente variabili. La crosta oceanica ha, invece, spessore molto più ridotto, con composizione e struttura regolari, è costituita ovunque da tre livelli sovrapposti: sedimenti oceanici, basalti e gabbri.

  • il mantello, compreso tra la Moho e la discontinuità di Gutenberg, viene suddiviso, in base a una discontinuità minore a 700 km di profondità, in mantello superiore e mantello inferiore. Il mantello superiore ha composizione chimica omogenea, dal punto di vista del comportamento meccanico è, invece, possibile distinguere al suo interno: il mantello litosferico, immediatamente sottostante la Moho, presenta spessori diversi sotto le aree continentali e oceaniche ed è in continuità con la crosta per quanto concerne le caratteristiche di elasticità e di rigidità. Crosta e mantello litosferico costituiscono la litosfera; l’astenosfera si estende dal limite inferiore della litosfera alla profondità di 250 km circa ed è costituita da una zona di materiali parzialmente fusi che le conferiscono un comportamento di tipo plastico; la mesosfera, tra i 150 e i 700 km di profondità, formata da materiali rigidi. Il mantello inferiore, tra 700 km di profondità e la discontinuità di Gutenberg, mantiene invariata la propria composizione chimica, ma i minerali che lo costituiscono riorganizzano la struttura del proprio reticolo cristallino, in risposta alle condizioni fisiche esistenti.

• il nucleo, tra la discontinuità di Gutenberg e il centro della Terra, è costituito prevalentemente da ferro e nichel e viene suddiviso, dalla discontinuità di Lehmann, in nucleo esterno, che si comporta come un fluido, e nucleo interno, con comportamento assimilato a quello di un solido.

IL CAMPO MAGNETICO TERRESTRE:

La terra possiede un campo magnetico prevalentemente dipolare, ovvero dotato di due poli: • il polo ord magnetico a nord del Canada;

  • il polo sud magnetico dal quale escono le linee di forza del campo geomagnetico.

Il campo magnetico terrestre inoltre si estende anche all’esterno della terra però con

un’intensità che diminuisce con la distanza dal pianeta. Lo spazio che circonda la terra in cui vi è l’azione del campo magnetico viene chiamata magnetosfera e costituisce una specie di scudo protettivo contro le radiazioni cosmiche. In qualunque luogo della

superficie terrestre è possibile misurare:

  • la direzione tramite la bussola, infatti l’ago magnetico indica la direzione del polo nord magnetico;
  • l’intensità, ovvero la forza esercitata dal campo magnetico in un punto, tramite il magnetometro.

Le rocce della crosta contengono minerali ferromagnetici con magnetizzazione permanente, composti quindi da magnetite ed ematite formando quindi ossidi di ferro. In queste rocce sono sempre presenti sia il polo positivo sia il polo negativo. La magnetizzazione permanente si perde solo se il minerale è scaldato raggiungendo il punto di Curie che per l’ematite è 680°, mentre per la magnetite è 580°. Tramite la magnetizzazione permanente si possono magnetizzare rocce magmatiche con minerali ferromagnetici come i basalti o alcune rocce sedimentarie in seguito alla sedimentazione di detriti, ma ci deve essere un campo magnetico esterno. La magnetizzazione permanente inoltre è un documento che dura nel tempo e genera un debole campo

magnetico locale riconoscibile da un anomalia magnetica:

  • anomalia positiva, quando il campo è più intenso e quindi la polarità va nella stessa direzione di quello attuale;
  • anomalia negativa se il campo è inferiore, quindi la polarità geomagnetica è inversa rispetto a quella attuale.

Inoltre questi due campi magnetici si sommano in modo vettoriale. Si possono avere delle variazioni del campo magnetico nel tempo:

  • inversioni di polarità= quando il polo nord e il polo sud si scambiano di posizione;
  • epoche magnetiche= durante queste prevale un particolare orientamento
  • eventi magnetici= ovvero brevi inversioni;
  • polarità diretta= quando la polarità di un periodo è uguale a quella attuale; • polarità inversa= quando la polarità cambia.
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