Interno della Terra, ETH Zurigo: si raffredda più velocemente del previsto

I ricercatori del Politecnico di Zurigo hanno dimostrato in uno studio appena presentato come un minerale comune situato al confine tra il nucleo e il mantello della Terra stia dissipando molto calore. Questo li porta a pensare che il calore all’Interno della Terra si stia dissipando più velocemente di quanto si pensasse.

Il raffreddamento del nostro pianeta è praticamente il racconto della sua evoluzione: 4.5 miliardi di anni fa, le temperature sulla giovane Terra erano estremamente alte. La superficie del nostro pianeta era letteralmente un profondo mare di magma: si è poi raffreddata, nel corso di milioni di anni, per creare una sua (fragile) crosta. Ciononostante, l’enorme energia termica generata dall’interno della Terra innesca ancora diversi processi dinamici, come la convezione del mantello, la tettonica delle placche e il vulcanismo.

Tuttavia, ci sono ancora molte questioni da risolvere. Quanto velocemente la Terra si è raffreddata? Quanto ci vorrà perché questo raffreddamento continuo dell’interno della terra arresti questi processi guidati dal calore?

La risposta è dentro di te, pianeta azzurro

Una possibile risposta a queste domande può essere trovata nella conduttività termica dei minerali, al confine tra il nucleo e il mantello della Terra.

Lo strato limite è importante perché è dove le rocce del mantello terrestre sono in contatto diretto con la calda fusione ferro-nichel del nucleo esterno del pianeta. È una zona formata per la maggior parte da un minerale chiamato bridgmanite. Poiché il gradiente di temperatura tra i due strati è molto grande, ci può essere molto calore che scorre qui: i ricercatori, però, non hanno mai avuto vita facile nel rilevare dati da quella zona.

L’interno della Terra “ricreato” in laboratorio

Ora, il professor Motohiko Murakami dell’ETH e i suoi colleghi hanno sviluppato un sofisticato sistema che consente loro di misurare la conduttività termica della bridgmanite in laboratorio, alle condizioni di pressione e temperatura che prevalgono all’interno della Terra.

“Questo sistema di misurazione ci ha permesso di mostrare che la conduttività termica della bridgmanite è circa 1,5 volte superiore a quella ipotizzata”, afferma Murakami. 

Questo suggerisce che anche il flusso di calore dal nucleo al mantello è maggiore di quanto si pensasse. E questo a sua volta fa sì che il calore scorra più liberamente, provocando un raffreddamento più rapido. Questo può portare la tettonica a placche a decelerare più rapidamente di quanto i ricercatori avessero previsto prima.

Le conseguenze di questo studio

Murakami e colleghi hanno anche dimostrato che il rapido raffreddamento del mantello potrebbe diventare ancora più veloce, perchè la bridgmantite a certe temperature diventa post-perovskite, un minerale che conduce il calore in modo ancora più efficiente.

I nostri risultati potrebbero darci una nuova prospettiva sull’evoluzione delle dinamiche della Terra. Suggeriscono che la Terra, come gli altri pianeti rocciosi Mercurio e Marte, si stia raffreddando e diventando inattiva molto più velocemente del previsto.

Motohiko Murakami, ETH Zurigo

Tuttavia, non può dire quanto tempo ci vorrà perché le correnti di convezione nel mantello si fermino. Gli scienziati hanno bisogno di sapere di più su questo tipo di eventi all’interno della Terra prima di poterne definire i tempi.