Tempo: oggi (13-15 miliardi di anni)
3 K
DAL BIG BANG AL TERZO MILLENNIO
Tempo: 4 miliardi di anni
particolari atomi radioattivi ( vedi pag. 70-71). Normalmente, il pianeta propaga calore verso la superfcie, ma occasionalmente si hanno “sfoghi” violenti presso aree geologicamente attive, come i vulcani, dove si osservano manifestazioni geotermiche ( vedi pag. 94-95). Il calore terrestre si diffonde anche nell’ atmosfera, sommandosi a quello, assai più intenso, che la Terra riceve dal Sole ( vedi pag. 78-79). La vitalità della Terra è quindi merito di varie energie in gioco, interne (o endogene ) ed esterne (o esogene ), combinate con gli altri fattori indispensabili (acqua, ossigeno ecc.).
25 K
Tempo: 2 miliardi di anni
50 K
Tempo: 300.000 anni
I gas primordiali si condensano e si raffreddano
3x10 3 K
La nostra galassia, come si presenta attualmente
Dove i gas primordiali sono più densi, si formano le prime galassie
Atomo In principio, quindi, la Terra era un corpo celeste inquieto e ribollente, destinato a un lento raffreddamento e soprattutto a un rimescolamento interno di materia che ha determinato la struttura geologica che osserviamo oggi. La rotazione del pianeta intorno al proprio asse spinse gli elementi pesanti (ferro e nichel) verso il centro della Terra, dando origine al nucleo di roccia fusa; quelli più leggeri (silicio e alluminio) migrarono verso la superfcie, originando la crosta ( vedi pag. 12-13), e lasciarono uno strato intermedio, composto da materiale cristallino più o meno fuido che formò gli strati del mantello ( • Figura 2 ). L’energia interna della Terra deriva dal calore delle rocce fuse che si trovano al suo interno: più si scende in profondità verso il nucleo, maggiore è la temperatura. Questa energia termica deriva in buona parte dal calore primordiale – tanto che si parla di calore fossile – e ha origine dalle lente reazioni di
• FIGURA 2 - La densità media della Terra è di circa 5,5 g/cm 3 ; questo significa che un cubetto di 1 cm di lato pesa 5,5 g (per confronto, un analogo cubetto di piombo pesa 11,3 g, di ghiaccio 0,92 g, di legno 0,75 g). Ma la composizione della Terra non è omogenea, bensì
stratificata secondo sfere concentriche. Le rocce che compongono la crosta terrestre hanno una densità media bassa (2,8 g/cm 3 ), che aumenta procedendo verso il centro del nucleo (13 g/cm 3 ). La “migrazione” dei materiali che ha dato origine a questa diversificazione si è verificata quando la Terra era ancora allo stato fuso, a partire da circa 4,5 miliardi di anni fa. Anche la temperatura interna della Terra aumenta all’aumentare della profondità, ma non in modo costante. Per circa 1000 m (su 6371 km di raggio terrestre) ogni 100 m la temperatura aumenta mediamente di 3°C, poi l’incremento si attenua, pur raggiungendo temperature del nucleo stimate intorno a 4000°C. I fenomeni vulcanici si manifestano a livello della crosta terrestre con fuoriuscita di lava, gas e fluidi geotermici. Le loro emissioni sono il frutto dei lenti e continui movimenti convettivi del magma all’interno del mantello.
Mantello interno
Mantello esterno
Crosta continentale
Nucleo interno
Vulcano
Nucleo esterno
Movimenti convettivi
Crosta oceanica
assai complessi, che richiedono una sintesi di conoscenze afferenti a diverse discipline. Alcuni simboli e alcune convenzioni adottate meritano comunque un piccolo approfondimento immediato. Per esempio, la temperatura non è stata espressa in gradi Celsius (°C), comunemente utilizzati nella vita quotidiana, ma in Kelvin (K). In ambito scientifico si
preferisce usare questa scala di misura (adottata ufficialmente anche dal Sistema Internazionale) in quanto lo “zero assoluto” fa riferimento a una temperatura non influenzabile da agenti esterni come la pressione. Lo zero assoluto (0 K) è una temperatura teorica e di fatto irraggiungibile, pari a -273,15 °C. In ambito scientifico, inoltre, si usa scrivere in modo abbreviato i numeri
molto grandi usando il simbolo dell’elevamento a potenza . Ecco alcuni esempi: 10 3 significa semplicemente 1000; 10 9 1.000.000.000; 10 10 10.000.000.000, e così via. Per grandezze superiori il numero di zeri diventa enorme, sempre più scomodo da scrivere e difficile da leggere. Dunque si comprende bene come sia più comodo usare sistematicamente l’indicatore della potenza.
21
Powered by FlippingBook