IL CENTRO DELLA TERRA

Utilizzata una cellula a incudine di diamante.

Il centro della Terra è di mille gradi più caldo

La nuova stima della temperatura dopo accurate analisi è ora stata portata a 6 mila gradi

Utilizzata una cellula a incudine di diamante.

Il centro della Terra è di mille gradi più caldo

La nuova stima della temperatura dopo accurate analisi è ora stata portata a 6 mila gradi

Il centro della Terra è di mille gradi più caldo

Il centro della Terra è decisamente più caldo di quanto si fosse pensato fino a oggi. Un'avanzata ricerca francese, infatti, ha fissato la temperatura del punto più profondo del nostro pianeta attorno ai 6 mila gradi centrigradi, mille in più di quanto era stato determinato dal più attendibile studio, stilato però ormai vent'anni fa.
NEL CUORE DELLA TERRA - La parte esterna del nucleo terrestre si trova a poco meno di 3 mila chilometri dalla superficie ed è principalmente una massa liquida di ferro e nichel. Ma è nella parte più profonda del nucleo (a circa 5 mila km dalla superficie), dove temperatura e pressione salgono ulteriormente, che il ferro solidifica. Lo studio delle onde sismiche generate dai terremoti che attraversano la Terra fornisce importanti indicazioni sullo spessore dello strato liquido e solido e persino sull'aumento di pressione all'aumentare della profondità. Ma non è di alcun aiuto nelle stime della temperatura reale dei vari strati. I valori termici degli strati più profondi del nostro pianeta hanno una significativa influenza sul movimento dei materiali che transitano dalla parte liquida del nucleo verso il mantello sovrastante. Inoltre la differenza di temperatura tra il nucleo esterno liquido e il mantello al suo contatto è uno dei fattori principali di variazioni termiche su larga scala che, unitamente alla rotazione terrestre, generano il campo magnetico terrestre.

Cellula a incudine di diamante (Esrf/Andrault)

LA STIMA DELLA TEMPERATURA

- Per tracciare un quadro accurato delle temperature del nucleo i ricercatori francesi hanno osservato il punto di fusione del ferro in varie condizioni di pressione. Nei laboratori del Commissariat a l'énergie atomique (Cea) gli scienziati hanno utilizzato una cellula a incudine di diamante. Si tratta di un dispositivo formato da due diamanti a tronco di piramide grazie al quale si possono sottoporre microscopici campioni a pressioni fino a quattro milioni di volte superiori a quella terrestre. Inoltre utilizzando potenti raggi laser i campioni possono venire surriscaldati fino a raggiungere i 5 mila gradi. I campioni esaminati sono stati termicamente isolati ed è stato impedito loro di reagire chimicamente con l'ambiente circostante, ma la più grande difficoltà, nelle parole di Agnès Dewaele (a capo della ricerca), è stata rappresentata dal fatto che «un frammento che raggiunge le condizioni massime di temperatura e pressione all'interno del nucleo terrestre, lo fa soltanto per pochi secondi. E in questo breve lasso di tempo è estremamente difficile determinare se abbia incominciato a sciogliersi o sia ancora solido».

I nuovi dati sulla temperatura al centro della Terra (Esrf)

AIUTO DEI RAGGI X - Per aggirare anche questa difficoltà è sceso in campo lo European Synchrotron Radiation Facility (Esrf) di Grenoble, dove è stata sviluppata una nuova tecnica che prevede di colpire il campione sottoposto a esame con un potente fascio di raggi X, in grado di determinare, grazie al fenomeno della diffrazione, se sia liquido, solido o in via di fusione, per il brevissimo periodo in cui si raggiungono i massimi valori termo-pressori. Grazie a questa sperimentazione i ricercatori d'Oltralpe hanno fissato il punto di liquefazione del ferro a 4.800 gradi con una pressione di 2,2 milioni di atmosfere, pari a circa 2.270 tonnellate al centimetro quadro (t/cm²). A partire da questo dato è stato usato un metodo di estrapolazione secondo il quale a circa 3.400 t/cm², valore relativo alla zona di confine tra nucleo solido e liquido, la temperatura sarebbe, con un margine di errore di 500 gradi, attorno ai 6 mila °C.
STUDIO PRECEDENTE - Analizzando i dati in loro possesso, gli esperti di Cea, Ersf e del Centre Nationale de la Recerche Scientifique, credono di avere individuato la ragione per la quale il più attendibile studio in materia, condotto nel 1993 dal tedesco Reinhard Boehler, fosse giunto a determinare una temperatura inferiore di ben mille gradi. A partire dai 2.400 gradi, infatti, iniziano a comparire i primi effetti di ricristallizzazione sulla superficie dei campioni ferrosi. Considerato che all'epoca venne utilizzata una tecnica ottica di rilevamento delle modificazioni dei campioni, è probabile che la ricristalizzazione sia stata scambiata per fusione. «Siamo molto soddisfatti che il nostro esperimento convalidi le principali teorie attuali nel campo del trasferimento del calore dal nucleo centrale della Terra e della generazione del suo campo magnetico», ha dichiarato ancora Agnés Dewaele. «Sono fiduciosa del fatto che in un futuro non troppo lontano potremo simulare e investigare tutti gli stati della materia all'interno della Terra».

Emanuela Di Pasqua

fonte   www.corriere.it/scienze