Benvenuto
La terra sotto i tuoi piedi sembra solida. Permanente. Immutabile.
Niente di tutto ciò.
In questo momento, mentre leggi questo, il terreno su cui stai seduto si sta muovendo: lentamente, inesorabilmente, a una velocità di circa lo stesso ritmo del crescita delle unghie.
Nel corso di milioni di anni, quel lento strisciare ha diviso i continenti, costruito le montagne più alte della Terra e scatenato terremoti che hanno distrutto città.
Oggi capiremo l'ingranaggio che spinge tutto ciò.
Osservazione Strana
L'uomo Nessuno Credeva
Nel 1912, un meteorologo tedesco di nome Alfred Wegener notò qualcosa di strano: la costa orientale del Sud America e la costa occidentale dell'Africa si adattavano come pezzi di un puzzle.
Propose che tutti i continenti erano stati un tempo uniti in un unico supercontinente che chiamò Pangaea (greco per 'tutti i luoghi') e che erano lentamente divisi.
I scienziati lo deridevano. Non potevano immaginare una forza abbastanza potente da muovere interi continenti. Wegener è morto nel 1930 in un'esplorazione in Groenlandia, senza vedere la sua idea accettata.
È stato necessario un altro trentennio e nuove tecnologie per mappare il fondale oceanico prima che il mondo si rendesse conto che Wegener aveva ragione.
Cosa c'è dentro la Terra?
Strati alla Pellicola
Se potessi tagliare la Terra a metà, vedresti quattro strati principali:
Crosta: la strato più esterno. È sottile: proporzionalmente più sottile della buccia di una mela. La crosta oceanica misura solo 7 km di spessore. La crosta continentale media 35 km. Questo può sembrare molto, ma la Terra misura 12.742 km di diametro.
Mantello: sotto la crosta, circa 2.900 km di spessore. È composto da rocce calde e dense. L'alto mantello è parzialmente fuso e fluisce molto lentamente: come miele denso riscaldato sul fornello. Questa strato in corso di fluire è chiamato astenosfera.
Corpo esterno: uno strato di rame e nichel liquido, circa 2.200 km di spessore. È così caldo (4.500-5.500°C) che il metallo è fuso. Questo metallo in corso di fluire genera il campo magnetico della Terra.
Corpo interno: una sfera solida di rame e nichel al centro più profondo, circa 1.220 km di raggio. È la parte più calda della Terra: oltre i 5.400°C, più caldo della superficie del Sole.
Scocca Rotta
Una Scocca d'Ovo Rotta
La crosta terrestre non è una scocca continua. È rotta in circa 15 grandi piastre tettoniche (e molte più piccole) che si combinano come una scocca d'ovo rotta.
Queste piastre non sono sottili: includono la crosta e la parte superiore del mantello, insieme chiamata litosfera. La litosfera è rigida, 70-150 km di spessore, e galleggia sulla astenosfera più morbida, parzialmente fusa, sotto di essa.
Alcune piastre portano continenti (piastre continentali). Altre portano fondo oceanico (piastre oceaniche). Molte portano entrambi.
La piattaforma più grande è la Piattaforma del Pacifico, che è quasi interamente oceanica. Potresti stare probabilmente sulla Piattaforma del Nord America, che si estende dalla Dorsale Atlantica Medio-Orientale fino alla costa occidentale degli Stati Uniti.
Cosa le fa Muovere?
Convezione: L'Ingegneria
In profondità del mantello, il rocce vicino al nucleo sono estremamente calde. Le rocce calde sono meno dense, quindi si sollevano. Quando si avvicinano alla superficie, si raffreddano, diventano più dense e si immergono nuovamente verso il basso. Questo crea un flusso circolare lento chiamato corrente di convezione.
Immagina una pentola d'acqua che si riscalda sul fornello: l'acqua in basso si riscalda, sale, si raffredda sulla superficie e si immerge di nuovo. Il mantello fa la stessa cosa: tranne che con la roccia e incredibilmente lentamente.
Queste correnti di convezione trascinano le placche tettoniche come oggetti su un carrello trasportatore che si muove lentamente.
Il processo è lento: le placche si spostano tra i 2 e 15 centimetri all'anno: ma dopo milioni di anni, rideforma completamente la superficie del pianeta.
Tre Tipi di Limi
Dove Si Incontrano le Placche
La geologia più drammatica sulla Terra avviene dove le placche si incontrano: ai loro limi. Ce ne sono tre tipi:
Limi divergenti: le placche si muovono lontano l'una dall'altra. La magma sale dal mantello per riempire l'intervallo, creando nuova crosta. Il Ridge Medio-Atlantico è un limite divergente che corre nel mezzo dell'Oceano Atlantico. L'Iceland si trova proprio sopra di esso: puoi letteralmente stare in piedi sul limite tra la Placca Nordamericana e la Placca Europea.
Limi convergenti: le placche si muovono una verso l'altra. Quando una placca oceana incontrà una placca continentale, la placca oceana più densa sprofonda sotto di essa in un processo chiamato sottomissione. Quando due placche continentali si scontrano, nessuna sottomette: si piegano verso l'alto formando catene montuose. Le Himalaie si sono formate in questo modo, dove la Placca Indiana si è scontrata con la Placca Europea.
Limi trasformi: le placche si spostano l'una accanto all'altra orizzontalmente. Il San Andreas Fault in California è un limite trasformi dove la Placca del Pacifico e la Placca Nordamericana si sfregano l'una accanto all'altra. Questo produce frequenti terremoti.
Aumento delle Montagne
Le Himalaya: Una Collisione in Slow Motion
Circa 50 milioni di anni fa, la Piattaforma Indiana: che si era spostata a nord a una velocità geologica relativamente veloce: è entrata in collisione con la Piattaforma Eurasiatica.
Né una delle piattforme poteva subire sotto l'altra perché entrambe erano costituite da crosta continentale: spessa, galleggiante e troppo leggera per affondare.
Quindi la crosta si è piegata, increspata e spinta verso l'alto. La collisione ha creato le Himalaya, inclusa la Montagna Everest: il punto più alto della Terra con 8.849 metri.
E la collisione non è ancora finita. La Piattaforma Indiana continua a spingere in Asia a un ritmo di 1 centimetro all'anno e le Himalaya continuano a crescere.
Anello di Fuoco
Dove colpisce la Disastri
Se tracciassi ogni terremoto e eruzione vulcanica su una mappa, un pattern balzerebbe immediatamente: si concentrano lungo i confini delle piattforme.
L'esempio più drammatico è l'Anello di Fuoco: un anello a ferro di cavallo intorno all'Oceano Pacifico dove la Piattaforma Pacifica incontra diverse altre piattforme. Circa il 75% dei vulcani attivi del mondo e il 90% dei terremoti del mondo avvengono lungo l'Anello di Fuoco.
Non è una coincidenza. I terremoti avvengono quando le piattforme si muovono bruscamente l'una accanto all'altra, rilasciando tensione accumulata. I vulcani si formano dove la magma trova un varco verso la superficie: spesso nelle zone di subduzione, dove una piattforma affonda e la roccia fusa si solleva.
La Scala di Richter misura la magnitudo di un terremoto: l'energia rilasciata. Ogni aumento intero rappresenta circa 32 volte più energia. Un terremoto di magnitudo 7 rilascia circa 1.000 volte più energia di un terremoto di magnitudo 5.
Perché i Confini?
Collegando i Punti
L'interno di una placca tettonica è relativamente stabile. La roccia è solida, la placca si muove come un unico elemento, e non c'è motivo per cui la crosta possa crepare o fondersi.
Ma ai confini, le placche si sfregano, si separano o si scontrano. È lì che si accumula lo stress, la crosta si frantuma e la magma trova delle vie di fuga.
Pensa a una lastra di vetro: il centro è forte, ma gli orli e gli angoli sono dove si formano le crepe.
How Do We Know?
La prova è ovunque
Wegener ha proposto la deriva dei continenti nel 1912, ma non poteva spiegare il meccanismo. Le prove moderne l'hanno dimostrato giusto molte volte:
Distribuzione dei fossili: si trovano identici fossili di Mesosaurus (un rettile d'acqua dolce) in Brasile e in Africa occidentale, ma non altrove. Non poteva nuotare attraverso l'Atlantico. I continenti dovevano essere uniti.
Tipi di rocce corrispondenti: catene montuose in Scozia si allineano perfettamente con le Montagne Rocciose negli Stati Uniti orientali quando si spingono i continenti uno contro l'altro. Stesse rocce, stessa età, stessa formazione: separati da un oceano.
Segni di ghiacciai antichi: segni di antichi ghiacciai trovati in Africa, India, Sud America e Australia puntano verso un unico ghiacciaio centrato sull'Antartide: esattamente dove quei continenti sarebbero stati in Pangaea.
Misurazioni GPS: oggi possiamo misurare il movimento delle placche direttamente utilizzando i satelliti GPS. L'America del Nord si allontana dall'Europa di circa 2,5 cm all'anno. Possiamo vederlo accadere in tempo reale.
Future Earth
Dove stiamo andando?
Se le placche continuano a muoversi a tassi attuali, i geologi possono prevedere dove i continenti si troveranno in futuro.
In circa 250 milioni di anni, i continenti si prevede che si scontreranno di nuovo per formare un nuovo supercontinente. Gli scienziati gli hanno dato vari nomi: Pangaea Ultima, Amasia, o Novopangaea: a seconda del modello che utilizzano.
L'Oceano Atlantico si chiuderà. L'Africa si fonderà con l'Europa. L'Australia si sposterà a nord nel Sud-est asiatico.
Questo è già successo. La Pangaea non era il primo supercontinente: ne sono esistiti diversi, risalenti a miliardi di anni fa. Il ciclo di frammentazione e ricombinazione richiede circa 400-500 milioni di anni. Gli geologi lo chiamano ciclo del supercontinente.
Cosa Ricorderai?
Il Quadro Generale
La Terra non è statica. È un pianeta dinamico, in continuo movimento: una crosta sottile galleggia su un mare di roccia in movimento lentamente.
Tutto è connesso: i flussi convettivi spingono il movimento delle placche; i confini delle placche producono terremoti, vulcani e montagne; le prove sono scritte nelle fosse, nelle rocce e nei dati GPS.
Alfred Wegener ha visto i pezzi del puzzle un secolo fa. È stato necessario che il mondo si mettesse al passo. Oggi, la tettonica a zolle è uno dei framework più potenti in tutta la scienza: spiega tutto, dai terremoti in Giappone al fatto che puoi trovare conchiglie di mare sulle cime delle montagne.