La Terra si raffredda più velocemente

La Terra è calda: fino a 3500 gradi Celsius (6300 °F) nel mantello, 5000 gradi Celsius (9000 °F) nel nucleo esterno e 6000 °C (10.800 °F) nel nucleo interno (solido). Questo ci porta alcuni vantaggi. Non solo noi, ma tutta la vita sulla Terra. C’è, per esempio, il campo magnetico, che è alimentato da correnti di ferro nel nucleo esterno e ci protegge dalle radiazioni cosmiche. Ma anche la tettonica a placche, che non solo ci dà montagne, vulcani e terremoti, ma ha anche favorito l’emergere di forme di vita complesse. Se a un certo punto si ferma, l’erosione eroderà tutte le differenze di elevazione nel tempo, e il mare inonderà gran parte della Terra.

Come tutti gli oggetti caldi, la Terra si sta raffreddando. Alcuni geologi stimano che in 1,5 miliardi di anni la tettonica a placche si fermerà, mentre altri dicono che mentre non è ancora possibile prevedere i tempi, in ogni caso arriverà prima della distruzione della Terra per l’inevitabile inflazione del Sole in una gigante rossa in 4,5 miliardi di anni. Ma forse avviene anche nettamente prima di quanto si pensi. Almeno questo è quello che dice una recente ricerca su Earth and Planetary Science Letters. Si tratta della conduttività termica dei minerali che formano il confine tra il nucleo e il mantello della Terra.

Questo strato di confine è rilevante perché qui la roccia viscosa del mantello terrestre è in contatto diretto con la calda fusione ferro-nichel del nucleo esterno. Il gradiente di temperatura tra i due strati è molto ripido, quindi potenzialmente qui scorre molto calore. Lo strato limite è formato principalmente dal minerale bridgmanite. Tuttavia, è difficile per i ricercatori stimare quanto calore conduce questo minerale dal nucleo della Terra al mantello perché la rilevazione sperimentale è molto difficile. Ora il professore dell’ETH Motohiko Murakami e i suoi colleghi del Carnegie Institution for Science hanno sviluppato un sofisticato sistema di misurazione che permette loro di misurare la conduttività termica della bridgmanite in laboratorio nelle condizioni di pressione e temperatura che prevalgono nell’interno della Terra.

“Con questo sistema di misurazione, siamo stati in grado di dimostrare che la conduttività termica della bridgmanite è circa 1,5 volte superiore a quella ipotizzata”, dice Murakami. Questo suggerisce che il flusso di calore dal nucleo al mantello è anche più alto di quanto si pensasse in precedenza. Un maggiore flusso di calore, a sua volta, aumenta la convezione nel mantello e accelera il raffreddamento della Terra. Murakami e i suoi colleghi hanno anche dimostrato che il rapido raffreddamento del mantello altera le fasi minerali stabili al confine tra nucleo e mantello. Durante il raffreddamento, la bridgmanite si trasforma nel minerale post-perovskite. Ma una volta che la post-perovskite appare al confine tra nucleo e mantello e comincia a dominare, il raffreddamento del mantello potrebbe accelerare ulteriormente, secondo i ricercatori, perché questo minerale conduce il calore in modo ancora più efficiente della bridgmanite.

“I nostri risultati potrebbero darci una nuova prospettiva sull’evoluzione della dinamica della Terra. Suggeriscono che la Terra, come gli altri pianeti rocciosi Mercurio e Marte, si sta raffreddando e diventando inerte molto più velocemente del previsto”, spiega Murakami. Tuttavia, il ricercatore non può dire approssimativamente quanto tempo ci vorrà perché le correnti convettive nel mantello terrestre si fermino. “Non ne sappiamo ancora abbastanza per individuare questa tempistica. Per farlo, dobbiamo prima capire meglio come funziona la convezione del mantello”. Gli scienziati devono anche chiarire come il decadimento degli elementi radioattivi nell’interno della Terra – una delle principali fonti di calore – influenzi la dinamica del mantello”.

Quindi non dobbiamo ancora preoccuparci di questo, e i progetti per riscaldare la Terra sarebbero ben all’interno del regno della fantascienza al massimo.

La struttura della terra (non in scala, immagine: Depositphotos.com)

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BrandonQMorris
  • BrandonQMorris
  • Brandon Q. Morris è un fisico e uno specialista dello spazio. Si è occupato a lungo di questioni spaziali, sia professionalmente che privatamente, e mentre voleva diventare un astronauta, è dovuto rimanere sulla Terra per una serie di motivi. È particolarmente affascinato dal "what if" e attraverso i suoi libri mira a condividere storie avvincenti di hard science fiction che potrebbero realmente accadere, e un giorno potrebbero accadere. Morris è l'autore di diversi romanzi di fantascienza best-seller, tra cui The Enceladus Series.

    Brandon è un orgoglioso membro della Science Fiction and Fantasy Writers of America e della Mars Society.