Siamo tutti preoccupati per i cambiamenti climatici provocati dal surriscaldamento superficiale della Terra, dovuto all’effetto serra per la CO2 in atmosfera. Ma cosa sta succedendo al suo nucleo, nell’inesplorato cuore del pianeta?
L’evoluzione della nostra Terra è la storia del suo raffreddamento: 4,5 miliardi di anni fa, il giovane pianeta Terra era coperta da un profondo oceano di magma. Nel corso di milioni di anni, la superficie del pianeta si è raffreddata fino a formare un sottile strato di crosta, quella su cui viviamo. Ma la Terra non è un oggetto inanimato e statico.
L’enorme energia termica accumulata al suo interno ha messo in moto nel corso della sua evoluzione molti processi dinamici, come la convezione del mantello, la tettonica a placche e il vulcanismo.
Il nucleo della Terra si raffredda più velocemente
Ora, i ricercatori del Politecnico di Zurigo hanno il sospetto che il calore della Terra possa dissiparsi prima di quanto si pensasse. Questo perché hanno studiato in laboratorio come un minerale che si trova al confine tra il nucleo e il mantello della Terra conduce il calore. Questo strato di confine è importante, perché è qui che la roccia viscosa del mantello terrestre è in contatto diretto con la calda fusione ferro-nichel del nucleo esterno del pianeta.
Questo strato di confine è formato principalmente dal minerale bridgmanite. È difficile stimare quanto calore conduce questo minerale, perché la verifica sperimentale è molto complessa.
Ora, il professore dell’ETH Motohiko Murakami e i suoi colleghi del Carnegie Institution for Science hanno sviluppato un sofisticato sistema di misurazione, che usa un diamante e il laser pulsato.
Murakami e i suoi colleghi hanno anche dimostrato che il raffreddamento del mantello produce dei cambiamenti nella bridgmanite, che condurrà il calore in modo ancora più efficiente e accelererà il processo di raffredamento.
«Questo sistema di misurazione ci ha permesso di dimostrare che la conduttività termica della bridgmanite è circa 1,5 volte più alta di quanto ipotizzato» 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 del mantello e accelera il raffreddamento della Terra».
C’è da preoccuparsi? Non lo sappiamo, perché, come specifica Murakami: «La Terra, come gli altri pianeti rocciosi Mercurio e Marte, si sta raffreddando e sta diventando inattiva molto più velocemente del previsto. Tuttavia, non si può dire quanto tempo ci vorrà. Non sappiamo ancora abbastanza su questo tipo di eventi per stabilire la loro tempistica».
Lo studio:
Motohiko Murakami et al, “Radiative thermal conductivity of single-crystal bridgmanite at the core-mantle boundary with implications for thermal evolution of the Earth”, Earth and Planetary Science Letters (2021).
DOI: 10.1016/j.epsl.2021.117329
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