Imparare la tettonica terrestre da Venere

La tettonica delle placche descrive globalmente l’attività del nostro Pianeta, dalla deriva dei continenti ipotizzata da Alfred Wegener ai movimenti di subduzione ai margini delle placche. La domanda alla quale questa teoria non ha dato – e non può dare – risposta è come si siano innescati i fenomeni alla base della tettonica terrestre. Da anni i ricercatori tentano di trovare una risposta, ma forse hanno semplicemente guardato sul pianeta sbagliato. Grazie a simulazioni 3D che prendono a modello il pianeta Venere, infatti, un consorzio internazionale di ricercatori è riuscito per la prima volta a descrivere l’origine dei movimenti di subduzione della litosfera terrestre.

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La litosfera terrestre è divisa in 20 placche, di cui 7 hanno dimensioni notevoli (Immagine: Wikimedia Commons).

All’origine dei movimenti di subduzione

I fenomeni geologici illustrati dalla tettonica delle placche descrivono con accuratezza i processi che hanno plasmato la superficie della Terra per milioni di anni: gli stessi che ancora oggi contribuiscono a rimodellarla. Rimane tuttavia inspiegabile come i primi movimenti della litosfera abbiano preso avvio.

Attualmente, il fenomeni di subduzione sono descritti come un gioco di forze, in cui la spinta di una placca tettonica va ad agire su una zona “debole” della litosfera terrestre. Entrambe queste variabili –  la spinta e la fragilità della litosfera – sono però conseguenze dei movimenti delle placche e non possono essere chiamate in causa nello scenario di un pianeta giovane, ancora in formazione, in cui nessuna di queste forze era ancora attiva. I movimenti di subduzione che hanno dato origine alla tettonica terrestre devono dunque aver avuto caratteristiche completamente diverse da quelli attuali: ma quali?

Per superare questo impasse, i ricercatori hanno ipotizzato che, anche in assenza di movimenti tettonici, i primi fenomeni di subduzione possano aver avuto origine in corrispondenza dei cosiddetti plumes, un termine inglese con cui vengono designati i pennacchi e le colonne di materiale fuso che risalgono dal mantello. Per dimostrare questa ipotesi, è stato messo a punto un modello tridimensionale, che tenesse conto delle forze termiche e meccaniche in gioco. La verifica, eseguita sui fenomeni che si possono ancora oggi osservare sul pianeta Venere, sembra dar ragione a questa intuizione e fornisce per la prima volta una spiegazione plausibile dell’origine dei movimenti di subduzione della litosfera terrestre.

Venere_news2La superficie di Venere non presenta la suddivisione in placche tipica della litosfera terrestre, ma fornisce un buon modello per studiare le origini del nostro Pianeta (Immagine: Wikimedia Commons).

Perché proprio Venere?

Già a una prima occhiata, è evidente che la superficie della Terra e quella di Venere hanno ben poco in comune. La superficie di Venere è infatti punteggiata di immensi cerchi simili a crateri e non vi è traccia delle placche tettoniche in cui è suddivisa la litosfera terrestre. Eppure, secondo gli scienziati, è proprio questa differenza che può aiutare a comprendere come si siano innescati i movimenti di subduzione nella Terra primordiale.

I crateri di Venere indicherebbero le zone in cui pennacchi di materiale fuso provenienti dal mantello si scontrano con la superficie del pianeta. In queste aree, la continua attività dei plumes deforma e rende più fragile la litosfera. Fenomeni simili si sarebbero verificati anche nell’antica litosfera terrestre, molto probabilmente durante il Precambriano: il materiale in risalita dal mantello avrebbe creato, in punti precisi della superficie, cerchi del diametro di diverse centinaia di kilometri, in cui la litosfera diventava via via più fragile e deformata. Per compensare la continua risalita di materiale, i “crateri” si sarebbero via via espansi e, così facendo, i loro margini si sarebbero assottigliati e avrebbero iniziato a incurvarsi: ecco nato il primo movimento di subduzione della litosfera. Questo fenomeno, tuttavia, sembra sia stato possibile solo nella Terra primordiale. Già le placche tettoniche più giovani, non appena formate, avrebbero infatti iniziato a innescare i classici movimenti di subduzione che ancora oggi caratterizzano la dinamica della litosfera terrestre.

Immagine Banner: Mappa della superficie di Venere, NASA, Wikimedia Commons

Immagine Box: Il pianeta Venere, Wikimedia Commons

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