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Com'è fatto il nucleo esterno del pianeta?

Una ricerca pubblicata su Nature suggerische che la percentuale di ossigeno nel nucleo esterno del pianeta sia molto più bassa di quanto si pensasse, al punto di non avere alcun effetto sulle sue proprietà. Cosa ci dice questo, e come fanno i geologi a studiare in laboratorio un ambiente letteralmente infernale come l’interno del nostro pianeta?
Una ricerca suggerische che la percentuale di ossigeno nel nucleo esterno del pianeta sia molto più bassa di quanto si pensasse, al punto di non avere alcun effetto sulle sue proprietà. Cosa ci dice questo, e come fanno i geologi a studiare in laboratorio un ambiente letteralmente infernale come l’interno del nostro pianeta? Recentemente abbiamo parlato del nucleo interno solido della Terra e di quanto sia difficile studiarlo, ma non meno affascinante e misterioso è il nucleo esterno che lo avvolge, uno strato fluido incandescente spesso poco meno di 2400 kilometri che, assieme al nucleo interno, crea quella geodinamo che produce il vitale campo magnetico terrestre. Sappiamo che questo strato deve essere ricco di ferro (e non potrebbe essere altrimenti visto che c’è di mezzo il magnetismo). Ma ci si devono trovare anche elementi più leggeri che gli conferiscono le caratteristiche proprietà di fluido e che consentono quelle complesse turbolenze che alimentano la geodinamo che caratterizza questa fetta del nostro Pianeta. Il problema è che non si sa quali siano questi elementi.

Uno spaccato della Terra che mette in evidenza le diverse regioni che la compongono

  I migliori candidati I più probabili candidati sono zolfo, silicio, carbonio, idrogeno e ossigeno. Oggi una nuova ricerca, recentemente pubblicata sulle pagine di Nature, aiuta a fare un po’ di chiarezza su questo punto. Come nel caso dello studio del nucleo interno bisognava superare un ostacolo non indifferente: è impossibile prelevare dei campioni di ciò che si sta studiando. Il team di geologi cinesi guidato da Haijun Huang, della Wuhan University of Technology, in collaborazione con Yingwei Fei, del Carnegie Institution di Washington, hanno quindi cercato di crearne un modello. Per ricreare in laboratorio le condizioni del nucleo esterno i ricercatori hanno sottoposto diverse miscele di ferro, zolfo e ossigeno a impatti ad alta velocità che generavano onde d’urto. Queste, a loro volta, producevano per pochissimo tempo condizioni di pressione e temperature tali da ottenere una fusione delle componenti e, quindi, una condizione simile a quella del nucleo. In questa fase i geologi hanno misurato la densità del fluido e osservato il comportamento delle onde sonore quando ne è attraversato. Questi dati sono poi stati confrontati con quelli ricavati dagli studi di geofisica, scoprendo che l’ossigeno può essere categoricamente escluso dalla rosa di elementi leggeri che comporrebbero il nucleo esterno per almeno il 10% in termini di peso. Questioni di modello Come spiega lo stesso Yingwei Fei in una dichiarazione rilasciata al sito del Carnegie Institution «questa ricerca mostra un modo molto efficiente per scovare l’identità degli elementi leggeri del nucleo. Ma ulteriori ricerche dovranno concentrarsi sulla potenziale presenza di elementi come il silicio». Intanto le implicazioni di questo studio sono di importanza, è il caso di dirlo, «planetaria»: se è vero che l’ossigeno del nucleo esterno è così scarso, ne discende logicamente che nelle prime fasi dell’accrezione del nostro pianeta l’ambiente era, da un punto di vista chimico, più riducente, un’ipotesti già avanzata in base a recenti modelli di differenziazione del nucleo. -- Sul nucleo della Terra puoi leggere: Quanto è vecchio il nucleo della Terra?

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