Dinamiche Terrestri: Atmosfera, Idrosfera e Tettonica delle Placche

L'Atmosfera e i Gas Serra

L'atmosfera cambia: Vapore acqueo, anidride carbonica e metano sono gas a effetto serra. Questi gas "intrappolano" il calore emesso dalla Terra, causando un innalzamento della temperatura della superficie del pianeta di oltre 30 °C. Senza di essi, la temperatura media dell'atmosfera sarebbe di circa -18 °C.

Dinamica Atmosferica

L'atmosfera è dinamica. Quando l'aria assorbe calore dalla superficie del suolo, si espande. In tal modo, perde densità e sale; il suo sito è poi occupato da altre masse d'aria a temperatura più bassa. Questo fenomeno forma i venti e le brezze. (Nota: La menzione di "brezze uragano" sembra essere un errore nel testo originale, si riferisce probabilmente ai venti generati da differenze di pressione e temperatura.)

Condizioni per l'Acqua Liquida

Perché l'acqua liquida è presente sulla superficie terrestre? A differenza di Giove (che ha una massa maggiore e quindi una gravità superiore), la Terra possiede una combinazione di fattori:

• Distanza dal Sole adeguata.
• Gravità sufficiente a mantenere l'atmosfera.
• Pressione atmosferica che limita l'evaporazione.
• Presenza di gas ad effetto serra che impediscono il congelamento dell'idrosfera: l'acqua.

Il Ciclo dell'Acqua e i Processi Superficiali

Il ciclo dell'acqua prevede che l'acqua si condensi, generi piogge e alla fine raggiunga il mare. Da lì, evapora e ritorna all'atmosfera per ricominciare.

Erosione e Sedimentazione

L'acqua erode e trasporta materiale solido dai continenti verso le aree basse, dove avviene la sedimentazione. I materiali possono viaggiare come ioni disciolti o frammenti di roccia. Quando i sedimenti si depositano, si distinguono sedimenti chimici e detritici. La sedimentazione si verifica nei laghi o sul basso fondale.

Struttura Interna della Terra

Densità della Terra

Una roccia come il granito, molto comune sulla superficie terrestre, ha una densità di 2,2 g/cm³. Questo ci permette di dedurre che il pianeta non è omogeneo: gli interni contengono materiali più densi del granito.

Onde Sismiche

Le onde sismiche sono causate da terremoti all'interno del pianeta e cambiano direzione e velocità se attraversano ambienti con proprietà diverse. Le onde si sono interrotte a 2900 km di profondità, indicando che hanno incontrato un mezzo fluido: il nucleo esterno. Ogni brusco cambiamento nella velocità delle onde indica una variazione nella struttura della Terra e ci informa sulle proprietà fisiche dei materiali profondi.

Tipi di Onde Sismiche:

• Onde P: Viaggiano più velocemente in tutti i mezzi.
• Onde S: Viaggiano più lentamente e non si propagano nei fluidi.

L'Energia della Terra

Le deduzioni geochimiche suggeriscono che alcuni elementi si sono concentrati nella crosta. Tuttavia, il nucleo, dove ci sono pochi elementi radioattivi, è estremamente caldo: in media, circa 5.000 °C. Se l'energia non proviene da fonti radioattive, da dove deriva? Ricordiamo l'impatto dei planetesimi che formarono i pianeti: oggetti che si scontrano si riscaldano. È probabile che gran parte del calore provenga dalla fusione avvenuta durante questo processo di riduzione.

Dinamica Litosferica: Creazione e Distruzione del Rilievo

Il rilievo è una conseguenza della dinamica litosferica: la subduzione e la collisione delle placche hanno importanti effetti meccanici e termici, creando siti di deformazione intensa (orogenesi), che sono costantemente associati alla creazione di nuovi rilievi. Grazie alla bassa densità della crosta continentale, l'ispessimento orogenico provoca un effetto di galleggiamento distruttivo. L'erosione progressiva della crosta attenua il rilievo orogenico, appiattendolo o livellandolo; è per questo che i piani continentali sono così antichi.

Prove della Deriva dei Continenti (Wegener)

Le prove raccolte da Wegener supportano l'idea che i continenti un tempo fossero uniti:

• Geografica: Le coste dei continenti coincidono, specialmente Sud America e Africa.
• Paleontologica: L'uso di fossili mostra che i continenti erano uniti, spiegando la presenza di siti fossili distanti migliaia di chilometri.
• Geologica e Tettonica: Se si uniscono i continenti, le rocce (la cronologia) e le principali catene montuose mostrano continuità e formano una cintura unica.
• Paleoclimatica: Si è scoperto che alcune zone non corrispondono alla loro climatologia passata (aree un tempo glaciali ora sono molto calde).

La Deriva Continentale di Wegener

1. I continenti erano uniti a formare il supercontinente Pangea, circondato da un grande oceano, Pantalassa.
2. Linda (probabilmente un errore per indicare la separazione) si è frammentata dal resto dell'Asia.
3. La forma e la posizione dei continenti sono cambiate nel tempo e continueranno a cambiare in futuro.

La Tettonica a Placche

Mappa dei Fenomeni

• Sismicità e Vulcanismo: Se localizzati su una mappa, i terremoti e i vulcani non sono distribuiti a caso, ma sono allineati. Questo suggerisce l'idea di una crosta frammentata in grandi placche litosferiche, e che l'attività sismica e vulcanica si verifica ai loro bordi.
• Crescita del Mare: Nel cuore del Sud Pacifico e nell'Atlantico, le rocce vulcaniche sono più giovani e la loro età aumenta simmetricamente allontanandosi dalle dorsali. Ci sono materiali di origine vulcanica che emergono dall'interno della Terra, aggiungendosi per ampliare la litosfera e gli oceani.

La teoria che spiega la storia e i processi geologici terrestri è chiamata tettonica globale o tettonica a zolle. Questo avviene perché il calore proveniente dal nucleo riscalda sufficientemente il mantello, provocando correnti di convezione: il materiale caldo sale e quello raffreddato scende. Questo movimento termico sposta la litosfera frammentata in placche.

Moto delle Placche

• Le placche si creano nelle dorsali oceaniche o bordi costruttivi, dove avviene il fenomeno di espansione dei fondali oceanici (l'Atlantico si allarga di circa 30 piedi, dove si è creato).
• Nelle zone di collisione, sia continentale che intercontinentale (come le Ande o l'Himalaya), si generano fenomeni orogenici (montagne). In queste zone, la crosta oceanica viene distrutta immergendosi nel mantello, un processo chiamato subduzione.

Il movimento delle placche permette ai continenti di spostarsi (deriva dei continenti) e di formare o separarsi dai supercontinenti a causa dell'apertura di nuovi oceani.

La Storia della Terra (Cronologia Geologica)

Ecco una sintesi degli eventi principali:

1. 4.570 Ma: La Terra dopo la sua formazione è una massa di roccia calda.
2. 4.540 Ma: Un oggetto roccioso delle dimensioni di Marte collide con la Terra, formando la Luna.
3. 4.500 - 4.400 Ma: Primi segni di mari e della prima crosta continentale.
4. 850 - 580 Ma: La riduzione delle emissioni provoca il congelamento pratico dell'intera superficie del pianeta (Terra a palla di neve).
5. 250 Ma: I continenti sono uniti (Pangea).
6. Anno 2009: La Terra come la conosciamo oggi.
7. 150 Ma: La geografia di un mondo con oceani e continenti che hanno cambiato l'immagine del pianeta che conosciamo.
8. 2.500 Ma: Il Sole aumenterà la sua attività, diventando una gigante rossa, e la sua superficie sarà l'unico orizzonte del pianeta, una culla stellare per i pianeti rocciosi.