Grandi terremoti hanno rivelato i segreti del nucleo interno della Terra

Gli echi dei terremoti mentre rimbalzano avanti e indietro attraverso il centro della Terra hanno rivelato nuovi dettagli sulla struttura del nucleo interno del pianeta, secondo uno studio pubblicato sulla rivista Comunicazioni sulla natura questa settimana¹.

Per diversi decenni, sono aumentate le prove che il solido nucleo interno del pianeta è composto da strati distinti²E³ Ma i loro possedimenti rimasero un mistero.

Per comprendere meglio la struttura del nucleo interno, i ricercatori hanno utilizzato più sismometri per esaminare come le onde sismiche si deformassero mentre passavano attraverso la solida sfera di ferro-nichel nel nucleo terrestre. “La terra vibra come una campana dopo un forte terremoto, e non solo per ore, ma per giorni”, afferma il coautore Hrvoje Tkalic, geofisico presso l’Australian National University di Canberra, in Australia.

Per rilevare queste oscillazioni, i ricercatori hanno registrato le forme d’onda vicino alla posizione originale del terremoto e agli antipodi, la posizione direttamente opposta sulla superficie terrestre. Ciò ha permesso loro di guardare indietro ai molteplici viaggi attraverso il centro della Terra. “È come una pallina da ping-pong che rimbalza avanti e indietro”, dice il coautore Thanh Son Pham, un borsista post-dottorato presso l’Australian National University. Ogni eco impiega circa venti minuti per attraversare da un lato all’altro del pianeta, ei sismografi hanno registrato fino a cinque echi di un singolo evento.

misure impilate

Ciascuno dei terremoti originali ha raggiunto una magnitudo superiore a sei, ma le onde sono diventate progressivamente più deboli mentre attraversavano il nucleo terrestre. I ricercatori hanno utilizzato una tecnica chiamata “impilamento”, combinando le forme d’onda di un singolo evento per costruire un’immagine più dettagliata della distorsione dal centro più profondo.

Hanno scoperto che le onde viaggiano attraverso il nucleo interno, interno – che secondo loro ha uno spessore di circa 650 chilometri – in modo diverso dalla parte esterna. Le onde che attraversano la parte più interna del nucleo rallentano in una direzione, mentre le onde che attraversano lo strato più esterno rallentano in un’altra. “Significa semplicemente che i cristalli di ferro – il ferro, che è dominante nel nucleo interno – sono probabilmente organizzati in modo diverso rispetto al guscio esterno del nucleo interno”, afferma Tkalčić.

Il geofisico Vernon Cormier dell’Università del Connecticut a Storrs afferma che lo studio è importante perché fornisce una misurazione della parte più interna della Terra che è stata molto difficile da ottenere. “Ci vuole trovare onde sismiche registrate a una distanza molto lunga che sono abbastanza deboli in ampiezza, e quindi ottimizzare l’ampiezza in modo da poter misurare la velocità delle onde in profondità all’interno della Terra”, dice Cormier.

Sebbene questa tecnica sia abitualmente utilizzata per l’esplorazione mineraria, non è comunemente utilizzata in geofisica.

L’ultima scoperta aiuterà a capire come si è formato il solido nucleo interno della Terra – un processo che si pensa abbia avuto inizio tra 600 milioni e 1,5 miliardi di anni fa – e quale ruolo potrebbe avere nella formazione del campo magnetico.