Lo scrittore di fantascienza classico Jules Verne una volta immaginò un intero paesaggio sotterraneo nel profondo del pianeta, completo di specie preistoriche perdute e vita vegetale. Il libro era giustamente intitolato Viaggio al centro della terra .

Potremmo non trovare effettivamente dinosauri laggiù, ma una nuova ricerca sta rivelando le caratteristiche degli inferi che assomigliano a strutture sulla superficie. Lontano dal centro bollente della terra, ci sono catene di montagne in profondità che rivaleggiano con qualsiasi altra asperità presenta sul pianeta

Geofisici della Princeton University negli Stati Uniti e dell’Accademia delle Scienze cinese hanno usato gli echi di un violento terremoto che ha colpito la Bolivia due decenni fa per mettere insieme la topografia profonda sotto la superficie terrestre

Il 9 giugno 1994 , un terremoto di magnitudo 8,2 scosse una regione scarsamente popolata dell’Amazzonia nella nazione sudamericana. Nulla di così potente era stato visto da decenni, con onde sismiche che furono avvertite fino al Canada. “Terremoti così rilevanti non accadono molto spesso”, ha dichiarato la geologa Jessica Irving .

Non fu solo potente ma anche molto profondo, con un ipocentro stimato a una profondità di poco meno di 650 chilometri. A differenza dei terremoti che rompono la parte superficiale della crosta terrestre, l’energia di questi mostri può scuotere l’intero mantello come una ciotola di gelatina. Questo terremoto è stato uno dei primi, di questa natura, a essere stato misurato con una moderna rete sismica, fornendo ai ricercatori registrazioni senza precedenti di onde che rimbalzano attraverso l’interno del nostro pianeta.

Proprio come le onde sonore di un’ecografia possono rivelare differenze nella densità del tessuto all’interno di un corpo, le enormi onde che pulsano attraverso gli strati fusi della Terra, nel momento in cui essa è scossa da un sisma di questa entità, possono essere usate per mettere insieme un’immagine di come sono le profondità del pianeta

Solo di recente i geoscienziati hanno usato le caratteristiche di queste onde per determinare la rigidità del nucleo del pianeta. In questo caso, i ricercatori hanno approfittato dell’intensità del terremoto del 1994 per analizzare la dispersione delle onde mentre passavano tra gli strati, rivelandone i dettagli dei confini.

“Sappiamo che quasi tutti gli oggetti hanno rugosità superficiale e quindi dispersione di luce, ecco perché possiamo vedere questi oggetti; le onde di dispersione trasportano le informazioni sulla ruvidità della superficie”, dice l’autore principale Wenbo Wu , un geologo del California Institute of Technology. “In questo studio, abbiamo studiato le onde sismiche sparse che viaggiano all’interno della Terra per delimitare la rugosità del confine di 660 chilometri della Terra.”

A questa profondità c’è una divisione tra le parti inferiori più rigide del mantello e una zona superiore che non è sottoposta a una pressione altrettanto forte, quella che crea una discontinuità contrassegnata dall’evidenza di vari minerali. Il buco più profondo che l’uomo abbia mai scavato raggiunge la misera profondità di 12 chilometri, quindi finchè non fossimo arrivati a profondità molto più elevate, non avremmo avuto idea di come poteesse essere questa zona di transizione. Fino ad ora.

Basandosi su quelle onde importantissime che attraversano il confine, i ricercatori hanno concluso che il punto d’incontro tra la parte superiore e inferiore del mantello è una catena montuosa fatta a zig zag che, per dimensioni, non ha nulla a che vedere con quanto si trovi in superficie. “In altre parole, la topografia più estrema delle Montagne Rocciose o degli Appalachi è presente sul margine del mantello a 660 chilometri di confine”, ha dichiarato Wu .

Questa linea frastagliata ha implicazioni significative per comprendere la formazione della Terra. La maggior parte della massa del nostro pianeta è costituita dal mantello, quindi sapere come si mescola e cambia trasferendo il calore agli altri strati del pianeta, ci fa capire come si è evolua e come si evolverà nel tempo.

Doglioni (Ingv), una linea di confine interessante da esplorare
“Si tratta di uno studio interessante, che contribuisce a fare luce sulle dinamiche interne della Terra”, commenta Carlo Doglioni, presidente dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (Ingv). “Sapevamo già che la linea di confine tra mantello superiore e inferiore fosse irregolare, ma non così tanto: a dircelo ora sono le sempre più sofisticate tecniche di tomografia sismica, che valutano la propagazione delle onde generate da un terremoto. In questa ricerca sono state usate le cosiddette onde di pressione (onde P): sono onde elastiche che, quando arrivano a un’interfaccia dove c’è un cambio di velocità, vengono riflesse verso la superficie. Valutando i diversi tempi con cui arrivano nelle varie zone della Terra, è possibile capire la forma dell’interfaccia che sta sotto”.

Studiare questa linea di confine permetterà di capire meglio le relazioni che intercorrono tra i due strati del mantello e la crosta terrestre sovrastante. “Sappiamo che il mantello superiore è fatto di materiale più leggero e meno viscoso rispetto al mantello inferiore, e presenta un rimescolamento interno maggiore”, osserva Doglioni. “Alla linea di confine, la viscosità aumenta di 30 volte e le strutture minerali passano a una fase più densa”.

Capire quanto questo limite sia penetrabile al rimescolamento permetterà di svelare il destino di quei blocchi del ‘guscio’ terrestre che per il movimento delle placche si immergono nel mantello in corrispondenza delle zone di subduzione. “Sapere se rimangono confinati nel mantello superiore o se scendono nel mantello inferiore è importante per conoscere le dinamiche interne del Pianeta”, sottolinea Doglioni. “Ci permette di capire se i materiali che ritornano in superficie provengono solo dal mantello superiore o anche da quello inferiore”.

Questa ricerca è stata pubblicata su Science .