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2/06/14

La Terra non cambia le sue antiche regole **

Ne abbiamo appena parlato e sono contento di tornarci sopra. Il fenomeno della subduzione fa parte del ciclo silicio-carbonio che abbiamo discusso pochi articoli fa, ma ha anche un ruolo fondamentale nel costruire i continenti terrestri. La domanda è: “La Terra ha sempre usato questo sistema o l’ha cambiato nel corso del tempo?” Fino ad oggi le idee a riguardo divergevano. Un nuovo pezzo di roccia trovato in Canada sembra dar ragione a una regola nata fin dall’infanzia del nostro pianeta.

Per scoprire come si formano i continenti della Terra la cosa migliore è andare a studiare i luoghi dove questo succede. Teoricamente basterebbe andare in fondo agli oceani nei pressi delle linee di scontro tra le placche. Purtroppo, non sono facili da raggiungere. Se ne vedono gli effetti attraverso le eruzioni vulcaniche e i terremoti (come nella cordigliera delle Ande), ma una cosa è immaginare e un’altra è toccare quasi con mano. Fortunatamente un luogo veramente speciale esiste ancora. Esso, pur nella sua estrema giovinezza, ci racconta ciò che sicuramente ha formato i primi continenti del nostro pianeta. Stiamo parlando dell’Islanda, dove la crosta superficiale cresce a ritmo incredibile attraverso il magma che continua a fuoriuscire dai suoi vulcani. Possiamo dire che in quella splendida e irrequieta isola il fenomeno della subduzione può essere visto in diretta!

Di questo processo geologico abbiamo appena parlato, ma riprendiamo il concetto, approfondendolo un po’ di più e cercando di descrivere cosa avviene quando due placche continentali si scontrano. Da un lato abbiamo quella oceanica e dall’altra quella terrestre. Anche se la prima è certamente meno spessa, è però decisamente più pesante (densità maggiore). Se potessimo andare a 100 km di profondità vedremmo che la pressione è almeno 30 000 volte quella superficiale e la temperatura arriva ai 1000 °C. Tra le due contendenti, è quella sottomarina che è destinata a infiltrarsi sotto quella più leggera fino a raggiungere il mantello. Una lotta tra titani che ha un sicuro vincitore. Siamo proprio nella zona di subduzione, dove la crosta oceanica, satura di acqua, scivola sotto la sorella, come mostra la Fig. 1.

subduzione
Fig. 1

Giunta a una certa profondità dà vita a un trucco fantastico, simile a ciò che facciamo quando vogliamo sciogliere velocemente il ghiaccio. L’acqua cede i suoi sali alle rocce che la crosta marina sta schiacciando con violenza e alza di molto il loro punto di fusione. Esse sono costrette a “sciogliersi” e a essere trascinate da questo flusso impetuoso. Prima o poi trovano una camera magmatica, un luogo capace di farle salire verso la superficie. A mano a mano che il magma risale la pressione scende e si liberano i tipici gas vulcanici. Il magma esce con maggiore o minore tranquillità e ricopre il terreno circostante. Avendo tempo a disposizione (ma la Terra ce l’ha) la fuoriuscita di materiale “nuovo” forma “nuovi” continenti.

Sì, tutto bellissimo e l’Islanda lo conferma in pieno. Tuttavia, la domanda iniziale rimane sempre valida: “Il processo sopra descritto è iniziato quasi subito, quando il pianeta stava raffreddandosi e la crosta si solidificava, o invece è entrato in funzione non prima di almeno due miliardi di anni, proprio quando Terra e Venere hanno preso strade nettamente diverse?” I fautori della subduzione primordiale pensano che lo scontro tra placche oceaniche abbia prodotto le prime terre emerse a mano a mano che il materiale fuoriusciva dai vulcani sottomarini. Purtroppo, nessuno ha mai potuto dimostrare la propria visione. Bisognerebbe trovare qualcosa di molto vecchio che dia qualche indicazione abbastanza precisa.

Forse, questo pezzo di roccia così antico è stato trovato nel nord del Canada in un luogo famoso per conservare tracce della crosta terrestre più vecchia. Normalmente, queste rocce hanno subito molti processi metamorfici e hanno perso quasi del tutto le loro caratteristiche primordiali. La pietra scoperta recentemente sembra invece quasi intatta, un vero filmato dei processi più antichi che hanno agito sul nostro pianeta. In parole semplici (l’analisi chimica non è cosa facile), le caratteristiche geochimiche sono del tutto simili a quelle della moderna Islanda, proprio un luogo dove è attivo il processo della subduzione e dove è possibile osservare direttamente come esso si riflette sulle rocce che si affacciano al mondo.

E’ancora troppo presto per dire una parola conclusiva, ma si è aperta una vera e propria finestra verso il nostro passato più remoto. Sembra quasi di veder uscire dall’acqua primordiale i primi picchi di roccia che andranno a formare i continenti.

Sapete che vi dico? Sarei proprio felice di girare tra le mani quella anonima e fantastica pietra della Fig. 2, formatasi ben 4 miliardi di anni fa, e -magari- voltarmi verso il Sole e immaginarlo ancora irrequieto e nervoso, mentre sta inserendosi nella normale “società” stellare. Questa visione, forse, farebbe ammutolire la superbia umana.

roccia di 4 miliardi di anni fa
Fig. 2. Fonte: Università dell'Alberta

 

NEWS! Anche Europa, il satellite di Giove, potrebbe ospitare fenomeni di subduzione

5 commenti

  1. SANDRO

    [I fautori della subduzione primordiale pensano che lo scontro tra placche oceaniche abbia prodotto le prime terre emerse a mano a mano che il materiale fuoriusciva dai vulcani sottomarini. Purtroppo, nessuno ha mai potuto dimostrare la propria visione. Bisognerebbe trovare qualcosa di molto vecchio che dia qualche indicazione abbastanza precisa.]
    Caro Enzo, in relazione a quanto dici sopra ed ammesso che ho capito bene, mi sorge una domanda:  parlare di placche oceaniche a quei tempi non sarebbe un po prematuro?
    Grazie

  2. caro Sandro,
    hai ragione... ho usato un termine già evoluto. In ogni caso erano comunque "pezzi" di crosta che cominciava a solidificarsi sotto un oceano che ancora la faceva da padrone: waterworld...insomma. Ma era (forse) la subduzione che aiutava la fuoriuscita di magma in grado di far nascere le terre emerse.

  3. Valerio Ricciardi

    :wink:
    e ho detto tutto, Enzo.
    Peccato che questo blog non preveda l'opzione di poter inserire nei post di risposta delle immagini... Thingvellir, Myvatn, Heimaey, Surtsey... L'Eldfell e l'Helgafell scalati uno per uno... quanti ricordi...  sigh  :cry:

  4. Valerio Ricciardi

    Una sola obiezione, relativa a un mero refuso. In Islanda proprio, non è attiva la parte "subduzione" del processo della tettonica a placche, ma la parte "espansione": l'Islanda, come parte delle Azzorre, St.Helens, Ascensiòn, le Falkland e Jan Mayen è come fosse un tratto di dorsale mediooceanica in emersione, che ci permette di osservare i fenomeni vulcanici, campionare lave e gas, osservare dislocazioni, assistere alla nascita "dalla pianura" di nuovi vulcani (Heymaey 1973, quando scalai l'Eldfell nel 1982 mi son giocato un paio di anfibi perché ancora scottava troppo) o addirittura di nuove isole (Surtsey , eruzioni del 1963-1967).
    La Pianura del Parlamento (o meglio, all'islandese Thingvellir) oltre ad essere famosa per esser stata la sede delle prime riunioni del primo parlamento della storia di Europa, attorno al 930  d.C. come minimo, è un pazzesco "Gardaland per geologi", che riconoscono e camminano sopra tutti gli elementi che sanno dalle prospezioni sonar e dalle immagini dei ROV essere presenti al centro delle dorsali medioceaniche.
    Un viaggio che consiglio a tutti, almeno una volta nella vita.  :-D

  5. tu hai ragione Valerio...
    in Islanda le placche si aprono e non scorrono. Tuttavia, il finale della storia è molto simile: vi è sempre crosta terrestre che sprofonda e che giunge in una camera magmatica per poi risalire e formare nuova superficie solida. E' sempre e comunque legata al fenomeno della subduzione che spinge materia verso l'interno per il riciclo e finisce nelle camere magmatiche. Diciamo che in Islanda, come nelle faglie oceaniche, si aprono porte più larghe per la fuoriuscita.   Allego due schemi che chiariscono meglio ciò che capita:
     
     

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