Quando il mantello incontra il nucleo terrestre

Viaggiare al centro della Terra è sempre stato un sogno di molte persone, quasi quanto viaggiare nello spazio alla ricerca di nuovi mondi. Mentre i sognatori possono farlo con il romanzo di Verne, gli scienziati utilizzano le onde sismiche: studiando infatti la loro propagazione, gli studiosi sono riusciti ad identificare le caratteristiche dei vari strati in cui si suddivide il sottosuolo terrestre.

Al di sotto della crosta continentale, spessa dai 10 ai 35 km circa, si estende il mantello, uno strato profondo 2700 km e costituito principalmente di ossidi di magnesio, ferro e silicati. Al centro della Terra si trova il nucleo terrestre, costituito da ferro fuso e con un raggio di circa 3500 km. Proprio la zona di confine tra il mantello ed il nucleo ha sempre rappresentato un mistero: data infatti l'enorme pressione (circa un milione e 400 mila volte quella atmosferica) e le altissime temperature (circa 4000 kelvin),  non erano ancora chiaro chiaro il comportamento chimico-fisico del mantello, il quale, secondo delle ipotesi introdotte una quindicina di anni fa, dovrebbe trovarsi in una situazione di parziale fusione.

Utilizzando le cosiddette "celle dei diamanti", gli scienziati riescono a ricreare, in uno spazio di alcuni micron, le condizioni di temperatura e pressione esistenti a quelle profondità. Combinando queste tecniche con le tecniche a diffrazione di raggi X usate correntemente all'European Sincrotron ESRF, sono riusciti a stabilire che cosa accade al mantello terrestre in quelle condizioni così estreme.

I dati raccolti hanno confermato le ipotesi di partenza: infatti, alla temperature di 4200 kelvin, il mantello terrestre inizia a fondere, creando una sorta di oceano di magma. Gli scienziati hanno inoltre stabilito quale dei minerali fonde per primo e hanno ricostruito, senza utilizzare estrapolazioni, la curva di fusione del mantello terrestre. Questi esperimenti hanno inoltre confermato che la fase liquida prodotta è densa e può contenere diversi elementi chimici.

Questi studi potranno aiutare i geofisici ed i geochimici a sviluppare una conoscenza più completa sul meccanismo di formazione della Terra e dell'evoluzione dei suoi vari strati; una storia oramai lunga ben 4 miliardi e mezzo di anni.
fonte: European Synchrotron Radiation Facility