l`origine del magnetismo terrestre

Cognome....................................................................... Nome ............................................................................. L’ORIGINE DEL MAGNETISMO TERRESTRE Come sappiamo, la Terra si comporta come un enorme magnete, in grado di orientare l’ago magnetico di una bussola nella direzione nord‐sud. Tra i due poli magnetici, nord e sud, si estendono le linee di forza che avvolgono il nostro pianeta e che costituiscono il campo magnetico terrestre o campo geomagnetico. Il magnetismo terrestre veniva spiegato fino al secolo scorso con la presenza all’interno della Terra di minerali magnetici, come certi ossidi di ferro, in grado di comportarsi come un gigantesco magnete permanente. Esperimenti di laboratorio hanno però dimostrato che, al di sopra di certe temperature, tra 500 °C e 800 °C, tali minerali perdono le loro proprietà magnetiche. Poiché all’interno della Terra le temperature superano di molto tali valori, l’idea che il magnetismo terrestre sia prodotto da minerali magnetici non è più sostenibile. L’ipotesi attualmente più accreditata sostiene che il campo magnetico terrestre sia generato da correnti elettriche che si producono nel nucleo esterno, dove è presente una massa fluida formata da una lega di ferro e nichel mantenuta in lento movimento da correnti convettive che attraversano quello strato; come è noto dalla fisica, una corrente elettrica produce intorno a sé un campo magnetico; questo, a sua volta, può generare un campo elettrico che facilita il mantenimento delle correnti elettriche e che ha l’effetto di stabilizzare il campo geomagnetico. In epoche passate le posizioni dei poli magnetici si sono più volte invertite tra loro; a questa importante scoperta si è giunti studiando antiche rocce contenenti minerali ferromagnetici, in grado di magnetizzarsi mantenendo le proprie particelle cristalline orientate nella direzione del campo magnetico esistente al momento della loro formazione. Queste rocce registrano cioè testimonianze del magnetismo fossile o paleomagnetismo. Gli studi sul paleomagnetismo si sono rivelati molto importanti nella ricostruzione delle vicende geologiche che hanno interessato la superficie terrestre, in particolare quelle relative allo spostamento dei continenti. GUIDA ALLO STUDIO
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Perché il campo geomagnetico non può essere prodotto da minerali magnetici? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... 2.
Qual è la spiegazione più probabile dell’esistenza del campo geomagnetico? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... FORSE ESOGENE E FORZE ENDOGENE Nella regione costiera dove ora sorge la città di Antrim (Irlanda del Nord), circa 60 milioni di anni fa vi era un’intensa attività vulcanica. Probabilmente da una spaccatura nel suolo si riversarono all’esterno colate successive di lava basaltica che formarono uno spessore di diverse decine di metri; in seguito al lento raffreddamento, la lava ebbe modo di solidificare nella parte interna in grandi colonne di basalto di forma poligonale, che furono a poco a poco messe allo scoperto dall’azione erosiva delle onde, più violenta nella parte più vicina al mare; il risultato è la formazione di enormi gradoni di colonne “prismatiche”, circa 40.000, chiamati nella tradizione popolare la “Strada del Gigante”, che fa ora parte del patrimonio dell’umanità catalogato dall’Unesco. Questo monumento geologico naturale è rappresentativo dei due tipi di forze modellatrici che operano incessantemente e in modo combinato sulla superficie del nostro pianeta: le forze esogene, che agiscono dall’esterno (“eso”) e le forze endogene che hanno origine all’interno (“endo”) della Terra. Al gioco di queste forze si deve l’incessante interazione tra i componenti del sistema Terra, cioè la litosfera, l’atmosfera, l’idrosfera e la biosfera. Le forze esogene si originano dall’energia solare e riguardano direttamente l’atmosfera e l’idrosfera e indirettamente la litosfera; esse sono collegate: •
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con i movimenti dell’acqua, come quelli associati alla pioggia, allo scorrimento dei fiumi, alla circolazione delle acque sotterranee, ai ghiacciai; con i movimenti dell’aria, i venti, che a loro volta causano le onde marine e altri fenomeni come quelli associati a tornado e a trombe d’aria; con le variazioni di temperatura. Tutti questi agenti esogeni, oltre a essere responsabili del clima, producono altre importanti conseguenze: disgregano meccanicamente o alterano chimicamente le rocce e ne asportano frammenti di varie dimensioni; questo processo si chiama erosione. I detriti delle rocce possono poi essere trasportati più o meno lontano dal punto di distacco e formare depositi di sedimenti che originano nel tempo altre rocce. Nel contempo, le montagne sono gradualmente smantellate, e nella roccia sono scavate grotte, valli e profondi canyon. Alla frantumazione delle rocce contribuiscono anche gli organismi viventi della biosfera; la loro azione si spinge fino a trasformare ghiaia, sabbia e argilla in fertile suolo, su cui possono crescere le piante, creando un ambiente che può ospitare comunità sempre più numerose. Le forze endogene si originano dall’energia che il nostro pianeta, come abbiamo visto, trattiene al proprio interno come calore. L’azione di queste forze provoca lenti ma grandiosi movimenti della litosfera, che a loro volta sono all’origine della formazione delle montagne e di altri fenomeni spettacolari e a volte catastrofici, come le eruzioni vulcaniche e i terremoti. Gli agenti endogeni sono responsabili delle grandi strutture che caratterizzano il profilo della crosta terrestre nelle sue linee generali. GUIDA ALLO STUDIO 1.
Qual è l’origine delle forze esogene e come si manifestano? ........................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................ 2.
Qual è l’origine delle forze endogene e come si manifestano? ........................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................ Esercizio 1: classifica le seguenti forze come esogene o endogene trascrivendole negli appositi riquadri. Pioggia | Attività vulcanica | Scorrimento dei fiumi | Azione delle acque sotterranee | Terremoti | Movimenti dei ghiacciai | Azione dei venti | Azione delle onde | Movimenti lenti della crosta terrestre | Azione degli organismi viventi.