La terra formazione e struttura

Cap 1 La Terra
formazione e struttura
Un Ambiente speciale
Stiamo per conoscere il pianeta Terra, un pianeta
in cui viviamo e che condividiamo con decine di
milioni di specie viventi
 È un pianeta unico nell’ambito del Sistema
Solare che con condizioni che lo rendono adatto
alla vita
 La presenza di acqua in tutti e tre gli stadi di
aggregazione, la composizione atmosferica e le
dinamiche crostali lo rendono unico

Le sfere Terrestri
L’aria che avvolge la Terra forma l’atmosfera
 L’insieme di tutte le terre emerse e sommerse
fino a qualche km di profondità forma la
litosfera (litos = roccia )
 I laghi, i fiumi, i ghiacciai e i mari formano
l’idosfera (idro = acqua)
 Atmosfera, litosfera e idrosfera nel loro insieme
costituiscono la biosfera (bios = vita)

Gaia
La Terra è chiamata anche Gaia dal greco Gea
 Fino al 1500 si riteneva che fosse al centro
dell'universo secondo il modello geocentrico
 Poi grazie a Copernico, Galileo Keplero e
Newton si affermò il modello eliocentrico
 Vista dallo spazio la Terra appare come un
ellissoide rigonfio all'equatore e schiacciato ai poli
 Per le irregolarità questo ellissoide viene chiamato
geoide
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Le misure della Terra
Raggio Equatoriale
6378 Km
 Raggio Polare
6357 Km
 Circonferenza equatoriale 40076 Km
 Massa
5,98 1024 Kg
 Superficie
5,101 108 Km2
 Volume
1,083 1012 Km3
 Densità media
5,5 g/cm3
 Gravità
9,81 m/s2
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La storia della Terra
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Circa 5 G.y. una nebulosa veniva investita
dall'onda d'urto di una supernova
Inizia così il collasso che porterà la nube a
formare una stella di media grandezza.
Alla sua nascita la stella ripulirà lo spazio
intorno espellendo tutti gli elementi volatili
dalle sue vicinanze
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Intorno alla stella sono rimasti a questo punto
solo gli elementi meno volatili pertanto i
planetesimi che si trovavano nelle sue vicinanze
avevano perciò una composizione ricca di silicati
metallici
In nuclei si materia che si sono formati nelle
vicinanze del Sole hanno attratto questo tipo di
materiale per cui i 4 pianeti vicino al sole hanno
un'elevata densità
Il bombardamento meteorico ha liberato su
questi un grande quantità di energia che ha
portato ad un aumento di massa e temperatura
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Il fronte d'urto della supernova ha arricchito il
materiale di elementi radioattivi il cui
decadimento ha ulteriormente aumentato la
temperatura portandola ad un valore prossimo ai
1000°C
Questa situazione ha favorito la differenziazione
gravitazionale dei materiali con i composti più
pesanti che si sono raccolti verso il centro del
pianeta formando un nucleo di Ferro e Nichel
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Sopra al nucleo si andarono ad addensarsi i
minerali silicatici più pesanti mentre più in
superficie si sono concentrati i silicati contenenti
calcio, alluminio e altri componenti più leggeri
Il vapore acqueo liberato dalla Terra andò a
formare il primo nucleo della sua atmosfera
insieme ad altri gas quali metano, ammoniaca
Quando il pianeta si trovava in queste dimensioni
subi l'urto radente di un corpo delle dimensioni di
Marte
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Da questo evento, avvenuto dopo circa 20
M.y. dalla formazione del pianeta, si originò
la Luna la cui formazione è avvenuta in un
tempo relativamente breve
La superficie del pianeta si è raffreddata
rapidamente ma data la sua sottigliezza era
soggetta a continue fratture dovute ai moti
convettivi del materiale sottostante
Si formò così la prima crosta e le prime zolle
crostali con un intenso vulcanismo
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Al vapore acqueo eruttato dai vulcani si è
aggiunto il contributo di acqua apportato
dalla caduta delle comete sulla superficie del
pianeta
Data la temperatura elevata questa acqua si
trovava sotto forma si vapore per cui si formò
una densa atmosfera
Quando la temperatura superficiale scese
sotto i 100°C si ebbero le prime piogge e la
formazione dei primi oceani
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L'atmosfera di questo periodo era poco adatta
alla vita come la conosciamo noi ma aveva una
composizione ideale per consentire la
formazione dei composti organici precursori
della vita
L'evoluzione di queste molecole negli oceani
primordiali portò prima alla formazione di
molecole autoreplicanti e infine la selezione di
queste molecole portò alla nascita dei primi
organismi viventi
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La vita vide la sua comparsa fra 3,9 e 3,5 G.y.e
molto presto produsse organismi in grado di
produrre ossigeno a seguito delle attività
fotosintetiche da essi svolte
L'ossigeno ossidò le rocce presenti sulla
superficie per cui nelle rocce di questo periodo
comincia a comparire la Limonite, un idrossido
di ferro
Questo processo si completò circa 2 G.y. Epoca
in cui l'atmosfera iniziò ad arricchirsi di
ossigeno
L'interno della Terra
•La Terra convenzionalmente è suddivisa in tre
gusci concentrici: crosta, mantello e nucleo.
•Questa suddivisione è fatta su dati sismici e
geochimici.
•Crosta : rappresenta il guscio più esterno.
•Si può riconoscere una crosta oceanica (5-10
km di spessore) densa in quanto costituita da
rocce silicatiche ricche di Fe e Mg
•crosta continentale (30-40 km sotto i
continenti, 70 km sotto le catene montuose)
meno denso costituita da rocce silicatiche ricche
in Al e Si.
•Mantello : è solido e il suo inizio è segnato
dalla discontinuità di Mohorovicic (Moho).
•Anche il mantello si divide in due strati:
mantello superiore, fino a una profondità di
circa 680 km e mantello inferiore.
•A circa 2900 km di profondità si trova la
discontinuità di Gutenberg, che separa il
mantello dal Nucleo che arriva fino a circa
6370 km di profondità.
•Anche il nucleo è diviso in due strati: uno
esterno liquido e uno interno solido, entrambi
a composizione piuttosto omogenea
caratterizzata da ferro e nichel, separati da
una zona di transizione.
Spaccato della terra e relativi spessori
la Terra può essere suddivisa, dall'esterno verso
l'interno, in litosfera, astenosfera, mesosfera e
nucleo in base al comportamento fluido o rigido
dei materiali che li compongono
La litosfera rappresenta lo strato esterno rigido
L'astenosfera è lo strato suttostante a
comportamento plastico
La mesosfera è lo strato meno fluido sottostante
l'astenosfera