Cap 1 La Terra: formazione e struttura (saperi essenziali)
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 pluricellulare (non sappiamo se in altri
pianeti o satelliti del sistema solare esista la vita ma sicuramente non
mi aspetto di trovare un animale complesso come una lumaca). La
Fig.1
presenza di acqua in tutti e tre gli stadi di aggregazione, la
composizione atmosferica e le dinamiche crostali lo rendono unico.
1.1 Le sfere Terrestri
L’aria che avvolge la Terra forma l’atmosfera
Fig. 2
L’insieme di tutte le terre emerse e sommerse fino a qualche km di
profondità forma la litosfera
I laghi, i fiumi, i ghiacciai e i mari formano l’idrosfera
Atmosfera, litosfera e idrosfera nel loro insieme costituiscono la
biosfera
1.2 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 (fig.
2); poi grazie a Copernico, Galileo Keplero e Newton si affermò il
modello eliocentrico (fig. 3).
Vista dallo spazio la Terra appare come un ellissoide rigonfio
all'equatore e schiacciato ai poli
1.3 La storia della Terra
La storia del pianeta ha inizio 5 miliardi di anni fa dal collasso di una
nebulosa (massa di gas che si trova nel cielo).
Da questo processo si formarono dei corpi solidi a partire dai quali,
Fig. 3
per aggregazione, si sono formati i pianeti. La caduta di meteoriti ha
liberato su questi pianeti una grande quantità di energia che ha
portato ad un aumento di massa e temperatura (fig. 5).
1.3.1 La differenziazione gravitazionale della Terra
Quando il pianeta raggiunse una temperatura di 1000° C si trovava
allo stato fuso e gli elementi più pesanti sono andati in basso e quelli
più leggeri in alto.
Siccome il ferro è pesante è precipitato in basso formando il nucleo.
Sopra al nucleo si sistemarono i minerali silicatici più pesanti mentre Fig. 5
più in superficie si sono concentrati i silicati più leggeri.
Il vapore acqueo liberato dalla Terra andò a formare la sua atmosfera
insieme ad altri gas quali metano, ammoniaca
1.3.2 La formazione della Luna
Quando il pianeta si trovava in queste condizioni subì l'urto di un
corpo delle dimensioni di Marte. Da questo evento, avvenuto poco
Fig. 6
dopo la formazione del pianeta, si originò la Luna (fig. 6)
1.3.3 La formazione della crosta terrestre
La superficie del pianeta si è raffreddata rapidamente ma data la sua Fig. 7
sottigliezza era soggetta a continue fratture un intenso vulcanismo
(fig. 7)
1.3.4 La formazione degli oceani
Al vapore acqueo eruttato dai vulcani si è aggiunto il contributo di Fig. 8
acqua portata 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 Fig. 9
formazione dei primi oceani (fig. 8)
1.3.5 La nascita della vita
Da questa atmosfera si formarono i composti organici la cui
successiva evoluzione portò alla formazione dei primi organismi
viventi(fig. 9).
1.3.6 la comparsa dell’ossigeno
La vita vide la sua comparsa fra 3,9 e 3,5 G.y.
Fig. 10 Stromatolite,
e molto presto produsse cianoficea fotosintetica
organismi che svolgevano la fotosintesi e producevano ossigeno (fig.
10)
L'ossigeno ossidò le rocce presenti sulla superficie per cui nelle rocce
di questo periodo comincia a comparire la limonite (fig. 11). Questo Fig. 11 Rocce rosse di 2 G.Y.
processo si completò circa 2 miliardi di anni fa, epoca in cui
l'atmosfera iniziò ad arricchirsi di ossigeno
1.4 L’interno della Terra
La Terra convenzionalmente è suddivisa in tre gusci concentrici:
crosta, mantello e nucleo. (fig. 12).
Fig. 12
Crosta : rappresenta il guscio più esterno. Si può riconoscere una
crosta oceanica (5-10 km di spessore) più densa; una crosta
continentale (30-40 km sotto i continenti, 70 km sotto le catene
montuose) meno densa (fig. 13).
Mantello : è solido (tranne una zona parzialmente fusa che forma
l’astenosfera) e si divide in due strati: mantello superiore e mantello
Fig. 13
inferiore (fig. 14).
Il mantello superiore non ha una struttura omogenea ma risulta a sua
suddiviso in tre. La parte superiore è rigida come la crosta; infatti,
insieme a questa, forma la litosfera. Sotto la litosfera troviamo uno
strato a comportamento plastico, che prende il nome di astenosfera.
Infine troviamo la mesosfera che è lo strato meno fluido sottostante
Fig. 14
(fig. 15)
Sotto il mantello troviamo il nucleo.
Anche il nucleo è diviso in due strati: uno esterno liquido e uno
interno solido, a composizione piuttosto omogenea caratterizzata da
una lega di ferro e nichel, separati da una zona di transizione (fig. 16)
Fig. 16
Fig. 15
