Le onde sismiche rivelano strati sottili ma densi di materiale che si trovano tra il confine nucleo-mantello terrestre in alcune parti del mondo.
Gli scienziati hanno messo insieme la mappa ad altissima risoluzione della geologia sottostante sotto l’emisfero australe della Terra, rivelando qualcosa di precedentemente sconosciuto: un antico fondale oceanico che potrebbe avvolgere il nucleo. Questo strato sottile ma denso si trova a circa 2.900 chilometri sotto la superficie, dove il nucleo esterno metallico fuso indica il mantello roccioso sopra di esso. Questo è il confine nucleo-mantello (CMB). Capire esattamente cosa c’è sotto i nostri piedi – nel modo più dettagliato possibile – è fondamentale per studiare tutto, dalle eruzioni vulcaniche alle variazioni del campo magnetico terrestre, che ci protegge dalla radiazione solare nello spazio. “Le indagini sismiche, come le nostre, forniscono l’immagine a più alta risoluzione della struttura interna del nostro pianeta, e stiamo scoprendo che questa struttura è molto più complicata di quanto si pensasse una volta”, afferma la geologa Samantha Hansen dell’Università dell’Alabama. Le onde sismiche dei terremoti nell’emisfero australe sono state utilizzate per campionare la struttura ULVZ lungo il confine nucleo-mantello terrestre.
Hansen e i suoi colleghi hanno utilizzato 15 stazioni di monitoraggio sepolte nel ghiaccio dell’Antartide per mappare le onde sismiche dei terremoti nell’arco di tre anni. Il modo in cui queste onde si muovono e rimbalzano rivela la composizione del materiale all’interno della Terra. Poiché le onde sonore si muovono più lentamente in queste aree, vengono chiamate zone a velocità ultrabassa (ULVZ). “Analizzando [migliaia] di registrazioni sismiche dall’Antartide, il nostro metodo di imaging ad alta definizione ha trovato sottili zone anomale di materiale nella CMB ovunque abbiamo sondato”, afferma il geofisico Edward Garnero dell’Arizona State University. “Lo spessore del materiale varia da pochi chilometri a [decine] di chilometri. Ciò suggerisce che stiamo vedendo montagne nel nucleo, in alcuni punti fino a cinque volte più alte del Monte Everest.” Secondo i ricercatori, questi ULVZ sono molto probabilmente crosta oceanica sepolta nel corso di milioni di anni. Sebbene la crosta sommersa non sia vicina alle zone di subduzione riconosciute sulla superficie – zone in cui le placche tettoniche in movimento spingono la roccia verso il basso all’interno della Terra – le simulazioni riportate nello studio mostrano come le correnti di convezione potrebbero aver spostato l’antico fondale oceanico nel suo attuale luogo di riposo.
È difficile fare ipotesi sui tipi di roccia e sul movimento basati sul movimento delle onde sismiche, e i ricercatori non escludono altre opzioni. Tuttavia, tra tutte le l’ipotesi quella dei resti di un antico fondale oceanico sembra la spiegazione più probabile. Le future indagini sismiche dovrebbero essere in grado di aggiungere ulteriori informazioni al quadro generale. Uno dei modi in cui la scoperta può aiutare i geologi è capire come il calore proveniente dal nucleo più caldo e più denso si disperde nel mantello. Le differenze di composizione tra questi due strati sono maggiori di quelle tra la superficie solida della roccia e l’aria sopra di essa nella parte in cui viviamo. “La nostra ricerca fornisce importanti collegamenti tra la struttura superficiale e profonda della Terra e i processi generali che guidano il nostro pianeta”, afferma Hansen.
