Pianeta Terra

La Terra appena nata possedeva un’atmosfera sottile, era piccola e leggera e la sua  gravitazione non bastava a difendere l’involucro di gas dall’effetto delle  tempeste  solari. La sua atmosfera era tanto instabile che alla fine, dopo la collisione con Theia, un corpo celeste con le dimensioni di Marte, era stata scagliata nel cosmo dopo aver formato la Luna. Dopo che la grandinata di meteoriti è cessata il pianeta è diventato più pesante, con una crosta solida  e un mantello di vapore acqueo. Fa freddo e si scatena un fenomeno sconosciuto sino ad allora: piove, o meglio diluvia, e continua per millenni. La Terra si raffredda ancora di più e si formano le nuvole dalle quali continua a cadere altra pioggia. Pioggia e nuvole per milioni di anni…..

L’intero pianeta è nascosto sotto uno strato uniforme di acqua fino a quando non spuntano le vette dei vulcani più alti. Le precipitazioni lavano via l’anidride carbonica dall’atmosfera, le erosioni corrodono i fianchi dei vulcani, la lava si solidifica liberando i minerali ad essa legati che si depositano nei fondali marini.

Arrivano nuovi materiali e la crosta terrestre, ancora sottile, sprofonda a causa dei movimenti tettonici e si fonde.

Parte della massa  fusa risale verso la superficie senza emergere, creando nuovi corpi rocciosi che  formano interi ammassi di granito, un materiale più leggero del basalto ma molto più duro, dapprima ancora all’interno della crosta terrestre, poi, obbedendo alle leggi della spinta ascensionale emergono, proprio perché più leggeri delle rocce del fondo marino.

Intanto, dopo la nascita dell’oceano inizia un nuovo ciclo di erosione  e formazione delle terre che si protrae per milioni di anni. Si depositano starti di sedimenti dello spessore di migliaia di chilometri, sul basalto dei fondi marini…

  

Indecifrabile è ancora oggi l’interno del nostro pianeta, il pozzo più profondo mai realizzato è arrivato a circa 12.000 metri di profondità, non più dello 0,2% del raggio terrestre, nell’impresa di dieci anni e più….

Conoscere il suo nucleo sarebbe fondamentale, poiché è stato il suo calore a rendere vivo il pianeta grazie alle emissioni gassose dei vulcani, come continua ancora a rinnovare l’atmosfera insieme ad altre attività biologiche.

Le correnti interne di metallo, alimentate dal calore interno del nucleo, sono responsabili dell’esistenza del campo magnetico del pianeta, indispensabile per ripararci dal pericolo dei raggi cosmici.

Alla fine del XIX secolo si iniziò a utilizzare le onde sismiche per studiare l’interno della Terra, nacquero così le ipotesi di una struttura a cipolla e tra il 1930 e il 1940 si affacciò per la prima volta l’idea di un nucleo di ferro e nichel con una struttura fisica articolata solida all’interno e liquida all’esterno.

L’ipotesi di un nucleo prevalentemente ferroso è stata poi confermata da misure sulla densità del pianeta. Il ferro liquido in movimento potrebbe produrre correnti elettriche tanto intense da generare un campo magnetico come quello terrestre.

Nell’area che va dal Sud America all’Africa il campo magnetico terrestre è notevolmente meno intenso che nel resto del pianeta, tanto che la detta area viene chiamata “anomalia del Sud Atlantico”, inoltre, nella stessa zona le fasce di Allen (cintura di particelle cariche catturate dal campo magnetico)  scendono a soli 200 chilometri dalla superficie. Indebolimento magnetico più abbassamento della fascia fa sì che una maggiore quantità di radiazioni arrivi a quote più basse.

Esperimenti si stanno compiendo per cercare di capire se un parziale indebolimento potrebbe portare a un’inversione completa dei poli, un fenomeno che sulla Terra avviene con una certa regolarità. L’ultima volta accadde circa 800.000 anni fa, e poiché questo è anche il valore medio tra un’inversione e l’altra, non si esclude si sia vicini alla prossima volta.

   

Secondo un’idea nata nella prima metà del secolo scorso, e poi ripresa a tempi alterni negli ultimi cinquant’anni, la Terra avrebbe conosciuto almeno due tremendi episodi di glaciazioni totali, verificatesi nello svolgersi dell’Era Neoprotozoica, iniziata 1 miliardo di anni fa e finita 530 milioni di anni fa. In quell’antichissimo lasso di tempo, il pianeta sarebbe rimasto nella morsa dei ghiacci e le temperature massime precipitate fino a circa – 50 gradi centigradi, per un periodo  almeno di dieci o forse venti milioni di anni.

Il termine “Snowball Earth”, fu coniato nel 1992, con riferimento  all’aspetto assunto in quelle occasioni dal nostro pianeta.

Certezze che la Terra sia stata veramente ricoperta dai ghiacci, ovviamente non ve ne sono, e, infatti, ancora si dibatte sull’argomento.

Del possibile fenomeno s’iniziò a parlarne quando, quasi un secolo fa, un geologo ed esploratore australiano scoprì nel suo paese dei sedimenti di chiara origine glaciale all’interno di strati rocciosi risalenti al periodo Neoproterozoico. Bastò la convinzione che quei sedimenti fossero stati lasciati da una remota glaciazione giunta fino alle latitudini australiane, per formulare nascere l’ipotesi della Snowball Earth.

Fu il consolidarsi della teoria della tettonica a zolle, proposta compiutamente nel 1912, e rimasta poi in attesa di conferme per mezzo secolo, a mettere in seri dubbi la veridicità di quella prima, frettolosa ipotesi. Infatti, tale teoria dimostra la continua migrazione delle placche continentali, che in decine di milioni di anni cambiano continuamente la fisionomia al pianeta, ridistribuendo le terre emerse. Ragion per cui, quando i depositi  glaciali scoperti dal geologo australiano  furono lasciati in quel luoghi dal ritirasi dei ghiacci,  l’Australia si trovava da tutt’altra parte, a latitudini ben più polari.

Anche se oggi è possibile ritenere che la Snowball Earth possa aver interessato alcune regioni della terra, non vi è ancora nessuna certezza che abbia interessato la totalità del pianeta.

Il fatto che sia sopravvissuta la primitiva vita dell’epoca, e che singole specie, tipo le alghe, dipendenti dalla fotosintesi, siano state rinvenute in fossili antichi, lascia propendere piuttosto a una semi-glaciazione, con ampie regioni equatoriali libere da una copertura permanente di ghiacci.

In conclusione, il nostro pianeta, potrebbe aver rischiato, in più di un’occasione, di diventare una “Snowball Earth” per davvero?

                   

Le rocce sono composte da minerali aggregati fra loro, formano ammassi di notevole estensione e costituiscono l’involucro del nostro pianeta. Non solo la parte  solida  della crosta terrestre, ma anche alcune porzioni della zona sottostante, cioè il mantello.

Si sono originate da lentissimi fenomeni ma continui di trasformazione della materia e contengono l’archivio più prezioso di notizie sulla storia della Terra.

Nei due strati più esterni, ovvero nella crosta e nel mantello avvengono i principali fenomeni di formazione, trasformazione, distruzione,  della materia  che costituiscono il cosiddetto  “ciclo delle rocce”.

La scienza che classifica e descrive le  rocce in base  alla loro composizione mineralogica e chimica, all’origine e ai rapporti che intercorrono tra i loro componenti si chiama “Petrografia”, una disciplina  relativamente nuova.

Il microscopio in mineralogia è entrato nell’utilizzo verso il 1858, quando il primo studioso che ne sperimentò i vantaggi poté osservare le sezioni sottili delle rocce. Rispetto ai microscopi da biologia, che funzionano per ingrandire, quelli petrografici sono in grado di sfruttare specifiche proprietà della luce e quindi,  di condurre analisi ottiche più approfondite. 

A seconda della loro formazione, ma anche della struttura e delle caratteristiche chimico-mineralogiche, le rocce sono state suddivise in tre grandi gruppi: le sedimentarie, che si sono costituite sulla superficie terrestre a basse temperature; le magmatiche, solidificatesi da un magma; le metamorfiche, nate dalle trasformazioni strutturali e chimiche subite dalla rocce dei primi due tipi.

Le rocce magmatiche e quelle metamorfiche formano il 95% delle  terre emerse e solo il 5% è costituito da rocce sedimentarie.

 

La Conferenza delle Nazioni Unite  sul cambiamento climatico si è conclusa a Parigi il 12 dicembre con un esito soddisfacente: in un documento di 31 pagine, per la prima volta nella storia, dopo anni di negoziati,  183 governi del pianeta si sono impegnati a ridurre le emissioni inquinanti con l’obiettivo di contenere l’aumento della temperatura media globale della Terra al di sotto di 2 °C rispetto all’era pre-industriale, e possibilmente entro 1,5 °C. Per raggiungere questo obiettivo si è deciso uno stanziamento annuale di 100 miliardi di dollari da parte dei paesi più ricchi per aiutare i paesi in via di sviluppo a convertire le loro fonti energetiche da quelle fossili e inquinanti in quelle rinnovabili (idroelettrico, fotovoltaico, eolico etc.). Il rispetto dei piani nazionali sul taglio delle emissioni verrà controllato ogni 5 anni. La spesa è giustificata dal fatto che le perdite causate da disastri ambientali sono ben maggiori: assommano a 2700 miliardi di euro, con 525 mila morti in quindicimila eventi catastrofici.

Non tutto è perfetto nell’accordo firmato a Parigi, Il documento siglato entrerà in vigore nel 2020, senza prevedere sanzioni per gli inadempienti. Nel 2014 abbiamo scaricato nell’atmosfera 35,7 miliardi di tonnellate di anidride carbonica contro i 22,5 del 1990. Oggi il paese più inquinante è la Cina con 10,6 miliardi, seguita dagli Stati Uniti con 5,3 e dall’India con 2,3. Questi tre paesi da soli sono responsabili di oltre metà delle emissioni di anidride carbonica.

  

Trovata in una miniera russa ma non ha alcun valore economico: i diamanti sono troppo piccoli da essere utilizzabili per realizzare gioielli, il valore scientifico della roccia, però, è grandissimo.

La roccia ha le dimensioni di una palla da golf e contiene più di 30.000 diamanti, il ritrovamento, in una miniera  a Udachnaya, in Siberia (Russia), ha un valore scientifico notevole.

I diamanti si formano all’interno della Terra a una profondità non inferiore ai 150 km, dove le pressioni e le temperature sono tali da comprimere il carbonio formando i diamanti, portati poi in superficie da particolari esplosioni vulcaniche. Durante il loro viaggio verso l’alto, le rocce che contengono i diamanti solitamente si sbriciolano. La roccia ritrovata in Siberia è una delle pochissime con i diamanti ancora incastonati al suo interno.

Carl Sagan (1934 – 1996), divulgatore scientifico e autore di fantascienza, è stato uno dei più famosi astronomi, astrofisici e astrochimici del XX secolo. 

 

            

Le rocce sono sempre state un elemento fondamentale in tutti i continenti e in tutte le epoche.

I testi di storia dell’arte, però, per tradizione ci spiegano degli stili, delle epoche, delle tecniche  scultoree  e architettoniche, ma raramente indicano quali materiali litici con cui sono stati eseguiti, cioè le rocce utilizzate.

L’uso della pietra trovò grande sviluppo presso gli egizi, che eressero le grandiose piramidi, costituite da blocchi di granito rivestiti di calcare, mentre per la sfinge si è utilizzato un blocco di arenaria.

Le opere dei Greci, invece, si devono all’abbondanza e alla varietà dei loro marmi, mentre i Romani costruirono il Colosseo in travertino e lastricavano le strade con la locale pietra vulcanica. Soprattutto in epoca imperiale amavano importare i materiali necessari da altre zone dell’Italia o del mondo conosciuto: da Brescia il calcare Botticino, dall’Egitto il porfido rosso antico e dal Peloponneso il porfido verde antico.

L’impiego di determinate rocce negli esterni delle costruzioni fino a pochi secoli fa dava tinte caratteristiche alle città, così, se Roma era dominata dal travertino, Catania dal nero del basalto, Firenze dal grigio delle arenarie, l’intera puglia dal bianco accecante dei calcari.

Il Duomo di Milano è stato edificato usando il marmo rosa di Candoglia, una roccia metamorfica. Il suo metamorfismo è dovuto a fenomeni geologici che ha interessato vaste zone della superficie terrestre. La sua composizione è calcarea, i suoi minerali essenziali sono formati esclusivamente di calcite, anche se è possibile la presenza di pirite, dolomite, quarzi, muscovite. Le inclusioni di pirite creano grossi problemi nell’uso edilizio del marmo, poiché questo solfuro esposto agli agenti atmosferici si trasforma in idrossido di ferro, la limonite, che macchia di color ruggine i marmi.

Per questo motivo i blocchi che vengono utilizzati per il restauro del duomo di Milano sono controllati accuratamente e scartati qualora contengano pirite.

Un altro celebre Duomo è quello di Orvieto, con i suoi basamenti istoriati in marmo, le sculture i mosaici e il grande rosone lavorato a trina.

Spesso si sono ornati palazzi e chiese con marmi e calcari policromi, intarsiando la pietra di base con altre di diverso colore. Come la Piazza dei Miracoli a Pisa, con la Torre e il battistero; a Firenze con le celebri chiese costruite con calcari carboniosi o rocce verdi provenienti dall’Appennino.