Terra: la vetta più lontana dal centro non è l'Everest

Terra: la vetta più lontana dal centro non è l'Everest

Se ti trovi sulla vetta del Monte Everest, secondo la misura consueta sei nel punto più alto che si possa raggiungere. Ma se scali il Chimborazo, in Ecuador, ti ritrovi invece a 6.384,4 km dal centro della Terra — più lontano dell'Everest, perché la Terra stessa si gonfia a tuo favore. La rotazione appiattisce il pianeta ai poli e lo fa rigonfiare all'equatore, aggiungendo lì ben 43 km al diametro terrestre rispetto al diametro polare. Persino la fossa più profonda e la montagna più alta incidono appena su questo rigonfiamento: la Fossa delle Marianne riduce il raggio medio del pianeta solo dello 0,17%, e l'Everest lo aumenta solo dello 0,14%.

In una fotografia la Terra sembra statica, ma quasi nulla in essa è davvero fermo. La sua crosta si spacca, scivola e viene reinghiottita nel mantello secondo un ritmo misurato in decine di milioni di anni. Il suo interno è abbastanza caldo da fondere le rocce e abbastanza freddo da mantenere un nucleo interno solido. Il suo campo magnetico, che si sta silenziosamente indebolendo mentre leggi queste righe, è l'unica cosa che si frappone tra l'atmosfera e un cielo pieno di vento solare non filtrato. Perfino la fine del pianeta è già delineata, su una scala di miliardi di anni.

Non proprio rotonda, e non proprio immobile

Il rigonfiamento è solo il modo più evidente in cui la Terra si discosta da una sfera perfetta. La rotazione allunga il pianeta in un ellissoide, e gravità e rotazione insieme decidono quando "più lontano dal centro" e "più alto sul livello del mare" smettono di essere la stessa domanda — ed è esattamente per questo che il Chimborazo, ben lontano dalle vette più alte del mondo, vince comunque in una categoria che l'Everest non può toccare.

Al di sotto di questa forma, la superficie stessa è temporanea. La crosta oceanica più antica della Terra, trovata nel Pacifico occidentale, ha solo circa 200 milioni di anni — giovane se paragonata al pianeta stesso. La crosta continentale invecchia molto meglio: la crosta continentale datata più antica ha 4.030 milioni di anni, e alcuni cristalli di zircone sono sopravvissuti da una crosta vecchia fino a 4.400 milioni di anni. Il fondale oceanico è essenzialmente usa e getta, creato di continuo alle dorsali e distrutto nelle zone di subduzione, mentre frammenti di continente possono durare per quasi tutta l'età del pianeta stesso.

Una Luna nata da una brutta collisione

La superficie terrestre non ha semplicemente assunto gradualmente la sua forma attuale — alcune delle caratteristiche distintive del pianeta risalgono a un singolo evento catastrofico. L'ipotesi principale sull'origine della Luna è che un corpo delle dimensioni di Marte, chiamato Theia, con circa il 10% della massa terrestre, sia entrato in collisione con la giovane Terra, e che la Luna si sia formata dai detriti scagliati via dall'impatto. Un oggetto grande circa un decimo della massa della Terra che si schianta sul pianeta appena formato non è un inizio discreto per un satellite naturale.

La Terra si riprese da quella violenza in modo sorprendentemente rapido, almeno su scale temporali geologiche. Granuli di zircone dell'Australia occidentale, datati fino a 4,4 miliardi di anni fa, mostrano che la crosta continentale e l'acqua liquida esistevano già entro appena 140-160 milioni di anni dalla formazione della Terra. Un pianeta che aveva da poco assorbito l'impatto di un corpo grande quanto Marte stava già formando terreno solido e accumulando acqua liquida in un batter d'occhio geologico.

Una crosta che non smette mai di muoversi

Questo rimescolamento avviene a un ritmo facile da sottovalutare. Le placche tettoniche si muovono a una velocità paragonabile alla crescita delle unghie — da 10 a 40 mm l'anno — lungo la Dorsale medio-atlantica, e alla velocità di crescita dei capelli, circa 160 mm l'anno, per la placca di Nazca. Tra le più veloci in assoluto, la placca di Cocos avanza di 75 mm l'anno e la placca Pacifica di 52-69 mm l'anno. Nulla di tutto ciò sembra spettacolare su scala umana, ma su 200 milioni di anni, un movimento alla velocità delle unghie basta ad aprire e chiudere interi oceani.

Mappa delle principali placche tettoniche terrestri
Le principali placche tettoniche terrestri, mappate dall'USGS. Foto: Mappa: USGS Descrizione: Muriel Gottrop~commonswiki, pubblico dominio, via Wikimedia Commons

Questo movimento paziente è anche il motivo per cui la superficie terrestre continua a riciclarsi mentre i continenti che trasporta vanno alla deriva rimanendo quasi immutati per miliardi di anni — due orologi molto diversi che scandiscono il tempo all'interno dello stesso pianeta.

Uno scudo che si sta già indebolendo

La tettonica a placche non è l'unico processo al rallentatore che plasma l'abitabilità della Terra. Il campo magnetico del pianeta si era già formato 3,5 miliardi di anni fa, in un'epoca in cui il vento solare era circa 100 volte più forte di oggi. Si ritiene che quel campo abbia impedito che la giovane atmosfera venisse spazzata via del tutto — probabilmente ciò che è invece accaduto all'atmosfera di Marte.

Nemmeno lo scudo è statico. Il momento di dipolo magnetico terrestre si sta attualmente indebolendo di quasi il 6% per secolo, anche se rimane più forte della sua media di lungo periodo. In passato ci sono già state inversioni: l'ultima inversione completa dei poli magnetici è avvenuta circa 700.000 anni fa. Un campo che può indebolirsi di percentuali a una sola cifra per secolo, e occasionalmente invertire del tutto la propria polarità, svolge un lavoro di protezione del pianeta molto meno costante di quanto l'immagine di uno "scudo di forza invisibile" suggerisca.

Una bolla magnetica più grande di quanto sembri

Allontanandosi dalla superficie appare la vera forma del campo: una bolla che avvolge l'intero pianeta, schiacciata sul lato rivolto verso il Sole. La pressione del vento solare comprime quel lato fino a circa 65.000 km, e più lontano ancora si trova l'onda d'urto (bow shock) — l'onda d'urto in cui il vento solare colpisce per la prima volta il campo — che si trova a circa 90.000 km dalla Terra ed è spessa solo circa 17 km.

Rappresentazione artistica della magnetosfera terrestre che devia il vento solare
Una rappresentazione artistica della magnetosfera terrestre. Foto: NASA, pubblico dominio, via Wikimedia Commons

Vista da terra, la magnetosfera terrestre sembra enorme, ma su scala planetaria è modesta. La magnetosfera di Giove è più forte di quella terrestre di un ordine di grandezza, e il suo momento magnetico è circa 18.000 volte più grande. La bolla che protegge silenziosamente ogni satellite e astronauta nello spazio vicino alla Terra sarebbe un dettaglio trascurabile accanto a quella di Giove.

La fornace al centro

Niente di tutto questo — la crosta, il campo, l'atmosfera — esisterebbe senza il calore che lo alimenta dall'interno. Al centro della Terra, le temperature possono raggiungere fino a 6.000°C, e la pressione può arrivare fino a 360 GPa, circa 52 milioni di psi. Tutto quel calore deve andare da qualche parte: la Terra irradia costantemente energia dal suo interno verso lo spazio, per un totale globale di 4,42×10^13 watt, ovvero una media di 87 milliwatt per ogni metro quadrato di superficie.

Concetto artistico che confronta gli interni di Terra, Marte e Luna
Un concetto artistico che confronta gli interni di Terra, Marte e Luna. Foto: NASA/JPL-Caltech, pubblico dominio, via Wikimedia Commons

È un numero modesto per metro quadrato — non lo sentiresti mai stando all'aperto — ma moltiplicato per l'intero pianeta, è lo stesso motore che alimenta la convezione del mantello, mantiene liquido il nucleo esterno e in definitiva alimenta il campo magnetico che protegge tutto ciò che sta sopra.

Un compagno orbitale di cui nessuno parla

La Terra non ha solo una Luna; ha anche compagni di viaggio più discreti di cui la maggior parte delle persone non sente mai parlare. Un asteroide troiano, denominato 2010 TK7, compie un moto di librazione attorno al punto di Lagrange L4 — un punto gravitazionalmente stabile che precede la Terra nella sua orbita intorno al Sole.

È un promemoria del fatto che "orbitare intorno alla Terra" e "orbitare intorno al Sole insieme alla Terra" non sono la stessa categoria, e che il vicinato immediato del nostro pianeta è più affollato — e più strano — di quanto suggerisca la singola e familiare Luna.

Una data di scadenza, a miliardi di anni di distanza

Tutto ciò che è stato descritto finora presuppone un Sole che si comporta come fa oggi, e questa ipotesi ha una data di scadenza. Il Sole sta gradualmente diventando più luminoso: la sua luminosità aumenterà del 10% nei prossimi 1,1 miliardi di anni e del 40% nei prossimi 3,5 miliardi di anni. Non è un aggiustamento da poco. Man mano che il Sole diventa più luminoso, la temperatura media della Terra potrebbe raggiungere i 100°C entro 1,5 miliardi di anni, e tutta l'acqua degli oceani potrebbe evaporare e disperdersi nello spazio entro un periodo stimato tra 1,6 e 3 miliardi di anni.

L'atto finale arriva ancora più tardi. Tra circa 5 miliardi di anni, il Sole si gonfierà fino a diventare una gigante rossa, espandendosi fino a circa 1 UA — circa 250 volte il suo raggio attuale. Molto prima che ciò accada, l'acqua oceanica testimoniata per la prima volta in quei granuli di zircone australiani vecchi di 4,4 miliardi di anni sarà già scomparsa. I processi al rallentatore della Terra — il riciclo della crosta, l'indebolimento del campo, il raffreddamento dell'interno — corrono tutti, alla fine, contro un orologio molto più grande e ugualmente lento.

Fonti