Un team internazionale di sismologi proveniente dal Centro di Ricerca Tedesco di Geoscienze (GFZ) e altri istituti, ha analizzato la velocità di trasmissione delle scosse sismiche
La trasmissione delle onde sismiche attraverso il mantello e la crosta terrestre non avviene in maniera uniforme, e questo rende difficile calcolare la velocità con cui una scossa di terremoto si sposta. Secondo uno studio condotto da un team di esperti del Centro di Ricerca Tedesco di Geoscienze (GFZ), e da altri istituti di ricerca e università provenienti da Germania, Stati Uniti e Regno Unito, a profondità che vanno da 660 a 2.900 chilometri la velocità delle onde trasversali, che spostano la roccia perpendicolarmente alla loro direzione di propagazione e che vengono normalmente indicate dai sismologi con la lettera S, è fortemente legata all’orientamento dello strato di ferropericlasio, un misto di ossidi di magnesio e ferro tipico degli strati inferiori del mantello terrestre.
“La dipendenza che la velocità di trasmissione delle onde ha con la direzione [del ferropericlasio] cresce alla pressione di circa 50 gigapascal, che nel mantello corrispondono a circa 1.300 chilometri di profondità. Questo fenomeno è causato dal mutamento della struttura elettronica degli ioni del ferropericlasio,” spiega Hauke Marquardt del GFZ. I sismologi hanno inoltre osservato che i flussi dinamici nel mantello inferiore seguono l’orientamento preferenziale del minerale. Tutto questo provoca una propagazione non uniforme delle onde sismiche.
Naturalmente le profondità del mantello terrestre non si possono osservare in maniera diretta. Per questo motivo la ricerca si basa su simulazioni in laboratorio di condizioni di pressione e temperatura estreme, che si avvicinano il più possibile a quelle naturali. Al GFZ per ottenere delle pressioni molto elevate sono state usate delle celle a incudini di diamante, mentre alla Diamond Light Source, il sincrotrone dell’Harwell Science and Innovation Campus di Didcot nel Regno Unito, sono stati condotti degli esperimenti basati sulla diffrazione ai raggi X.
I dati raccolti da Marquardt e colleghi e pubblicati la scorsa settimana sulla rivista Science serviranno a comprendere con più precisione gli spostamenti delle piattaforme tettoniche e i fenomeni geologici a essi collegati. I flussi di movimento dei minerali nel mantello terrestre infatti danno luogo a quelle forze che in ultima analisi provocano i movimenti tettonici della crosta terrestre, la formazione delle catene montuose, i terremoti, e l’attività vulcanica.
