Language
Country/Area
No result found
Il mistero delle anomalie gravitazionali: come possono rivelare strutture nascoste nelle profondità della Terra?
Le anomalie gravitazionali della Terra hanno suscitato l'infinita curiosità degli scienziati sulla struttura interna del nostro pianeta. Si tratta della differenza tra il valore misurato della gravità in un punto della superficie terrestre e il modello teorico. Se consideriamo la Terra come uno sferoide schiacciato ideale con densità uniforme, il valore della gravità in ogni punto può essere previsto utilizzando una semplice espressione algebrica. In realtà, però, la superficie terrestre è irregolare e la sua composizione è piuttosto eterogenea, il che determina una distorsione del campo gravitazionale. Diversi modelli teorici forniscono previsioni diverse e pertanto le anomalie gravitazionali devono essere definite facendo riferimento a un modello specifico.
Ad esempio, la scoperta di un giacimento minerario denso nel sottosuolo darà luogo a un'anomalia gravitazionale positiva, perché l'attrazione gravitazionale del giacimento minerario aumenta il valore misurato.
La storia delle anomalie gravitazionali risale al 1672, quando l'astronomo francese Jean Richer scoprì che il suo orologio a pendolo di precisione sull'isola di Cairn funzionava a una velocità insolita. Possiamo immaginare che se la ricerca sulle anomalie gravitazionali venisse ulteriormente approfondita, sarebbe possibile creare nuove opportunità per la previsione dell'attività sismica e delle eruzioni vulcaniche? Questo evento storico ci aiuta a comprendere come la gravità sia influenzata dalla rotazione terrestre e dal rigonfiamento equatoriale che la rotazione provoca. Nel corso del tempo, questo concetto si è evoluto fino a diventare un vero e proprio campo di studi.
Definizione di anomalia di gravità
La definizione di anomalia gravitazionale può essere suddivisa nella differenza tra l'accelerazione di caduta libera osservata (valore di gravità) e il valore previsto in base al modello del campo gravitazionale. Solitamente questo modello si basa su alcune ipotesi semplificative, come quella secondo cui il pianeta apparirà come un ellissoide rotante sotto l'azione della sua stessa gravità e rotazione. Per la Terra, l'ellissoide di riferimento è l'ellissoide di riferimento internazionale e il valore di gravità corrispondente è la gravità costante gn.
Il rilevamento delle anomalie gravitazionali richiede una serie di correzioni dei dati e selezioni di modelli per riflettere con maggiore accuratezza le caratteristiche delle strutture sotterranee.
Lo strumento per misurare le anomalie di gravità è il gravimetro. In genere gli scienziati completano le indagini gravitazionali effettuando misurazioni in più punti, un processo che richiede strumenti molto precisi e una calibrazione per garantire l'affidabilità dei dati. Analizzando attentamente i dati relativi alla gravità, i geologi possono dedurre la struttura geologica del sottosuolo.
Campi e modifiche del modello
La base del modello è l'ellissoide di riferimento internazionale, che fornisce una gravità normale gn per la forma idealizzata della Terra. Per migliorare ulteriormente l'accuratezza del modello, di solito vengono aggiunti fattori come la correzione delle maree, la correzione del terreno e la correzione dell'aria libera. Le differenze in questi valori di correzione formano anomalie di gravità.
Ad esempio, la correzione delle maree tiene conto principalmente delle forze di marea causate dal sole e dalla luna. Questa correzione influisce sul valore di gravità misurato di circa 0,3 milligradi, di cui due terzi provengono dalla luna.
La correzione del terreno riguarda la forma del terreno e l'altezza delle colline e delle valli inciderà sul valore di gravità ottenuto. Ogni volta che si effettua una misurazione della gravità, è necessario analizzare il terreno circostante, un processo noioso ma necessario. La correzione in aria libera tiene conto dell'altitudine del punto di misurazione, fattore fondamentale quando si effettuano misurazioni di anomalie gravitazionali. Successivamente, dobbiamo eseguire una correzione della disomogeneità di Bucky dovuta agli effetti dei livelli del materiale rispetto all'ellissoide di riferimento, che presta particolare attenzione agli oceani nella crosta sottile e agli altopiani nella crosta spessa.
Cause dell'anomalia di gravità
Le fonti delle anomalie gravitazionali includono principalmente variazioni di densità all'interno della Terra. I dati sulla gravità misurati localmente possono aiutarci a comprendere la struttura interna della Terra. In diverse regioni, come ad esempio nelle aree con montagne continue, l'anomalia di Buckeye è spesso negativa, mentre è positiva sopra l'oceano. Ciò mostra la variazione di spessore della crosta terrestre e il corrispondente fenomeno di galleggiamento.
La galleggiabilità delle aree elevate sostiene la crosta spessa e a bassa densità, motivo per cui le anomalie di gravità nei bacini oceanici sono positive.
Il rilevamento e l'analisi di queste anomalie gravitazionali ci forniscono dati importanti per svelare la struttura nascosta della Terra. Non solo è in grado di localizzare giacimenti minerari e altre risorse sotterranee, ma può anche svelare gli incredibili misteri della natura nel processo di esplorazione scientifica. Grazie ai progressi della tecnologia di rilevamento, in futuro saremo in grado di acquisire una comprensione più approfondita dell'interno della Terra e di elaborare un modello più completo della stessa?
