Language
Country/Area
No result found
Il mistero della velocità delle onde sismiche: svelata la struttura nascosta dell'interno della Terra!
La struttura della velocità delle onde sismiche riflette le proprietà interne della Terra e di altri pianeti, tra cui la composizione dei materiali, la densità, la porosità e la temperatura. I geofisici si affidano all'analisi e all'interpretazione della struttura della velocità nell'esplorazione delle risorse, nella sismologia e per acquisire una comprensione più approfondita dello sviluppo geologico della Terra.
"Le teorie sismologiche mature e i nuovi dati ci hanno fornito una comprensione più approfondita della struttura dell'interno della Terra."
Storia
Dall'avvento della sismologia moderna, si sono registrati notevoli progressi nella comprensione della struttura della velocità delle onde sismiche. L'invenzione del sismometro nel XIX secolo diede il via a ricerche sistematiche e rese possibile la registrazione e l'analisi delle onde sismiche.
Le innovazioni del XX secolo
Nel XX secolo si sono verificati importanti progressi nella sismologia. Ad esempio, nel 1909 Andrea Mohorovich identificò un importante confine all'interno della Terra, la discontinuità di Mohorovich, che rappresenta la divisione tra la crosta e il mantello ed è accompagnata da un significativo aumento della velocità delle onde sismiche. Nei decenni successivi, la raccolta e la comprensione dei dati sui terremoti hanno fatto notevoli progressi con la creazione di una rete globale di sismografi standardizzati.
Progresso nel 21° secolo
La ricerca del XXI secolo si è concentrata su una modellazione più accurata della struttura della velocità interna della Terra, in particolare sulle proprietà del nucleo interno e sullo sviluppo di tecnologie come l'imaging acustico, rendendo possibili modelli dettagliati della struttura interna della Terra.
Principi della struttura della velocità
Lo studio della struttura della velocità delle onde sismiche rivela sistematicamente la composizione materiale e lo stato fisico dell'interno della Terra. Le variazioni nella velocità delle onde sono influenzate dalla densità e dallo stato del materiale, che ci forniscono informazioni sul funzionamento della struttura profonda della Terra.
"Le onde P attraversano tutta la materia, mentre le onde S attraversano solo la materia solida, il che conferisce loro ruoli diversi nell'aiutarci a comprendere la struttura della Terra."
Struttura della velocità della Terra
Le onde sismiche viaggiano a velocità diverse nei diversi strati della Terra e queste variazioni sono strettamente correlate alla temperatura, alla composizione e alla pressione corrispondenti. Le caratteristiche strutturali della Terra includono distinte discontinuità sismiche, che rappresentano cambiamenti nella composizione minerale o nello stato fisico.
Crosta terrestre
Le velocità delle onde P e S della crosta terrestre variano rispettivamente da 6,0 a 7,0 km/s e da 3,5 a 4,0 km/s. Le velocità sismiche nella crosta terrestre tendono ad aumentare con la profondità, principalmente a causa dell'aumento della pressione, che rende il materiale più denso.
mantello superiore
La velocità media delle onde P nel mantello superiore è di 7,5-8,5 km/s e la velocità delle onde S è di 4,5-5,0 km/s. L'aumento della velocità sismica è attribuito principalmente all'aumento della pressione.
mantello inferiore
La velocità media delle onde P nel mantello inferiore varia da 10 a 13 km/s, mentre la velocità delle onde S varia da 5,5 a 7,0 km/s. L'aumento di velocità in questo strato è dovuto principalmente alla maggiore pressione ambientale.
Nucleo esterno e nucleo interno
La velocità media delle onde P del nucleo esterno è di 8,0-10 km/s, mentre le onde S non possono propagarsi, indicando il loro stato fluido; mentre la velocità media delle onde P del nucleo interno è di circa 11 km/s. s e l'onda S è di 3,5 km/s. /s, il che dimostra che l'interno è composto da un solido ad alta densità.
"L'anisotropia del nucleo interno fa sì che la velocità delle onde sismiche vari a seconda della direzione in cui viaggiano, il che suggerisce che anche la rotazione della Terra ha un effetto sull'allineamento dei cristalli del nucleo."
Strutture di velocità di altri pianeti
Oltre alla Terra, sono state ampiamente studiate anche le strutture di velocità della Luna e di Marte. I dati relativi alla velocità delle onde sismiche lunari provengono principalmente dalla missione Apollo, mentre i dati sismici marziani provengono principalmente dalla missione InSight.
Struttura della velocità della luna
La crosta lunare è spessa circa 60 km, con velocità delle onde P che vanno da 5,1 a 6,8 km/s e velocità delle onde S che vanno da 2,96 a 3,9 km/s. Le differenze negli strati interni fanno sì che la velocità vari notevolmente a diverse profondità.
Struttura della velocità di Marte
Lo spessore della crosta di Marte è compreso tra 10 e 50 km e la velocità delle onde P e S è rispettivamente compresa tra 3,5 e 5 km/s e 2 e 3 km/s. All'aumentare della profondità, l'aumento della pressione provoca anche un aumento della velocità.
Piani futuri
Attualmente, l'esplorazione sismica di altri corpi nello spazio è relativamente limitata. Tuttavia, si prevede che le future missioni spaziali estenderanno questi studi a un raggio più ampio, fornendo informazioni su altri tipi di pianeti nel nostro sistema solare e sulle loro strutture interne.
Dopo aver compreso le diverse complessità della struttura della velocità delle onde sismiche, quante nuove informazioni possiamo ricavare da questi mondi sotterranei nascosti?
