البـــــوابـــة
La Terra è il pianeta su cui vive l'umanità, il terzo in ordine di distanza dal Sole. È il più grande dei pianeti terrestri del sistema solare, sia per quanto riguarda la massa sia per il diametro, ed è l'unico corpo planetario del sistema solare adatto a sostenere la vita, almeno tra quelli conosciuti alla scienza moderna (anche se vi sono ipotesi e in alcuni casi anche deboli indizi a sostegno della tesi per cui la vita, probabilmente in forma microscopica, sarebbe stata presente o potrebbe tuttora sussistere su alcuni corpi del sistema solare come Marte, Venere e alcuni satelliti naturali dei pianeti gassosi[1]).
È il primo pianeta conosciuto a possedere acqua in tutti e tre gli stati (solido, liquido, gassoso) sulla sua superficie, e il solo nell'Universo noto per la presenza attuale di vita elementare o evoluta.
Possiede un campo magnetico, che, insieme a un'atmosfera composta in prevalenza da azoto e ossigeno, la protegge dalle radiazioni nocive alla vita; l'atmosfera inoltre funziona come scudo contro le piccole meteore, causandone la distruzione per calore da attrito prima del raggiungimento della superficie.
La formazione della Terra è datata a circa 4,54 miliardi di anni fa.[2][3][4][5] Essa possiede un solo satellite naturale, la Luna, la cui età, stimata analizzando alcuni campioni delle rocce più antiche, è risultata compresa tra 4,29 e 4,56 miliardi di anni.[6] Il suo asse di rotazione è inclinato rispetto alla perpendicolare al piano dell'eclittica: questa inclinazione, combinata con la rivoluzione della Terra intorno al Sole, è causa dell'alternarsi delle stagioni.
Le condizioni atmosferiche primordiali sono state alterate in maniera preponderante dalla presenza di forme di vita, le quali hanno creato un diverso equilibrio ecologico, plasmando la superficie del pianeta. Circa il 71% della superficie è coperta da oceani ad acqua salata, mentre il restante 29% è rappresentato dai continenti e dalle isole.
La superficie esterna è suddivisa in diversi segmenti rigidi, o placche tettoniche, che si spostano lungo la superficie in periodi di diversi milioni di anni.
La parte interna, attiva dal punto di vista geologico, è composta da uno spesso strato relativamente solido o plastico, denominato mantello, e da un nucleo, diviso a sua volta in nucleo esterno, dove si genera il campo magnetico, e un nucleo interno solido, costituito principalmente da ferro e nichel. Tutto ciò che riguarda la composizione della parte interna della terra resta comunque pura ipotesi e manca di verifica e osservazione diretta.
Importanti sono le influenze esercitate sulla Terra dallo spazio esterno; infatti la Luna è all'origine del fenomeno delle maree, stabilizza lo spostamento dell'asse terrestre e ha lentamente modificato la lunghezza del periodo di rotazione del pianeta (rallentandolo); un bombardamento di comete durante le fasi primordiali ha giocato un ruolo fondamentale nella formazione degli oceani e, in un periodo successivo, alcuni impatti di asteroidi hanno provocato significativi cambiamenti delle caratteristiche della superficie e ne hanno alterato la vita presente.
Il simbolo astronomico della Terra è un cerchio con all'interno una croce (Unicode: U+2641; esadecimale: ♁, ♁): la linea orizzontale rappresenta l'equatore, mentre quella verticale un meridiano (, occasionalmente anche ).
Gli scienziati sono riusciti a ricostruire la storia della Terra. La Terra e gli altri pianeti del sistema solare si formarono 4,57 miliardi di anni fa.[8] Inizialmente liquefatto il pianeta andò a raffreddarsi, formando una crosta terrestre sempre più di tipo granitica, simile all'odierna. La Luna, si formò subito dopo, probabilmente a causa dell'impatto tra la Terra e un pianetino grande quanto Marte e avente circa il 10% della massa della Terra,[9] conosciuto come Theia.[10] Nell'urto tra i due corpi, un po' della massa di questo piccolo corpo celeste si unì alla Terra e una porzione fu espulsa nello spazio, ma abbastanza materiale sopravvisse per formare un satellite orbitante.
L'attività vulcanica, decisamente maggiore dell'odierna, produsse l'atmosfera primordiale, molto ricca di biossido di carbonio. Il vapore acqueo condensandosi produsse gli oceani.[11] Circa 3,5 miliardi di anni fa nacque la prima forma di vita.[12]
Lo sviluppo della fotosintesi permise ad alcune forme di vita di assorbire l'energia solare; l'ossigeno, prodotto di scarto della fotosintesi, si accumulò nell'atmosfera e creò uno strato di ozono (una forma di ossigeno molecolare [O3]) nell'atmosfera superiore. L'incorporazione di cellule più piccole in altre di dimensioni maggiori fece si che si svilupparono cellule più complesse delle cellule procarioti, chiamate eucarioti.[13] Protette dallo strato di ozono che impediva ai raggi ultravioletti, dannosi per la vita, di attraversare l'atmosfera le varie forme di vita colonizzarono la superficie della Terra.[14]
La primordiale struttura geologica di microplacche continentali andò verso una primaria aggregazione, formando dei continenti che occasionalmente si univano per formare un supercontinente. Circa 750 milioni di anni fa (mya), il primo supercontinente conosciuto (la Rodinia) cominciò a dividersi in continenti più piccoli. I continenti in seguito si riunirono per formare la Pannotia, 600 – 540 mya, e finalmente la Pangea, che si divise in continenti più piccoli circa 180 milioni di anni fa[15] ponendo le basi per la situazione geografica moderna.
Dal 1960 si è ipotizzato che diverse ere glaciali tra i 750 e i 580 milioni di anni fa, durante il Neoproterozoico, abbiano coperto di ghiaccio la maggior parte del pianeta. Questa ipotesi (non ancora accettata dall'intera comunità scientifica) è conosciuta con il nome di Terra a palla di neve, e deve il particolare interesse al fatto che precede l'esplosione del Cambriano, dove le forme di vita multicellulari cominciarono a proliferare.[16]
Successivamente al Cambriano, circa 530 milioni di anni fa, si sono succedute cinque estinzioni di massa.[17] L'ultima di esse, avvenuta 65 milioni di anni fa, probabilmente causata da una collisione meteoritica provocò, l'estinzione dei dinosauri e di altri animali, tra cui le ammoniti, ma risparmiò alcuni piccoli animali, come i mammiferi, che presero il sopravvento nel periodo successivo. In seguito i mammiferi si diversificarono, finché un animale africano, rassomigliante a una scimmia, guadagnò l'abilità di mantenere una posizione eretta.[18] Questa evoluzione permise l'utilizzo di utensili, incoraggiò la comunicazione al fine di provvedere a una migliore nutrizione e creò i presupposti per lo sviluppo di una maggiore area cerebrale. Lo sviluppo della agricoltura, e della civiltà, permise agli esseri umani di plasmare la Terra in un tempo così breve come nessun'altra forma di vita era riuscita a fare,[19] influenzando sia la natura, sia la quantità delle altre forme di vita.
La fase recente delle ere glaciali incominciò circa 40 milioni di anni fa, intensificandosi durante il Pleistocene, circa 3 milioni di anni fa. Le regioni polari sono state sottoposte a svariati cicli di glaciazioni e disgeli, succedutisi ogni 40-100 000 anni. L'ultima di queste fasi terminò 10 000 anni fa, lasciando il pianeta in una situazione morfo-climatica abbastanza stabile fino ai giorni nostri
Modelli chimici basati sull'attuale abbondanza di isotopi radioattivi con lunghissimi tempi di decadimento e l'analisi composizionale di materiale non differenziato proveniente da meteoriti e dalla Luna datano la formazione della Terra a 4,65 miliardi di anni fa. La difficoltà principale nella determinazione dell'età della Terra è legata al fatto che nessuna roccia attualmente affiorante sul pianeta presenta questa età; ciò è dovuto alla natura fluida o plastica della totalità della crosta terreste durante il primo miliardo di anni circa. Inoltre processi di differenziazione magmatica separavano in questa prima fase i vari elementi concentrandone solo alcuni all'interno della crosta terrestre. Questo frazionamento rende difficile stabilire con esattezza il contenuto iniziale di alcuni geocronometri e pertanto non è possibile calcolare con esattezza le abbondanze iniziali.
Le rocce più antiche rinvenibili sul pianeta sono rocce continentali, si ritrovano nei cratoni e hanno un'età pari a 4,1 miliardi di anni. La maggior parte della crosta oceanica è più giovane, perché continuamente riciclata dai meccanismi legati alla tettonica delle placche: le rocce più antiche in questo tipo di crosta sono giurassiche e hanno un'età di 100 milioni di anni.
L'età della Terra fu determinata da Clair Patterson nel 1953, utilizzando metodi radiometrici legati al decadimento dell'uranio
Grazie allo studio dei sismogrammi si è giunti a considerare l'interno della terra suddiviso in una serie di gusci; difatti si è notato che le onde sismiche subiscono fenomeni di rifrazione nell'attraversare il pianeta. La rifrazione consiste nella modifica della velocità e della traiettoria di un'onda quando questa si trasmette a un mezzo con differente densità. Si sono potute così rilevare superfici in profondità in cui si verifica una brusca accelerazione e deviazione delle onde, e in base a queste sono state identificate quattro zone sferiche concentriche: la crosta, il mantello, il nucleo esterno e il nucleo interno.
L'interno della Terra, come quello degli altri pianeti terrestri, è diviso chimicamente in una crosta formata da rocce da basiche ad acide, un mantello ultrabasico e un nucleo terrestre composto principalmente da ferro. Il pianeta è abbastanza grande da avere un nucleo differenziato in un nucleo interno solido e un nucleo esterno liquido, che produce un debole campo magnetico a causa della convezione del suo materiale elettricamente conduttivo. Dal punto di vista delle proprietà meccaniche, la crosta e la porzione superiore del mantello formano la litosfera, rigida; mentre una porzione intermedia del mantello, che si comporta in un certo senso come un fluido enormemente viscoso, costituisce l'astenosfera.
Materiale proveniente dall'astenosfera si riversa continuamente in superficie attraverso vulcani e dorsali oceaniche non conservando però la composizione originale perché soggetto a cristallizzazione frazionata.
Lo schema seguente riassume le profondità, la caratteristica principale per la definizione dei vari gusci che compongono la Terra e la loro densità
È il primo pianeta conosciuto a possedere acqua in tutti e tre gli stati (solido, liquido, gassoso) sulla sua superficie, e il solo nell'Universo noto per la presenza attuale di vita elementare o evoluta.
Possiede un campo magnetico, che, insieme a un'atmosfera composta in prevalenza da azoto e ossigeno, la protegge dalle radiazioni nocive alla vita; l'atmosfera inoltre funziona come scudo contro le piccole meteore, causandone la distruzione per calore da attrito prima del raggiungimento della superficie.
La formazione della Terra è datata a circa 4,54 miliardi di anni fa.[2][3][4][5] Essa possiede un solo satellite naturale, la Luna, la cui età, stimata analizzando alcuni campioni delle rocce più antiche, è risultata compresa tra 4,29 e 4,56 miliardi di anni.[6] Il suo asse di rotazione è inclinato rispetto alla perpendicolare al piano dell'eclittica: questa inclinazione, combinata con la rivoluzione della Terra intorno al Sole, è causa dell'alternarsi delle stagioni.
Le condizioni atmosferiche primordiali sono state alterate in maniera preponderante dalla presenza di forme di vita, le quali hanno creato un diverso equilibrio ecologico, plasmando la superficie del pianeta. Circa il 71% della superficie è coperta da oceani ad acqua salata, mentre il restante 29% è rappresentato dai continenti e dalle isole.
La superficie esterna è suddivisa in diversi segmenti rigidi, o placche tettoniche, che si spostano lungo la superficie in periodi di diversi milioni di anni.
La parte interna, attiva dal punto di vista geologico, è composta da uno spesso strato relativamente solido o plastico, denominato mantello, e da un nucleo, diviso a sua volta in nucleo esterno, dove si genera il campo magnetico, e un nucleo interno solido, costituito principalmente da ferro e nichel. Tutto ciò che riguarda la composizione della parte interna della terra resta comunque pura ipotesi e manca di verifica e osservazione diretta.
Importanti sono le influenze esercitate sulla Terra dallo spazio esterno; infatti la Luna è all'origine del fenomeno delle maree, stabilizza lo spostamento dell'asse terrestre e ha lentamente modificato la lunghezza del periodo di rotazione del pianeta (rallentandolo); un bombardamento di comete durante le fasi primordiali ha giocato un ruolo fondamentale nella formazione degli oceani e, in un periodo successivo, alcuni impatti di asteroidi hanno provocato significativi cambiamenti delle caratteristiche della superficie e ne hanno alterato la vita presente.
Il simbolo astronomico della Terra è un cerchio con all'interno una croce (Unicode: U+2641; esadecimale: ♁, ♁): la linea orizzontale rappresenta l'equatore, mentre quella verticale un meridiano (, occasionalmente anche ).
Gli scienziati sono riusciti a ricostruire la storia della Terra. La Terra e gli altri pianeti del sistema solare si formarono 4,57 miliardi di anni fa.[8] Inizialmente liquefatto il pianeta andò a raffreddarsi, formando una crosta terrestre sempre più di tipo granitica, simile all'odierna. La Luna, si formò subito dopo, probabilmente a causa dell'impatto tra la Terra e un pianetino grande quanto Marte e avente circa il 10% della massa della Terra,[9] conosciuto come Theia.[10] Nell'urto tra i due corpi, un po' della massa di questo piccolo corpo celeste si unì alla Terra e una porzione fu espulsa nello spazio, ma abbastanza materiale sopravvisse per formare un satellite orbitante.
L'attività vulcanica, decisamente maggiore dell'odierna, produsse l'atmosfera primordiale, molto ricca di biossido di carbonio. Il vapore acqueo condensandosi produsse gli oceani.[11] Circa 3,5 miliardi di anni fa nacque la prima forma di vita.[12]
Lo sviluppo della fotosintesi permise ad alcune forme di vita di assorbire l'energia solare; l'ossigeno, prodotto di scarto della fotosintesi, si accumulò nell'atmosfera e creò uno strato di ozono (una forma di ossigeno molecolare [O3]) nell'atmosfera superiore. L'incorporazione di cellule più piccole in altre di dimensioni maggiori fece si che si svilupparono cellule più complesse delle cellule procarioti, chiamate eucarioti.[13] Protette dallo strato di ozono che impediva ai raggi ultravioletti, dannosi per la vita, di attraversare l'atmosfera le varie forme di vita colonizzarono la superficie della Terra.[14]
La primordiale struttura geologica di microplacche continentali andò verso una primaria aggregazione, formando dei continenti che occasionalmente si univano per formare un supercontinente. Circa 750 milioni di anni fa (mya), il primo supercontinente conosciuto (la Rodinia) cominciò a dividersi in continenti più piccoli. I continenti in seguito si riunirono per formare la Pannotia, 600 – 540 mya, e finalmente la Pangea, che si divise in continenti più piccoli circa 180 milioni di anni fa[15] ponendo le basi per la situazione geografica moderna.
Dal 1960 si è ipotizzato che diverse ere glaciali tra i 750 e i 580 milioni di anni fa, durante il Neoproterozoico, abbiano coperto di ghiaccio la maggior parte del pianeta. Questa ipotesi (non ancora accettata dall'intera comunità scientifica) è conosciuta con il nome di Terra a palla di neve, e deve il particolare interesse al fatto che precede l'esplosione del Cambriano, dove le forme di vita multicellulari cominciarono a proliferare.[16]
Successivamente al Cambriano, circa 530 milioni di anni fa, si sono succedute cinque estinzioni di massa.[17] L'ultima di esse, avvenuta 65 milioni di anni fa, probabilmente causata da una collisione meteoritica provocò, l'estinzione dei dinosauri e di altri animali, tra cui le ammoniti, ma risparmiò alcuni piccoli animali, come i mammiferi, che presero il sopravvento nel periodo successivo. In seguito i mammiferi si diversificarono, finché un animale africano, rassomigliante a una scimmia, guadagnò l'abilità di mantenere una posizione eretta.[18] Questa evoluzione permise l'utilizzo di utensili, incoraggiò la comunicazione al fine di provvedere a una migliore nutrizione e creò i presupposti per lo sviluppo di una maggiore area cerebrale. Lo sviluppo della agricoltura, e della civiltà, permise agli esseri umani di plasmare la Terra in un tempo così breve come nessun'altra forma di vita era riuscita a fare,[19] influenzando sia la natura, sia la quantità delle altre forme di vita.
La fase recente delle ere glaciali incominciò circa 40 milioni di anni fa, intensificandosi durante il Pleistocene, circa 3 milioni di anni fa. Le regioni polari sono state sottoposte a svariati cicli di glaciazioni e disgeli, succedutisi ogni 40-100 000 anni. L'ultima di queste fasi terminò 10 000 anni fa, lasciando il pianeta in una situazione morfo-climatica abbastanza stabile fino ai giorni nostri
Modelli chimici basati sull'attuale abbondanza di isotopi radioattivi con lunghissimi tempi di decadimento e l'analisi composizionale di materiale non differenziato proveniente da meteoriti e dalla Luna datano la formazione della Terra a 4,65 miliardi di anni fa. La difficoltà principale nella determinazione dell'età della Terra è legata al fatto che nessuna roccia attualmente affiorante sul pianeta presenta questa età; ciò è dovuto alla natura fluida o plastica della totalità della crosta terreste durante il primo miliardo di anni circa. Inoltre processi di differenziazione magmatica separavano in questa prima fase i vari elementi concentrandone solo alcuni all'interno della crosta terrestre. Questo frazionamento rende difficile stabilire con esattezza il contenuto iniziale di alcuni geocronometri e pertanto non è possibile calcolare con esattezza le abbondanze iniziali.
Le rocce più antiche rinvenibili sul pianeta sono rocce continentali, si ritrovano nei cratoni e hanno un'età pari a 4,1 miliardi di anni. La maggior parte della crosta oceanica è più giovane, perché continuamente riciclata dai meccanismi legati alla tettonica delle placche: le rocce più antiche in questo tipo di crosta sono giurassiche e hanno un'età di 100 milioni di anni.
L'età della Terra fu determinata da Clair Patterson nel 1953, utilizzando metodi radiometrici legati al decadimento dell'uranio
Grazie allo studio dei sismogrammi si è giunti a considerare l'interno della terra suddiviso in una serie di gusci; difatti si è notato che le onde sismiche subiscono fenomeni di rifrazione nell'attraversare il pianeta. La rifrazione consiste nella modifica della velocità e della traiettoria di un'onda quando questa si trasmette a un mezzo con differente densità. Si sono potute così rilevare superfici in profondità in cui si verifica una brusca accelerazione e deviazione delle onde, e in base a queste sono state identificate quattro zone sferiche concentriche: la crosta, il mantello, il nucleo esterno e il nucleo interno.
L'interno della Terra, come quello degli altri pianeti terrestri, è diviso chimicamente in una crosta formata da rocce da basiche ad acide, un mantello ultrabasico e un nucleo terrestre composto principalmente da ferro. Il pianeta è abbastanza grande da avere un nucleo differenziato in un nucleo interno solido e un nucleo esterno liquido, che produce un debole campo magnetico a causa della convezione del suo materiale elettricamente conduttivo. Dal punto di vista delle proprietà meccaniche, la crosta e la porzione superiore del mantello formano la litosfera, rigida; mentre una porzione intermedia del mantello, che si comporta in un certo senso come un fluido enormemente viscoso, costituisce l'astenosfera.
Materiale proveniente dall'astenosfera si riversa continuamente in superficie attraverso vulcani e dorsali oceaniche non conservando però la composizione originale perché soggetto a cristallizzazione frazionata.
Lo schema seguente riassume le profondità, la caratteristica principale per la definizione dei vari gusci che compongono la Terra e la loro densità
