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Una panoramica sulla geofisica. Capitolo 8 - An overview of geophysics. Chapter 8

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Geofisica planetaria. La temperatura della Terra - Planetary geophysics. The Earth’s temperature.

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Una panoramica sulla geofisica. Capitolo 8 - An overview of geophysics. Chapter 8

  1. 1. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE Chapter 8  The Earth’s temperature Chapter 8  La temperatura della Terra 2a UNITA’ - Geofisica Planetaria 2nd UNIT – Planetary Geophysics
  2. 2. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE Measurements indicate that the temperature increases with depth at an average rate of approximately 30 C°/km within the Crust. Studies on igneous rocks have shown that the lavas should come from a depth range where the balance between temperature and pressure could let the rock be nearly melted. It corresponds with a layer called Asthenosphere which is located between 100 and 200 km below the surface, but may extend as deep as 400 km. It is a weak or "soft" zone, just below the Crust or Lithosphere. It has been detected by the seismic as a region of reduced velocity in the Upper Mantle. 2a UNITA’ - Geofisica Planetaria 2nd UNIT – Planetary Geophysics Le misurazioni indicano che nella Crosta la temperatura aumenta con la profondità ad una media di circa 30 C°/Km. Gli studi sulle rocce magmatiche hanno mostrato che la lava dovrebbe provenire da un intervallo di profondità dove l’equilibrio tra temperatura e pressione rende le rocce allo stato quasi fuso. Esso corrisponde con un intervallo detto Astenosfera che si trova tra 100 e 200 km sotto la superfice, ma può estendersi fino a 400 km. E’ una zona debole o “soffice”, appena sotto la Crosta o Litosfera. E’ stata rilevata dalla sismica come una regione a bassa velocity nel Mantello superiore. 8-La temperatura della Terra 8-The temperature of the Earth
  3. 3. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE Below the asthenosphere the gradient should be even lower to generate a temperature consistent with the presence of solid material in the mantle and in the inner Core. Melted constituents are expected in the outer core as suggested by the behavior of the S seismic waves. It is clear that the measured temperature increase (Geothermal gradient) should decrease inside the Earth to get a temperature around 1500 oC as expected in the Asthenosphere (temperature near the melting point of rocks). Figure: the connection with the composition inferred from the meteorites and with the pressure allows some hypothetical graphs 2a UNITA’ - Geofisica Planetaria 2nd UNIT – Planetary Geophysics E’ chiaro che l’aumento di temperatura misurato (gradiente Geotermico) deve diminuire all’interno della Terra per avere la temperatura di circa 1500 oC prevista nell’Astenosfera (temperatura prossima al punto di fusione delle rocce ). Sotto l'astenosfera il gradiente dovrebbe essere ancora più basso per generare una temperatura compatibile con la presenza di materiale solido nel mantello e nel nucleo interno. Costituenti fusi sono attesi nel nucleo esterno come suggerito dal comportamento delle onde sismiche S. Figura: il collegamento con la composizione dedotta dai meteoriti e con la pressione permette alcuni grafici ipotetici 8-La temperatura della Terra 8-The temperature of the Earth
  4. 4. 2005-2014 UNA PANORAMICA SULLA GEOFISICA (BILINGUE) AN OVERVIEW OF GEOPHYSICS (BILINGUAL) mngfnc@yahoo.com09-AE Meteorite rocciosa. Stony meteorite (Johnstown) diogenite A low heat flow explains the low geothermal Gradient in the inner part of the Earth. Cooling of the planet ? An additional heat source in the Crust and in the upper Mantle can justify the shallow high gradient. Upward migration and enrichment of the radioactive elements in the Asthenosphere? Tre tipi di metoriti. Three types of meteorites Dentro la Terrra potrebbero esserci gli stessi tipi di rocce. The same rock types could be inside the Earth 2a UNITA’ - Geofisica Planetaria 2nd UNIT – Planetary Geophysics Un flusso di calore basso spiega il basso gradiente geotermico nella parte interna della Terra. Raffreddamento del pianeta? Una fonte di calore supplementare nella Crosta e nel Mantello superiore può giustificare l'alto gradiente superficiale. Migrazione verso l'alto e l'arricchimento degli elementi radioattivi nel Astenosfera? Meteorite rocciosa-ferrosa. Stony-iron meteorite (Dora pallasite) Ferrosa. Iron meteorite (Hoba Namibia) 8-La temperatura della Terra 8-The temperature of the Earth

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