Quando ti trovi a terra, sembra molto duro e stabile sotto i tuoi piedi. Tutte le montagne che vedi sembrano solide e immutabili. La verità, tuttavia, è che le morfologie della Terra sono cambiate e si sono spostate molte volte nel corso di milioni di anni. Queste morfologie risiedono su quelle che vengono definite placche tettoniche.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
La definizione di placche tettoniche per bambini implica pensare alla crosta terrestre come grandi lastre che si muovono su un mantello liquido. Le montagne si formano e i terremoti si scuotono ai confini delle placche tettoniche, dove nuove forme di terra sorgono e cadono.
Qual è la definizione di una placca tettonica?
Per definire le placche tettoniche, è meglio iniziare con una descrizione dei componenti della Terra. La Terra ha tre strati: la crosta, il mantello e il nucleo. La crosta è la superficie terrestre, dove vivono le persone. Questa è la superficie dura su cui cammini ogni giorno. È uno strato sottile, più sottile sotto l'oceano e più spesso in punti dove ci sono catene montuose, come l'Himalaya. La crosta funge da isolante per il centro della Terra. Appena sotto la crosta, il mantello è solido. La parte solida del mantello unita alla crosta costituisce quella che viene chiamata litosfera, che è rocciosa. Ma più scendi nella Terra, il mantello diventa fuso e ha una roccia molto calda che può modellarsi e allungarsi senza rompersi. Quella parte del mantello è chiamata astenosfera.
Il modo migliore per definire le placche tettoniche è che sono parti della litosfera che si rompono in enormi lastre di roccia o placche crostali. Ci sono alcuni piatti davvero grandi e molti piatti più piccoli. Alcuni dei piatti principali includono i piatti africani, antartici e nordamericani. Le placche tettoniche galleggiano fondamentalmente sull'astenosfera, o mantello fuso. Mentre è strano pensarci, stai infatti galleggiando su queste lastre chiamate placche tettoniche. E sotto il mantello, il nucleo della Terra è molto denso. Il suo strato esterno è liquido e lo strato interno del nucleo è solido. Questo nucleo è costituito da ferro e nichel ed è estremamente duro e denso.
La prima persona a teorizzare l'esistenza delle placche tettoniche fu il geofisico tedesco Alfred Wegener, nel 1912. Notò che le forme dell'Africa occidentale e del Sud America orientale sembravano potersi incastrare come un puzzle. Mostrare un globo che mostra questi due continenti e come si adattano è un ottimo modo per dimostrare la tettonica delle placche per i bambini. Wegener pensava che un tempo i continenti dovessero essere stati uniti e in qualche modo allontanati per milioni di anni. Chiamò questo supercontinente Pangea e chiamò l'idea dei continenti in movimento "deriva dei continenti". Wegener ha continuato scoprendo che i paleontologi avevano trovato reperti fossili corrispondenti sia in Sud America che in Africa. Questo ha rafforzato la sua teoria. Altri fossili sono stati trovati in corrispondenza delle coste del Madagascar e dell'India, oltre che dell'Europa e del Nord America. I tipi di piante e animali trovati non potrebbero aver viaggiato attraverso enormi oceani. Alcuni esempi fossili includono un rettile terrestre, Cynognathus, in Sud Africa e Sud America, così come una pianta, Glossopteris, in Antartide, India e Australia.
Un altro indizio era la prova di antichi ghiacciai nelle rocce in India, Africa, Australia e Sud America. In effetti, gli scienziati chiamati paleoclimatologi ora sanno che queste rocce striate hanno dimostrato che esistevano ghiacciai su quei continenti circa 300 milioni di anni fa. Il Nord America, al contrario, non era coperto da ghiacciai a quel tempo. Wegener non poteva, con la sua tecnologia dell'epoca, spiegare completamente come funzionasse la deriva dei continenti. Più tardi, nel 1929, Arthur Holmes suggerì che il mantello fosse sottoposto a convezione termica. Se hai mai visto bollire una pentola d'acqua, puoi vedere che aspetto ha la convezione: il calore fa salire in superficie il liquido caldo. Una volta in superficie, il liquido si diffonde, si raffredda e ridiscende. Questa è una buona visualizzazione della tettonica a zolle per bambini e mostra come funziona la convezione del mantello. Holmes pensava che la convezione termica nel mantello causasse schemi di riscaldamento e raffreddamento che avrebbero potuto dare origine a continenti e, a loro volta, abbatterli nuovamente.
Decenni dopo, la ricerca sul fondo dell'oceano ha rivelato creste oceaniche, anomalie geomagnetiche, enormi fosse oceaniche, faglie e archi insulari che sembravano supportare le idee di Holmes. Harry Hess e Robert Deitz hanno quindi teorizzato che si stesse verificando la diffusione del fondo marino, un'estensione di ciò che Holmes aveva ipotizzato. L'allargamento del fondale marino significava che i fondali oceanici si allargavano dal centro e affondavano ai bordi, e venivano rigenerati. Il geodeta olandese Felix Vening Meinesz ha scoperto qualcosa di molto interessante sull'oceano: il campo gravitazionale della Terra non era così forte nelle parti più profonde del mare. Ha quindi descritto questa zona di bassa densità come trascinata verso il mantello da correnti di convezione. La radioattività nel mantello provoca il calore che porta alla convezione, e quindi il movimento delle placche.
Di cosa sono fatte le placche tettoniche?
Le placche tettoniche sono pezzi rotti fatti della crosta terrestre o della litosfera. Un altro nome per loro è piatti crostali. La crosta continentale è meno densa e la crosta oceanica è più densa. Queste piastre rigide possono muoversi in diverse direzioni, spostandosi costantemente. Costituiscono i "pezzi del puzzle" della Terra che si incastrano come masse continentali. Sono parti enormi, rocciose e fragili della superficie terrestre che si muovono a causa delle correnti di convezione nel mantello terrestre.
Il calore di convezione è generato dagli elementi radioattivi uranio, potassio e torio, nelle profondità del mantello catramoso e fluido, nell'astenosfera. Questa è un'area con una pressione e un calore incredibili. La convezione provoca una spinta verso l'alto delle dorsali oceaniche e dei fondali oceanici, ed è possibile vedere le prove del mantello riscaldato nella lava e nei geyser. Quando il magma risale, si muove in direzioni opposte e questo fa a pezzi il fondo del mare. Poi compaiono le crepe, emerge altro magma e si forma nuova terra. Le sole dorsali medio-oceaniche costituiscono le più grandi caratteristiche geologiche della Terra. Corrono per diverse migliaia di miglia e collegano i bacini oceanici. Gli scienziati hanno registrato la graduale diffusione dei fondali marini nell'Oceano Atlantico, nel Golfo della California e nel Mar Rosso. La lenta espansione del fondale marino continua, allontanando le placche tettoniche. Alla fine una cresta si sposterà verso una placca continentale e si tufferà sotto di essa in quella che viene chiamata zona di subduzione. Questo ciclo si ripete per milioni di anni.
Che cos'è un confine di piastra?
I confini delle placche sono i confini delle placche tettoniche. Quando le placche tettoniche si spostano e si muovono, creano catene montuose e cambiano la terra vicino ai confini delle placche. Tre diversi tipi di confini delle placche aiutano a definire ulteriormente le placche tettoniche.
I confini delle placche divergenti descrivono lo scenario in cui due placche tettoniche si allontanano l'una dall'altra. Questi confini sono spesso volatili, con eruzioni di lava e geyser lungo queste spaccature. Il magma filtra verso l'alto e si solidifica, formando una nuova crosta sui bordi dei piatti. Il magma diventa una specie di roccia chiamata basalto, che si trova sotto il fondo dell'oceano; questa è anche chiamata crosta oceanica. I bordi divergenti delle placche sono quindi una fonte di nuova crosta. Un esempio a terra di un confine di placca divergente è la caratteristica sorprendente chiamata Great Rift Valley in Africa. In un lontano futuro, il continente probabilmente si dividerà qui.
Gli scienziati definiscono i confini delle placche tettoniche che si uniscono come confini convergenti. È possibile vedere prove di confini convergenti in alcune catene montuose, in particolare nelle catene montuose. Sembrano così a causa della collisione effettiva delle placche tettoniche, che deformano la Terra. Questo è il modo in cui si sono formate le montagne dell'Himalaya; la placca indiana convergeva con la placca euroasiatica. Questo è stato anche il modo in cui i monti Appalachi molto più antichi si sono formati molti milioni di anni fa. Le Montagne Rocciose del Nord America sono un esempio più giovane di montagne formate su confini convergenti. I vulcani si trovano spesso in confini convergenti. In alcuni casi, queste placche in collisione spingono la crosta oceanica verso il mantello. Si scioglierà e si alzerà di nuovo come magma attraverso la piastra con cui si è scontrato. Il granito è il tipo di roccia che si forma da questa collisione.
Il terzo tipo di bordo di piastra è chiamato bordo di piastra di trasformazione. Quest'area si verifica quando due piastre scorrono l'una sull'altra. Spesso ci sono linee di faglia al di sotto di questi confini; a volte ci possono essere canyon oceanici. Questi tipi di confini delle placche non hanno magma presente. Non c'è nessuna nuova crosta che viene creata o scomposta ai confini delle placche trasformate. Sebbene i confini delle placche trasformate non producano nuove montagne o oceani, sono il luogo di terremoti occasionali.
Cosa fanno le placche durante un terremoto?
I confini delle placche tettoniche sono talvolta chiamati anche linee di faglia. Le linee di faglia sono famose come la posizione di terremoti e vulcani. Una grande quantità di attività geologica avviene a questi confini.
Ai confini delle placche divergenti, le placche si allontanano l'una dall'altra e spesso è presente lava. L'area in cui queste placche creano una spaccatura è suscettibile di terremoti. Ai confini convergenti, i terremoti si verificano quando le placche tettoniche si scontrano, ad esempio quando si verifica la subduzione e una massa continentale si tuffa sotto un'altra. I terremoti si verificano anche quando le placche tettoniche scivolano l'una accanto all'altra ai confini delle placche trasformate. Mentre le piastre fanno questo, generano una grande quantità di tensione e attrito. Questa è la posizione più comune per i terremoti della California. Queste "zone di scorrimento" possono portare a terremoti superficiali, ma possono anche produrre terremoti occasionalmente potenti. La faglia di San Andreas è un ottimo esempio di tale faglia.
Il cosiddetto "Anello di fuoco" nel bacino dell'Oceano Pacifico è un'area di movimento attivo delle placche tettoniche. Pertanto, numerosi vulcani e terremoti si verificano lungo tutto questo "anello".
Le isole Hawaii non fanno parte dell'"Anello di fuoco". Fanno parte di quello che viene chiamato un "punto caldo", dove il magma è salito dal mantello alla crosta. Il magma erutta come lava e forma vulcani a scudo a forma di cupola. L'isola stessa delle Hawaii è un enorme vulcano a scudo, gran parte del quale risiede sotto la superficie dell'oceano. Quando includi la parte che si trova sotto la superficie dell'oceano, questa montagna è molto più alta del Monte Everest! I punti caldi sono sede di terremoti ed eruzioni, ma alla fine le placche tettoniche su cui si trovano si sposteranno e tutti i vulcani si estingueranno. Le piccole isole chiamate atolli sono in realtà antichi vulcani da punti caldi che sono crollati nel tempo.
Sebbene i terremoti siano essi stessi eventi a breve termine e potenti, sono solo una parte di un breve movimento delle placche tettoniche nel corso di molti milioni di anni. Il movimento a lungo termine di interi continenti è sbalorditivo a cui pensare. Gli scienziati sanno dai reperti fossili e dalle strisce magnetiche sulle rocce sul fondo dell'oceano che i continenti si sono spostati e il campo magnetico terrestre si è invertito. In effetti, il record della roccia mostra che il campo magnetico è cambiato più volte, ogni poche centinaia di migliaia di anni. Datare queste rocce magnetiche del fondale oceanico aiuta gli scienziati a capire come si muovono i fondali oceanici nel tempo.
Tra molti milioni di anni, i continenti avranno probabilmente un aspetto molto diverso nella posizione rispetto a oggi. La grande certezza sulla Terra è che continuerà a subire cambiamenti. Imparare di più su come funziona la tettonica a zolle non farà che aumentare la tua comprensione di questa Terra dinamica.