Geografia Astronomica

Maturità 2008

GEOGRAFIA ASTRONOMICA

Liceo M.Curie Meda Classe 5° E

Bibliografia: LUPIA PALMIERI E. / PAROTTO M. IL GLOBO TERRESTRE E LA SUA EVOLUZIONE

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PROGRAMMA: L’AMBIENTE CELESTE LE STELLE: RIFERIMENTI PER INDIVIDUARELE STELLE. LE DISTANZE ASTRONOMICHE. STELLE A CONFRONTO. L'EVOLUZIONE DEI CORPI CELESTI: LA FORNACE NUCLEARE DEL SOLE E DELLE ALTRE STELLE . LE STELLE NASCONO E INVECCHIANO. UNA STELLA MUORE E UNA STELLA NASCE. DIAGRAMMA H-R. LE GALASSIE E LA STRUTTURA DELL'UNIVERSO: LA NOSTRA GALASSIA. ORIGINE ED EVOLUZIONE DELL'UNIVERSO.

IL SISTEMA SOLARE, COMPONENTI DEL SISTEMA SOLARE: LA STRUTTURA DEL SOLE. L'ATTIVITÀ SOLARE. COSA "BRUCIA” NEL SOLE. LE LEGGI DI KEPLERO. LA LEGGE DI GRAVITAZIONE UNIVERSALE. I PIANETI DI ROCCIA. I PIANETI GIGANTI. I PIANETI DI GHIACCIO. ASTEROIDI, METEORITI E COMETE.

IL PIANETA TERRA LA FORMA DELLA TERRA: UN MODELLO PARTICOLARE. LE DIMENSIONI DELLA TERRA. DALLA MISURA DELLA TERRA ALLA MISURA DEGLI OGGETTI. LE COORDINATE GEOGRAFICHE E LE COORDINATE CELESTI: IL RETICOLO GEOGRAFICO. LA POSIZIONE DEI LUOGHI SULLA TERRA E QUELLA DEGLI ASTRI NEL CIELO. I MOVIMENTI DELLA TERRA. P ROVE E CONSEGUENZE DELLA ROTAZIONE TERRESTRE . L'ESPERIENZA DI FOUCALT . IL CICLO QUOTIDIANO DEL DÌ E DELLA NOTTE. PROVE E CONSEGUENZE DELLA RIVOLUZIONE TERRESTRE . IL RITMO DELLE STAGIONI E LE ZONE DI DIFFERENTE RISCALDAMENTO. I MOTI TERRESTRI CON PERIODI MILLENARI. MOTI MILLENARI DELLA TERRA E VARIAZIONI CLIMATICHE E GLACIAZIONI .

APPLICAZIONE DI ALCUNE CONOSCENZE ASTRONOMICHE L'ORIENTAMENTO: CONCETTO DI MAGNETISMO TERRESTRE. LA DETERMINAZIONE DELLE COORDINATE GEOGRAFICHE. LA DETERMINAZIONE DELLA LATITUDINE, DELLA LONGITUDINE E DELL'ALTITUDINE. LE UNITÀ DI MISURA DEL TEMPO. GIORNO SIDEREO E GIORNO SOLARE. ANNO SIDEREO E ANNO TROPICO.

LA LUNA E IL SISTEMA TERRA-LUNA LA LUNA A CONFRONTO CON LA TERRA E CON I SATELLITI DEGLI ALTRI PIANETI: UN SATELLITE DI GRANDEZZA E FORMA INCONSUETA O UN PIANETA MOLTO PICCOLO. UN CORPO CELESTE SENZA ARIA E ARIDO. I MOVIMENTI DELLA LUNA E DEL SISTEMA TERRA-LUNA: IL MOVIMENTO DI ROTAZIONE. IL MOVIMENTO DI RIVOLUZIONE. IL MOVIMENTO DI TRASLAZIONE. LA REGRESSIONE DELLA LINEA DEI NODI. LA ROTAZIONE DELL'ASSE MAGGIORE DELL'ORBITA LUNARE. LE FASI LUNARI ELE ECCLISSI. UN CONTINUO SUSSEGUIRSI DI PLENILUNI E NOVILUNI. L 'OMBRA DELLA TERRA E DELLA L UNA E LE OCCULTAZIONI DEL SOLE .

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LA CROSTA TERRESTRE: MINERALI E ROCCE LA CROSTA TERRESTRE: ELEMENTI, COMPOSTI E MISCELE. STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA. I MINERALI: DEFINIZIONE, STRUTTURA CRISTALLINA, PROPRIETÀ FISICHE E CHIMICHE. I MINERALI DELLE ROCCE. LE ROCCE:LO STUDIO DELLE ROCCE. I PROCESSI LITOGENETICI. ROCCE MEGMATICHE O IGNEE: DAL MAGMA ALLE ROCCE MAGMATICHE MAGMATICHE. CLASSIFICAZIONE DELLE ROCCE MAGMATICHE ROCCE SEDIMENTARIE: DAI SEDIMENTI SCIOLTI ALLE ROCCE COMPATTE. LE ROCCE CLASTICHE. LE ROCCE ORGANOGENE. LE ROCCE DI ORIGINE CHIMICA. ROCCE METAMORFICHE:ROCCE CHE SI RINNOVANO. METAMORFISMO DI CONTATTO E METAMORFISMO REGIONALE. FAMIGLIE DI ROCCE METAMORFICHE.

LA GIACITURA E LE DEFORMAZIONI DELLE ROCCE ELEMENTI DI STRATIGRAFIA: LE FACIES. I PRINCIPI DELLA STRATIGRAFIA. TRAGRESSIONE, REGRESSIONE, DISCORDANZA E LACUNA DI SEDIMENTAZIONE. STENONE E LA GEOLOGIA DELLA TOSCANA. ELEMENTI TETTONICA: COME SI DEFORMANO LE ROCCE. LIMITE DI ELASTICITÀ E CARICO DI ROTTURA. FAGLIE, PIEGHE, SOVRASCORRIMENTI E FALDE. SERIE STRATIGRAFICHE E CICLO GEOLOGICO.

I FENOMENI VULCANICI: VULCANESIMO VULCANI: STRUTTURA. VULCANI A SCUDO E A CONO. TIPI DI ERUZIONE. GAS, LAVE E PIROPLASTI. COLATE DI FANGO. CONCETTO DI VULCANESIMO EFFUSIVO ED ESPLOSIVO I FENOMENI SISMICI: NATURA E ORIGINE DEL TERREMOTO: CONCETTO DEL MODELLO DEL RIMBALZO ELASTICO . CICLO SISMICO. PROPAGAZIONE E REGISTRAZIONE DELLE ONDE SISMICHE. EPICENTRO DEL TERREMOTO. DEFINIZIONE DI ONDE LONGITUDINALI,TRASVERSALI E SUPERFICIALI. FORZA DI UN TERREMOTO: DEFINIZIONE DI SCALA MERCAL. ISOSISME. MAGNITUDO. L OCALIZZAZIONE EPICENTRO. EFFETTI DEL TERREMOTO: MAREMOTO

TETTONICA DELLE PLACCHE: L'INTERNO DELLA TERRA: CROSTA, MANTELLO E NUCLEO STRUTTUTA DELLA CROSTA: CROSTA OCEANICA E CROSTA CONTINENTALE ESPANSIONE DEI FONDI OCEANICI: CONCETTI DI DERIVA DEI CONTINENTI. DORSALI OCEANICHE. FOSSE ABISSALI. E SPANSIONE E SUBDUZIONE. CONCETTO DI TETTONICA DELLE PLACHE. 3

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ORIGINE ED EVOLUZIONE DELL’UNIVERSO •

Una delle grandi scoperte del secolo scorso fu fatta da HUBBLE, nel 1929, che scoprì che le galassie si allontanano l'una dall'altra, osservando lo spostamento verso il rosso (effetto doppler) negli spettri di quasi tutte le galassie. Lo spostamento del rosso aumenta con l’aumentare delle distanze tra le galassie e poichè lo spostamento è maggiore quanto maggiore è la velocità dell'oggetto che osserva, si deduce che le galassie si stanno allontanando con velocità tanto più alta quanto più sono lontane (Legge di Hubble) con un rapporto costante tra la velocità e la distanza che è detta COSTANTE DI HUBBLE. Tutto ciò è spiegabile solo se si ammette che l'universo è in espansione, per cui ogni sistema stellare si allontana da ogni altro per il progressivo allontanarsi dello spazio.

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Se l'universo si espande la sua massa in passato doveva essere minore, ma la fisica propone il principio cosmologico secondo cui l'universo dovrebbe essere immutabile e uniforme nel tempo, per cui l'universo deve apparire in media sempre uguale (principio cosmologico apparente), per cui cambiamenti ed evoluzioni avrebbero significato locale e si compenserebbero statisticamente nel tempo e nello spazio. Su questo principio si basava la TEORIA DELL'UNIVERSO STAZIONARIO, formulata da BONDI nel 1948, secondo il quale l'allontanamento delle galassie porta ad una diminuzione della densità media dell'universo che è compensata dalla continua creazione nello spazio di nuova materia, la cui aggregazione porta alla formazione di nuove galassie in sostituzione a quelle ormai lontane. Questa teoria ha incontrato difficoltà già a partire dal fatto che non c'è la certezza che nuova materia si forma ma il conteggio degli oggetti lontani indica un aumento della densità dell'universo nel lontano passato e non è una condizione di universo stazionario.

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La teoria del BIG- BANG o teoria dello scoppio fu proposta tra il 1922 e il 1924 da FRIEDMANN nell'elaborazione nota come MODELLO DELL’UNIVERSO INFLAZIONARIO. Si pensa che circa 15 miliardi di anni fa l'universo fosse concentrato in un volume molto piccolo, con una densità infinita e una temperatura di miliardi di gradi. Si pensa che questo nucleo so sia squarciato con un esplosione enorme capace di fare aumentare il volume dell'universo di miliardi e miliardi di volte (INFLAZIONE). Dopo lo scoppio quello che prima era il nucleo primordiale si sarebbe continuata a raffreddare, rallentando la sua espansione. Nei primissimi istanti l'energia si è condensata in quark, elettroni, protoni, neutroni, finchè dopo 3 minuti con la diminuzione dell'energia si sono formati idrogeno, litio ed elio. Dopo 300 000 anni la temperatura scese a 3000 K, gli elettroni furono catturati dai nuclei e si formò un gas neutro formato da idrogeno ed elio. Termina così la fase della sfera di fuoco dominata dalle radiazioni, ma a questo punto con la formazione dell'idrogeno neutro la materia si separa dalla radiazione e diviene la componente dominante dell' evoluzione dell'universo e la luce viaggia liberamente nello spazio. Si costruisce dunque l’universo che conosciamo: 5 miliardi di anni fa si accendeva anche il nostro sole.

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Della fase primordiale vi è una traccia scoperta nel 1965 da 2 ricercatori che osservarono per caso una RADIAZIONE DI FONDO rilevabile con i radiotelescopi in ogni direzione dello spazio e corrispondente a una temperatura di 3 K, tale scoperta segnò la fine della teoria stazionaria. Dopo un milione di anni, l'universo assume condizioni fisiche più familiari, infatti, la temperatura è quella di qualsiasi stella e la materia è fatta di idrogeno, elio, fotoni, elettroni e protoni. Ciò può essere controllato con la comparsa di gigantesche masse, dovute alla condensazione di idrogeno, entro cui lampeggiano i QUASAR, che con l’espansione dell'universo scompaiono e si formano le galassie a spirale formate da stelle in continua espansione.

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GALASSIE E STRUTTURA DELL’UNIVERSO •

Le stelle della sfera celeste sono raccolte in GALASSIE, come la nostra VIA LATTE. Le galassie sono formate da una grandissima quantità di stelle dunque e di materia interstellare, sparsa o concentrata in nebulose. Le galassie sono riunite a loro volta in AMMASSI e SUPERAMMASSI. Ai confini dell’universo noto inoltre RADIOGALASSIE e QUASAR ci appaiono con immagini che hanno viaggiato per miliardi di anni prima di giungere a noi. (Questi ultimi sembrano in rapido allontanamento dai risultati dell’Effetto Doppler, a giudicare dallo spostamento verso il rosso, e con velocità crescente con la distanza secondo la legge di Hubble).

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Tutte le stelle e le nebulose visibili dalla terra senza l'aiuto di grandi strumenti fanno parte della nostra galassia. Essa è composta da 6000 stelle visibili ad occhio nudo, dalla VIA LATTEA, che è quella fascia di aspetto lattiginoso che disegna un cerchio massimo sull'intera sfera celeste e che è formata da numerose stelle. La nostra galassia è formata da un disco centrale detto NUCLEO GALATTICO da cui si dipartono dei lunghi BRACCI A SPIRALE: comprende 100 miliardi di stelle. Tutte le stelle dei bracci a spirale ruotano intorno al centro della galassia, con velocità decrescenti dal centro verso la periferia.

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Nella nostra galassia sono anche presenti gli AMMASSI STELLARI, che sono gruppi di stelle relativamente vicine tra loro, che si muovono tutte insieme. Alcuni ammassi stellari sono APERTI e le stelle sono distribuite in modo IRREGOLARE, mentre altri sono GLOBULARI: le stelle sono distribuite in modo regolare e disegnano una sfera. Parte degli ammassi stellari si trova al di fuori del disco della galassia e con la distribuzione delle stelle forma una specie di nuvola sferica, molto rarefatta, detta ALONE GALATTICO. In questo mancano le POLVERI STELLARI, per cui non si possono formare altre stelle, mentre lungo la via lattea si formano frequentemente nuovi astri.

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Gli ASTEROIDI (o pianetini) sono corpi celesti formatesi all’origine del sistema solare per l’aggregazione di corpi minori, come lo è stato per i pianeti, ma la loro evoluzione è stata invece interrotta. I METEOROIDI sono frammenti attratti dalla Terra che si arroventano per attrito e si consumano attraversando l’atmosfera. Nel caso si consumino completamente essi sono detti METEORE (stelle cadenti), oppure se consumatisi solo in parte possono colpire il suolo terrestre come METEORITI. Tra i vari corpi celesti ci sono pulviscolo, gas e frammenti subatomici.

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Le COMETE sono invece nuclei di polveri e ghiacci che ruotano a grandissime distanze dal sole, ma che possono inserirsi in orbite che li portano all’interno del sistema planetario, perdendo nello spazio lunghe scie di polveri (code). Molti nuclei ghiacciati stazionano nella FASCIA DI KUIPER, estesa oltre i pianeti, dove orbitano anche alcuni asteroidi; ma migliaia di altri nuclei ghiacciati ruotano ben più lontano avvolgendo la fascia di Kuiper e il sistema planetario nella NUBE DI OORT (estesa fino a 150 miliardi di Km dal Sole).

IL SISTEMA SOLARE E IL SOLE Il SISTEMA SOLARE è formato da un insieme di corpi, detti CORPI CELESTI, diversi tra loro per natura e dimensione, ma accomunati per l’origine e perché costretti a muoversi in uno spazio definito da reciproche forze di attrazione. È formato infatti da: 1 stella, il sole intorno a cui ruotano \ 9 pianeti con almeno 63 Satelliti e numerosi anelli \ migliaia di asteroidi e miliardi di nuclei ghiacciati. Tutti questi corpi viaggiano nello spazio come una nube sferica di 30 000 miliardi di Km di diametro, tenuti insieme dalla reciproca attrazione gravitazionale. Il sistema solare si è formato circa 5 miliardi di anni fa per il collasso di parte di una nebulosa orbitante nella via Lattea. Nel collasso la nube ha assunto la forma di un disco appiattito nel cui centro si addensò materia sufficiente a far innescare reazioni termonucleari e a far così nascere il nostro Sole. Nel resto del disco i materiali più volatili (gas, gihaccio) vennero soffiati verso la periferia dalla radiazione della nuova stella, mentre vicino al Sole rimangono i materiali meno volatili (rocce, metalli). Ripetute collisioni fra polveri e ghiacci portano all’aggregazione dei PLANETESIMALI e via via alla formazione dei pianeti e di tutti gli altri corpi celesti con orbite poste tutte sullo stesso piano.

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6 Il SOLE è la stella da cui riceviamo costantemente luce e calore. È una stella di media grandezza che ha già consumato metà del suo combustibile. La trasformazione di idrogeno in elio che avviene in ogni momento nel suo nucleo libera energia che si irradia in tutto il sistema solare (RADIAZIONE SOLARE). E’ una sfera gigantesca, con raggio di 700.000 km e volume 18 3 1,412x10 km , con una densità di massa pari a 1,41g/cm3 e un’accelerazione di gravità che è circa 28 volte quella terrestre. Il Sole ruota attorno al proprio asse, con velocità diversa a seconda della latitudine, minore ai poli e maggiore all’equatore, dove raggiunge i 2 km/s. La rotazione dura 25 giorni all’equatore, e 30 giorni ai poli; la parte più esterna del Sole non si comporta quindi rigidamente, ma come un fluido. Il Sole sprigiona una potentissima energia, irradiata in ogni direzione dello spazio; in un solo secondo emette più energia di quanta ne abbia consumata l’intera umanità in tutta la sua storia. Nel Sole possiamo distinguere un NUCLEO interno, avvolto da una ZONA RADIOATTIVA, una superficie visibile, o FOTOSFERA, e la sua atmosfera, suddivisa in CROMOSFERA e CORONA. • Nel nucleo, la zona di vera produzione dell’energia, (raggio di circa 15.000 km), la quantità di elio è superiore a quella di idrogeno. L’energia in esso prodotta si trasmette verso l’esterno con un processo di irradiazione che interessa l’involucro gassoso per uno spessore di circa 500.000 km, detto ZONA RADIOATTIVA. In questa zona gli atomi di gas riassorbono ed emettono energia, ma a causa della temperatura minore, non avvengono reazioni nucleari. L’interno del Sole è formato per il 98% da idrogeno ed elio allo stato di PLASMA. • A 130.000 km rispetto alla superficie del Sole, i gas, per la minor pressione, diventano meno stabili, innescando dei movimenti convettivi, ovvero movimenti di materia che sale e scende secondo tragitti ciclici, attivati dalla diversa temperatura. Il trasporto di energia in questa zona avviene per convezione, per cui questo involucro di gas più esterno, con temperature e pressioni minori, è detto ZONA CONVETTIVA. • La FOTOSFERA è l’involucro che irradia quasi tutta la luce solare e corrisponde al disco luminoso del Sole. La superficie della fotosfera non è liscia e presenta una struttura a granuli brillante. Ogni granulo ha un aspetto che può essere circolare o poligonale, con diametro compreso tra 200 e 1.800 km, ed è formato da gas. • La superficie brillante della fotosfera non è omogenea ma appare costellata da MACCHIE SOLARI, variabili per dimensioni, forma e numero. La macchie solari sono piccole aree scure e depresse, in cui si distingue una zona centrale più scura (ombra), circondata da una massa più chiara (penombra). Le macchie solari appaiono in gruppi, ed hanno un diametro di 1.600 km. La vita delle macchie solari è breve, può durare poche ore, generalmente una settimana e in pochi casi un mese. • La CROMOSFERA è un involucro trasparente di gas incandescenti che avvolgono la fotosfera con spessore di 10.000 km ed è visibile durante le eclissi totali di sole, quando la luna nasconde il disco della fotosfera. La cromosfera appare con un bordo esterno frangiato, ed è uno stato di transizione a bassa temperatura tra la fotosfera e la corona. • La CORONA è la parte più esterna dell’atmosfera solare ed è formata da un involucro di gas ionizzati sempre più rarefatti, allontanandosi dalla cromosfera. La sua luminosità è bassa e si osserva solo durante le eclissi totali. • Le PROTUBERANZE sono grandi nubi filamentose di idrogeno, che si innalzano dalla cromosfera e penetrano ampiamente nella corona; hanno forma di fiammate e la loro temperatura è compresa tra 15.000 e 25.000 K.

6 • I BRILLAMENTI sono violentissime esplosioni di energia, osservabili sottoforma di scariche elettriche, che compaiono in prossimità delle macchie; in pochi minuti viene liberata una grande quantità di energia.

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LE STELLE E LA LORO EVOLUZIONE •

Esse ci appaiono come punti luminosi distribuiti nel cielo in ogni direzione. Vanno dunque a comporre la sfera celeste. La diversa luminosità con cui le vediamo è dovuta alla singola capacità delle stelle di emettere luce ma soprattutto alle differenti distanze. Per questo è stata definita la: MAGNITUDINE = rappresenta la luminosità di una stella che viene accuratamente misurata con appositi fotometri; APPARENTE
se descrive la luminosità della stella così come ci appare dalla terra ASSOLUTA
se si calcola qualora la stella si trovi a una certa distanza stabilita con quella magnitudine (10 parsec). Non tutte le stelle hanno una magnitudine costante; infatti ve ne sono alcune la cui luminosità si indebolisce e si accresce a intervalli regolari e sono variabili, pulsanti o intrinseche, e a cicli regolari emettono maggiore o minore energia come se si subissero rigonfiamenti e contrazioni.

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I differenti COLORI delle stelle dipendono principalmente dalla loro temperatura (tra 3000K a 30000K). La COMPOSIZIONE CHIMICA della parte esterna che noi vediamo della stella è formata dall’80 % di Idrogeno e dal 19 % di Elio

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Le principali tappe nella vita delle stelle sono state ricostruite da 2 astronomi HERTZSPRUNG e RUSSEL, che indipendentemente l'uno dall'altro hanno ideato un diagramma detto DIAGRAMMA H-R, in cui si possono collocare le varie stelle, ponendo IN ASCISSA LA LORO TEMPERATURA, da cui dipende il loro colore ed IN ORDINATA LA LUMINOSITA’ ovvero la magnitudine assoluta. Nel diagramma H-R le stelle non si distribuiscono a caso, ma si raccolgono lungo una fascia che attraversa diagonalmente il diagramma, detta SEQUENZA PRINCIPALE, in cui le stelle sono disposte in ordine regolare, da quelle blu più calde con massa 50 volte maggiore di quella del sole fino a quelle rosse più fredde e di massa 1\10 di quella del sole. Sopra la sequenza principale a destra compaiono stelle giganti rosse, che hanno lo stesso colore di quelle della sequenza principale, ma sono più luminose e con una superficie radiante maggiore. La parte in basso della sequenza principale e verso sinistra è occupata da stelle che hanno lo stesso colore di quelle della sequenza principale, ma sono meno luminose e sono più piccole e sono dette nane bianche.

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Lo spazio fra le stelle non è vuoto, esso è occupato da materia interstellare che forma le NEBULOSE. Tra i diversi spazi che separano le stelle sono diffuse polveri finissime e gas, dette MATERIA INTERSTELLARE, che risulta concentrata in ammassi di fine materia che vengono detti NEBULOSE: -OSCURE
se privi di luce o debolmente luminosi se attraversati dalla luce di stelle molto brillanti -a RIFLESSIONE
se hanno una tenue luce propria -ad EMISSIONE
se sono essenzialmente gassosi ed emettono luce per un fenomeno di fluorescenza, provocato nei gas da radiazioni ultraviolette provenienti da qualche stella vicina.

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PS: Dalla materia interstellare si sono originate e continuano ad originarsi le stelle.

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STELLE CHE NASCONO E INVECCHIANO •

All’interno delle stelle sono in atto reazioni termonucleari che liberano gigantesche quantità di energia. In particolare le stelle si possono formare per condensazione di alcune parti di una nebulosa. Le NEBULOSE sono formate da polvere e gas freddi, per 90% di idrogeno, al loro interno possono innescarsi moti turbolenti, che provocano un avvicinamento e un inizio di aggregazione tra i corpuscoli della nube. Con il conseguente addensamento e contrazione, l'energia gravitazionale si trasforma in energia cinetica e aumenta la temperatura del corpo gassoso, che si trasforma in una PROTOSTELLA.

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A causa della forza di gravità la contrazione prosegue e il nucleo della protostella si riscalda sempre più fino a 15 milioni di gradi kelvin, temperatura necessaria per innescare il PROCESSO TERMONUCLEARE di trasformazione dell'idrogeno in elio. Il calore liberato da tale reazione fa aumentare la pressione dei gas verso l'esterno fino a compensare la forza di gravità, per cui si va incontro a una fase di stabilità durante la quale, la stella ormai adulta si trova nella parte centrale del diagramma H-R. La sua permanenza in questa fase dipende dalla MASSA INIZIALE della nebulosa da cui si è originata, infatti le stelle nate con grande massa diventano più calde, blu e consumano il loro idrogeno più rapidamente, mentre le stelle con massa più piccola diventano meno calde e rosse e sono più longeve, mentre le stelle gialle rimangono nella sequenza principale circa 10 miliardi di anni.

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Quando quasi tutto l'idrogeno è consumato, il nucleo che si è formato è di elio ed è più denso di quello di idrogeno e finisce per collassare, ovvero per contrarsi su se stesso. Durante questo processo la temperatura si alza ancor di più e si innesca una nuova reazione termonucleare che trasforma l'elio in carbonio e per cui l'involucro gassoso si espande enormemente, la superficie si dilata e si raffredda finchè la forza di gravità non ferma l'espansione, raggiungendo così, un nuovo equilibrio e la stella che si è formata appare come una GIGANTE ROSSA.

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Dopo la fase della gigante rossa l'evoluzione della stella segue DIVERSE VIA A SECONDA DELLA MASSA della stella. 1) Le stelle con massa poco inferiore a quella del sole siano destinate a collassare per gravità, fino a diventare corpi delle dimensioni della terra, la cui materia si trova in uno stato degenerato e questa è l'origine delle NANE BIANCHE, che sono destinate a raffreddarsi lentamente, fino a trasformarsi in corpi oscuri di materia inerte, dette NANE NE 2) Le stelle con massa poco maggiore a quella del sole subiscono la stessa fine delle nane bianche solo che in esse vi è uno STATO INTERMEDIO: infatti, arrivate allo stato di gigante rossa finiscono per espellere i loro strati più esterni, che trascinati via dal vento stellare danno origine a nubi sferiche di gas in espansione. Con la perdita di questi involucri la gigante rossa si trasforma in un nucleo incandescente, che si contrae e si riscalda di nuovo a spese dell'idrogeno residuo. Dopo alcuni migliaia di anni la fusione nucleare finisce, la stella si raffredda e la nebulosa planetaria perde la luminosità scomparendo mentre la parte centrale diventa NANA BIANCA. 3) Se invece si osserva un’ESPLOSIONE STELLARE che si manifesta con un improvviso aumento di luminosità che poi va declinando si sarà formata una stella detta nova, che si forma quando UNA GIGANTE ROSSA è VICINA A UNA NANA BIANCA CALDA, dove la nana bianca attira a se gas ricco di idrogeno presente sulla superficie della gigante rossa, fino ad accumularne una quantità necessaria a innescare una reazione termonucleare, per cui la superficie della nana bianca si espande violentemente e si forma la NOVA.

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PS: L'energia delle stelle è dovuta a reazioni termonucleari, ma queste non producono solo energia ma anche elementi come l'elio che si trasforma a spese dell'idrogeno, ma a sua volta l'elio nel passaggio da una stella a un'altra si trasforma in carbonio tramite reazioni termonucleari e in stelle con massa maggiore di quelle del sole queste trasformazioni possono continuare fini a formare tutti gli elementi della tavola periodica, fino al ferro. per cui con la nascita di una stella si riciclano gli atomi.

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LA LUNA • La luna è un astro privo di luce propria, unico SATELLITE naturale della Terra di dimensioni modeste. Ha una forma pressoché sferica, più un ELLISSOIDE, un raggio di 1738 km e una superficie di 38 milioni di km2. Costituisce insieme alla terra un SISTEMA BIPLANETARIO le cui due componenti si influenzano reciprocamente a causa della forte ATTRAZZIONE GRAVITAZIONALE. Dopo le prime osservazioni dalla terra effettuate dagli antichi all’occhio nudo e poi col cannocchiale, si sono aggiunte osservazioni ravvicinate per mezzo di satelliti artificiali e poi l’esplorazione diretta da parte dell’apollo 11 il 20 Luglio 1969 che hanno permesso di studiare campioni di materiale lunare. • La Luna si distingue dagli altri satelliti naturali del sistema solare principalmente per la massa che è 1/81 di quella della Terra e il volume di 1/49 di quello terrestre. Il RAPPORTO fra Luna e Terra è sensibilmente maggiore infatti di quello fra gli altri pianeti e i rispettivi satelliti. La forma pressoché sferica della Luna costituisce un'altra anomala caratteristica non comune agli altri satelliti. La minor massa e le minori dimensioni della Luna in confronto alla terra fanno si che l’ACCELLERAZIONE DI GRAVITà sulla Luna sia molto inferiore a quella terrestre. • La densità della luna è 3,3 g/cm^3 , minore quindi di quella terrestre di 5,5 g/cm^3. Il suolo lunare è formato inoltre da materiali allo stato solido che trattengono una minima parte di energia ricevuta dal Sole, per cui non essendo presente vegetazione il suolo lunare si riscalda fortemente durante la lunga insolazione e si raffredda durante il lungo periodo di oscurità per cui la temperatura del suolo lunare è di 110°C di giorno e –150°C di notte. (ESCURSIONE TERMICA). Uno degli aspetti più caratteristici del paesaggio lunare è la presenza di grandi MACCHIE SCURE, erroneamente indicate come mari, e i rilievi lunari che hanno forma diversa come catene montuose con altitudine di 9mila metri. Sulla Luna sono presenti ROCCE LUNARI che hanno composizione chimica e mineralogica simile alle rocce effusive ignee, povere di silice e ricche di silicati, alluminio, ferro, magnesio e calcio. • La bassa densità dei materiali che formano la Luna confermerebbe che essa si sia formata dalla Terra, ovvero che dalla parte più esterna di quest’ultima si sia staccata una parte a causa della rotazione molto veloce; ciò spiegherebbe perché la Terra è più densa visto che ha mantenuto la sua parte centrale, anche se oggi si ritiene che la Luna abbia avuto ORIGINE uguale a quella degli altri pianeti. • In base alle osservazioni fatta sulla Terra e alle esplorazioni dirette fatte sulla superficie lunare, è stato mostrato che la luna NON HA UN ATMOSMFERA E NON HA UN IDROSFERA; ciò impedisce la possibilità di vita sulla luna; queste caratteristiche possono essere dovute al basso valore della gravità esistente sulla superficie lunare. Un effetto della mancanza di atmosfera è l’elevata escursione termica fra giorno e notte.

• Come la Terra e gli altri corpi celesti la Luna cambia continuamente posizione nello spazio. Essa è dotata di un insieme molto complesso di MOVIMENTI SIMULTANEI. I principali moti della Luna sono: -MOTO DI ROTAZIONE: si compie intorno all’asse lunare nello stesso senso della rotazione terrestre, da ovest a est, quindi antiorario, con una velocità angolare media di 13 gradi al giorno. La rotazione completa della luna dura 27 giorni, 7 ore, 43 minuti e 12 secondi, che è uguale al moto di rivoluzione; ciò spiega perchè la Luna rivolge alla Terra sempre la stessa “faccia”. La rotazione non è uniforme per la forma ellissoide della Luna, infatti la Terra esercita una maggior attrazione sul rigonfiamento equatoriale della Luna, provocando delle oscillazioni di breve entità, dette LIBRAZIONI. L’asse di rotazione della Luna forma un angolo di 6°41’ con la perpendicolare al piano dell’orbita lunare per cui noi vediamo alternativamente dalla Terra il polo Nord e il polo Sud della Luna. -MOTO DI RIVOLUZIONE: questo moto della Luna si compie in senso antiorario lungo un’orbita ellittica di cui la Terra occupa uno dei due fuochi. Durante il moto di rivoluzione, la Luna non si trova sempre alla stessa distanza da noi, ma il punto più vicino alla Terra è detto perigeo e si trova a 356.000 km dalla Terra, e quello più lontano è detto apogeo e si trova a 407.000 km. L’orbita lunare è un poco più eccentrica di quella terrestre. Il piano su cui giace l’orbita lunare è inclinato di 5 gradi rispetto a quello della Terra, per cui il piano dell’orbita lunare interseca il piano

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10 dell’orbita della Terra in due punti detti NODI, e la linea che li unisce è detta linea dei nodi. La velocità con cui la Luna compie il suo moto di rivoluzione attorno alla Terra si aggira intorno a 1 km/s ed è maggiore al PERIGEO e minore all’APOGEO. Se il moto di rivoluzione della Luna si riferisce ad una stella della sfera celeste, essa dura 27 giorni, 7 ore, 43 minuti e 12 secondi ed è detta RIVOLUZIONE SIDEREA, oppure MESE SIDEREO. Se invece si prende come riferimento l’allineamento Terra-Sole, essa dura 29 giorni, 12 ore, 43 minuti e 3 secondi ed è detta RIVOLUZIONE SINODICA O MESE SINODICO o LUNAZIONE. Sia la Terra che la Luna si muovono attorno ad un punto detto baricentro del sistema, ma a causa della maggior densità della Terra rispetto alla Luna questo si trova all’interno della Terra stessa (es. il FENOMENO DELLE MAREE). Le maree sono dovute all’attrazione gravitazionale della Luna e del Sole e alla forza centrifuga connessa al moto di rivoluzione del sistema Terra-Luna attorno al baricentro. -MOTO DI TRASLAZIONE: è il moto che la Luna compie insieme alla Terra intorno al Sole. La traiettoria lunare riferita al Sole è una specie di ovale deformata, che taglia l’orbita terrestre 24 o 25 volte, spostandosi verso l’interno o verso l’esterno. Essa viene detta EPICICLOIDE perché rivolge la sua concavità sempre verso il Sole. Tra tutti i satelliti del sistema solare la Luna è l’unica con un orbita sempre concava verso il Sole. -PERTURBAZIONI: altri movimenti lenti della Luna nello spazio causati dalla variabile attrazione gravitazionale del sole e degli altri pianeti. Tra questi è particolarmente importante la Regressione della Linea dei Nodi che influisce sulla ciclicità delle eclissi, ma anche la rotazione dell’asse maggiore dell’orbita lunare. •

Le FASI LUNARI sono dovute alle varie posizioni che la Luna assume nel corso della sua rivoluzione, non solo rispetto alla Terra, ma anche rispetto al Sole che provvede alla sua illuminazione. Quando la Luna si trova tra Sole e Terra, l’emisfero che rivolge verso di noi non viene colpito dai raggi solari, per cui risulta oscuro e si ha il NOVILUNIO, detta anche fase di luna nuova, mentre quando la Luna si trova in opposizione, la metà illuminata è rivolta verso di noi per cui si ha il PLENILUNIO o fase di luna piena. Le posizioni corrispondenti a queste due fasi sono dette SIGIZIE tra queste due se ne hanno altre due dette QUADRATURE, e si verificano quando Terra, Sole e Luna occupano i vertici di un triangolo rettangolo ideale, con la Terra posta nell’angolo retto. In entrambi i casi, vediamo solo la parte dell’emisfero lunare illuminata dal Sole, che è quindi un quarto della superficie lunare e quindi le due fasi sono il primo quarto e l’ultimo quarto. Le fasi sono separate tra loro da intervalli di 7 giorni, 9 ore e 11 minuti in cui si hanno tutte le possibili condizioni di illuminazione intermedia.

• La Terra e la Luna si considerano corpi opachi, di forma sferica, e sono illuminati sull’emisfero rivolto verso il Sole, mentre dalla parte opposta inviano nello spazio coni d’ombra la cui ampiezza dipende dalle dimensioni dei due corpi, da quelle del sole e dalle distanze a cui si trovano rispetto al Sole. Il CONO D’OMBRA della terra presenta una lunghezza media di 1.382.000 km, con oscillazioni dovute al variare della distanza Terra-Sole che non superano i 23.000 km, mentre il cono d’ombra della Luna ha una lunghezza di 373.500 km e le sue variazioni sono dovute alla distanza variabile tra Luna e Sole che non superano i 6.400 km. Per cui se nelle posizioni di novilunio o plenilunio Sole-Terra-Luna si trovassero sulla stessa linea retta, ogni mese lunare, durante il plenilunio, il cono d’ombra della terra oscurerebbe completamente la Luna e si avrebbe L’ECLISSI DI LUNA, mentre nella fase di novilunio, l’ombra della luna potrebbe oscurare una porzione della superficie terrestre impedendo la vista del sole e provocando un’eclissi di sole. I piani dell’orbita lunare e terrestre non sono coincidenti, ma inclinati, l’uno rispetto all’altro di 5° e 9’, per cui l’allineamento Sole-Terra-Luna avviene lungo la linea dei Nodi, e le ECLISSI avvengono quando la Luna si trova in uno dei nodi; si ha l’eclissi di luna totale, mentre se si trova nelle vicinanze si ha l’eclissi di luna parziale. • A causa delle grandi dimensioni del sole e della limitata estensione del cono d’ombra della Luna, l’eclissi totale di sole, che si verificano quando la Luna si trova in uno dei nodi, durante il novilunio interessa zone ristrette della superficie terrestre, mentre sono osservabili l’eclissi parziale di sole da tutti i luoghi della terra investiti dalla penombra. LE ECLISSI ANULARI sono eclissi solari che si verificano quando la luna si trova in uno dei nodi e contemporaneamente sta alla massima distanza dalla terra, per cui il cono d’ombra della luna non raggiunge la superficie terrestre e non occulta completamente il disco solare, di cui si vede la parte periferica a forma di anello luminoso.

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I PIANETI •

I pianeti visibili ad occhio nudo sono Mercurio, Venere,Marte, Giove e Saturno, e SI DISTINGUONO DALLE STELLE PERCHè CAMBIANO LA LORO POSIZIONE CON PERIODICITA’ nella volta celeste rispetto agli altri corpi. Il primo a riconoscere che i pianeti si muovevano con orbite circolari fu COPERNICO, ma fu KEPLERO che stabilì che i pianeti percorrono orbite a forma di ellisse, di cui il sole occupa uno dei 2 fuochi. Il movimento dei pianeti attorno al sole è regolato dalle 3 LEGGI DI KEPLERO.

1-La PRIMA LEGGE DI KEPLERO
dice che i pianeti descrivono orbite ellittiche, quasi complanari, aventi tutte un fuoco comune in cui si trova il sole. 2-La SECONDA LEGGE DI KEPLERO
dice che il raggio che unisce il centro del sole al centro di un pianeta descrive superfici con aree uguali in intervalli di tempo uguali. le aree sono proporzionali ai tempi impiegati a percorrerle, per cui un pianeta si muove più velocemente quando è più vicino al sole (perielio) e più lentamente quando è più lontano (afelio). 3-La TERZA LEGGE DI KEPLERO
dice che i quadrati dei tempi che i pianeti impiegano a percorrere le loro orbite(periodi di rivoluzione) sono proporzionali ai cubi delle loro distanze medie dal sole; ovvero la velocità media di un pianeta è tanto minore quanto esso è più lontano dal sole.

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NEWTON intuì la forza di attrazione tra i corpi e descrisse gli effetti nella LEGGE DI GRAVITAZIONE UNIVERSALE, in base alla quale 2 corpi si attirano in modo direttamente proporzionale alla loro massa e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza, F= GMm/d^2; dove G è la costante gravitazionale, M ed m sono le masse e d la distanza fra i centri dei pianeti. Per cui a causa della forza di gravità ogni pianeta viene attratto e di conseguenza attrae. Un pianeta subisce una forte attrazione dal sole, relativamente vicino e di grande massa mentre è debolmente attratto dagli altri pianeti di massa più piccola e dalle stelle circostanti, che sono troppo lontane, ciò impedisce al pianeta di muoversi con velocità costante e in linea retta, per cui lo costringe a muoversi in un orbita ellittica.

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I PIANETI DEL SISTEMA SOLARE sono molto diversi tra loro come natura, grandezza e distanza dal sole. I pianeti sono distinti in pianeti di tipo: 1-TERRESTRE o famiglia dei piccoli pianeti (Merrcurio, Venere,Terra e Marte) 2-GIOVIANO o solare o famiglia dei grandi pianeti (Giove, Saturno,Urano e Nettuno). Le caratteristiche che separano questi 2 gruppi sono le dimensioni del pianeta, la densità che dipende dalla natura dei materiali che costituiscono il pianeta e si distinguono in 3 categorie che sono: -GAS ( idrogeno,elio), -SOSTANZE ROCCIOSE (minerali silicatici e ferro metallico) -GHIACCI ( ammoniaca, anidride carbonica acqua e metano) 1) Mercurio, Venere, Terra e Marte fanno parte della famiglia dei piccoli pianteti che orbitano vicino al sole, hanno poca o nessuna atmosfera e questa è la conseguenza della massa dei singoli pianeti e della loro distanza dal sole ed hanno pochi o nessun satellite. Hanno nuclei metallici avvolti da mantelli rocciosi a loro volta ricoperti da croste con rocce di ancor minore densità. La loro densità totale media infatti è molto elevata (circa 5 volte quella dell’acqua). 2) Giove, Saturno, Urano e Nettuno invece sono pianeti giganti con densità media molto bassa (circa 1,5 volte quella dell’acuqa); sono infatti formati da dense atmosfere di gas quali idrogeno e elio che ricoprono oceani di gas liquefatti per le basse temperature; mentre hanno anche piccoli nuclei metallici e rocciosi. I pianeti gioviani hanno spesso numerosissimi satelliti e anelli.

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Caratteristica di tutti i pianeti e dei loro satelliti è l’aver subito un violento BOMBARDAMENTO METEORITICO da parte di asteroidi e comete, le cui tracce sono i CRATERI DA IMPATTO che si sono formati su superfici solide (roccia o ghiaccio). Il numero di crateri ci permette di risalire all’età della superficie: alcune infatti sono fortemente craterizzate e perciò molto antiche, per cui il corpo a cui appartengono è da tempo inattivo (es .Luna); altre superfici sono poco o per niente craterizzate e appartengono quindi a corpi molto attivi sui quali processi come l’erosione il vulcanismo e i movimenti della crosta cancellano le tracce di questi impatti (es. Terra). Sui pianeti attivi è diffuso inoltre il VULCANESIMO, causato dall’energia che si libera dall’interno dei corpi e che provoca la fusione e la risalita conseguente del materiale fuso. Sui corpi rocciosi il vulcanesimo coinvolge materiali ad alta temperatura (es. su Marte il più grande vulcano a scudo dell’intero sistema solare); sui corpi esterni invece, essendo molto freddi, il fenomeno si manifesta per la fusione dei ghiacci presenti e la conseguente risalita dei fluidi (in genere acqua) attraverso le fratture della crosta fino in superficie.

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MERCURIO è il pianeta più interno e la sua vicinanza con il sole ne rende impossibile l 'osservazione, limitandola ad un'ora prima dell'alba ed un'ora dopo il tramonto, a secondo della sua posizione nell'orbita. Mercurio ruota attorno al sole in 88 giorni e compie una lenta rotazione sul proprio asse in circa 59 giorni. A causa della vicinanza al sole, sulla parte che espone ad esso la temperatura sale a 425 gradi celsius, temperatura che fa fondere metalli come stagno e piombo, mentre sul lato opposto scende a - 175 gradi celsius, è il pianeta con LA Più GRANDE ESCURSIONE TERMICA tra il giorno e la notte ed è privo di atmosfera. Le strutture più diffuse su questo pianeta sono i CRATERI D’IMPATTO, che si formano per la caduta di meteoriti, che raggiungono la superficie ad altissima velocità, che si disgrega e l'area colpita è scavata da da una depressione, dovuta al contraccolpo, i frammenti che saltano in aria ricadendo formeranno gli orli del cratere. Ci sono zone più regolari dove sono presenti PLANITIAE o pianure, ma sono presenti anche ripide scarpate lunghe centinaia di chilometri. Possiede un debole CAMPO MAGNETICO, il che fa pensare che sotto la superficie inerte ci sia un residuo di attività interna in lento esaurimento.



VENERE è il pianeta più luminoso (dopo la luna) che si vede dalla terra. È un pianeta caldo, avvolto da ATMOSFERA formata da anidride carbonica, piccole quantità di vapore acqueo azoto e acido solforico. La SUPERFICIE è debolmente ondulata, sono presenti bacini, altipiani e 2 vulcani a scudo.



MARTE è il pianeta Più SIMILE ALLA TERRA, ha più o meno la stessa durata della giornata la stessa alternanza delle stagioni anche se durano il doppio a causa della distanza maggiore dal sole. Su Marte sono presenti crateri, bacini,altipiani e vulcani e la sua superficie è stata modellata dal bombardamento meteorico, dall'attività vulcanica, dai movimenti crostali, dall'erosione e dalla deposizione. L'atmosfera è rarefatta.



GIOVE è uno dei PIANETI GIGANTI, ha un volume pari a 1316 volte quello della terra, è DEPRESSO ai poliper la sua elevata velocirà ed è solcato da bande rosse o scure.La sua ATMOSFERA È AGITATA da moti turbolenti e L'INVOLUCRO GASSOSO è formato da idrogeno elio, metano e ammoniaca.Il calore solare e quello liberato da giove innescano i moti convettivi con formazione di nubidovuti alla condensazione di ammoniaca. Possiede un FORTE CAMPO MAGNETICO ed è un PIANETA LIQUIDO, con un INVOLUCRO GASSOSO E UN PICCOLO NUCLEO SOLIDO.



SATURNO è un PIANETA GIGANTE, è formato da un grosso involucro di gas che avvolge un NUCLEO DI IDROGENO LIQUIDO, ruota su se stesso con grande velocità e possiede un GRANDE CAMPO MAGNETICO.



URANO ha la caratteristica di avere L'ASSE DI ROTAZIONE SUL PIANO DELL'ORBITA,di conseguenza volge alternativamente i suoi poli verso il sole, la sua rivoluzione avviene in 84 anni. é avvolto da un atmosfera di idrogeno elio e metano ed è FREDDISSIMO ED HA UN CAMPO MAGNETICO. Internamente è formato da un NUCLEO ROCCIOSO AVVOLTO DA UN OCEANO dagli stessi costituenti dell'atmosfera allo stato liquido e dall'atmosfera vera e propria. Intorno ad Urano ruotano diversi corpi e 15 satelliti.



NETTUNO ruota su se stesso in 16 ore e la sua rivoluzione intorno al sole dura 164,8 anni, ha una temperatura di 232 gradi celsius ed è coperto da un ATMOSFERA VERDE-AZZURRA, HA UN CAMPO MAGNETICO e attorno ad esso ruotano 3 anelli e 8 satelliti.



PLUTONE percorre in 248 anni un ORBITA MOLTO PIÙ ECCENTRICA DI QUELLA DEGLI ALTRI PIANETI, è più piccolo della luna ed ha una temperatura di -210 gradi celsius, È PRIVO DI ATMOSFERA E PER LA SUA DENSITÀ È FORMATO DA UNA GROSSA SFERA DI POLVERE E GAS CONGELATI.

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IL PIANETA TERRA •

Il pianeta Terra ha una forma pressoché sferica. Più precisamente, a causa del suo rapido movimento di rotazione, è più schiacciata ai poli e rigonfia all’equatore; pertanto la sua forma può essere assimilata a quella di un Ellissoide di Rotazione. Per definire ancora meglio la forma della terra e misurare con precisione le sue dimensioni è stato definito un solide particolare detto GEOIDE la cui superficie è perpendicolare in ogni suo punto alla direzione del filo a piombo. Dalle dimensioni della terra è stata ricavata l’unità di misura delle lunghezza, il METRO, che rappresenta la 40 milionesima parte del meridiano terrestre e costituisce la base del sistema metrico decimale.

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Il RETICOLATO GEOGRAFICO è un sistema di riferimento ideato per stabilire la posizione assoluta degli oggetti sulla superficie terrestre. Esso è costituito da una serie di circoli immaginari determinati da altrettanti piani che intersecano la superficie terreste: PARALLELI E MERIDIANI. Mediante tale reticolato possono essere identificate le coordinate geografiche: la LATITUDINE E LA LONGITUDINE. Distanze angolati di un punto dalla superficie terrestre dell’equatore o dal meridiano di riferimento (Greenwich). Un'altra grandezza importante per la definizione esatta della posizione di un oggetto è L’ALTITUDINE O QUOTA cioè la sua distanza verticale dal livello medio del mare. Analogamente alla latitudine e alla longitudine possono essere definite anche le coordinate celesti che servono per localizzare gli astri sulla sfera celeste. Sono rispettivamente: la DECLINAZIONE CELESTE e l’ASCENSIONE RETTA.

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Il nostro pianeta si muove nello spazio compiendo vari movimenti simultanei. MOTO DI ROTAZIONE: movimento che la terra compie intorno al proprio asse, da ovest verso est, in senso antiorario dunque se osservato dal polo nord celeste. Questo movimento determina l’alternarsi del di e della notte. Altra conseguenza della rotazione la Forza di Coriolis: spostamento della direzione dei corpi in moto sulla superficie terrestre per effetto di una forza deviante (apparente). MOTO DI RIVOLUZIONE: è il movimento che la terra compie descrivendo un orbita ellittica intorno al sole. Secondo le leggi di Keplero la posizione del nostro pianeta corrispondente alla massima distanza dal sole prende il nome di AFELIO mentre quella corrispondente alla distanza minima viene chiamata PERIELIO. È importane ricordare che la diversa distanza della terra dal sole durante il moto di rivoluzione non è la causa della stagioni. L’asse terrestre è infatti inclinato di 66° e 33’ rispetto al piano dell’orbita e pertanto l’apparente traiettoria del sole attorno alla terra ossia l’ECLITTICA è inclinata di 23° e 27’ rispetto all’equatore celeste. L’intersezione fra l’eclittica e il piano equatoriale celeste determina gli EQUINOZI, mentre i SOLSTIZI sono le due posizioni di massima elevazione del sole rispetto al piano equatoriale. Queste condizioni sono responsabili della divesa durata del di e della notte durante l’anno e dell’alternarsi delle stagioni. ALTRI MOVIMENTI SIMULTANEI: moto di traslazione insieme al sole e partecipazione al moto di recessione della galassia. Altri movimenti estremamente lenti detti MOTI MILLENARI che non hanno conseguenze percepibili in una vita umana, ma componendosi fra loro influenzano le condizioni climatiche del nostro pianeta nel tempo. Essi infatti danno luogo a variazioni dell’escursione calorica annua che sono fra le cause principali dell’alternarsi sulla terra di epoche glaciali e interglaciali.

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I VULCANI • Il vulcanesimo è un fenomeno che coinvolge da miliardi di anni l’intero pianeta, si manifesta nella risalita dall’interno del pianeta fino alla superficie di magmi (materiali rocciosi allo stato fuso) mescolati a gas e vapori. Quando un magma perde gran parte dei gas e dei vapori che lo componevano si parla invece di Lava. • L’inizio e lo sviluppo dell’attività vulcanica in un settore della superficie terrestre sono legati alle condizioni di temperatura e alla pressione litostatica, dovuta al peso delle rocce sovrastanti, nelle parti più profonde della crosta o nel mantello superiore. • Gli EDIFICI VULCANICI sono l’aspetto più appariscente di questo fenomeno. Essi si accrescono o all’estremità aperta in superficie di un condotto (camino), formando VULCANI CENTRALI o AREALI, oppure lungo spaccature che entrano nell’interno della Terra e che permettono la risalita del materiale fuso, formando VULCANI LINEARI. • L’area di alimentazione del magma è messa in comunicazione con l’edificio esterno tramite il CONDOTTO o CAMINO VULCANICO; durante la risalita in superficie, il magma può ristagnare più o meno a lungo lungo una CAMERA MAGMATICA, che si trova ad una profondità che varia da 2 a 10 km, da dove periodicamente per il ripetersi di determinate condizioni ambientali, arriva all’esterno. • I tipici prodotti dell’attività vulcanica sono: 1) gli AERIFORMI (gas e vapori) che in passato hanno largamente contribuito a formare l’atmosfera terrestre 2) MATERIALI SOLIDI: rocce effusive derivate dal raffreddamento delle lave e le piroclasti (lapilli, ceneri). Gli aeriformi sono prodotti formati da vapore acqueo, di anidride carbonica, zolfo azoto e cloro. I materiali solidi sono lave che per raffreddamento danno origine alle rocce effusive e le piroclastiti che si formano per accumulo di frammenti solidi di varie dimensioni e natura, espulsi dal vulcano e nella fasi esplosive della sua attività. • L’aspetto della calata di lava dipende da fattori come composizione, viscosità, contenuto in gas e morfologia del terreno. Se la calata di lava avviene sul fondo di un oceano per il brusco raffreddamento a contatto con l’acqua la sua superficie si riveste rapidamente di una crosta vetrosa, che la pressione di arrivo di una nuova lava farà rompere e da queste fessure uscirà lava. • I molteplici tipi di eruzione vulcanica si possono riferire essenzialmente a due soli gruppi: 1) VULCANISMO EFFUSIVO = gigantesche emissione di lave fluide (tipicamente Basalti) 2) VULCANISMO ESPLOSIVO = violente emissioni di nubi ardenti ed effusione di lave viscose. • La distribuzione geografica dell’attività vulcanica non è causale ne uniforme, ma è localizzata: 1) Lungo le dorsali Oceaniche e in corrispondenza dei Punti Caldi (vulcanesimo effusivo) 2) Sul bordo di un continente o lungo allineamenti di isole paralleli a fosse abissali oceaniche (vulcanesimo esplosivo)

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16 La forma di un edificio vulcanico dipende dal tipo di prodotti eruttati: i vulcani possono avere la forma a: •

CONO: si forma quando le fasi di effusioni laviche si alternano con periodi di emissioni esplosive di frammenti di lava che si depositano intorno al cratere, per cui si formerà questo tipo di vulcano che alterna strati di lava e di piroclasti. (formazione di Vulcani a Strato)

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SCUDO: si ha quando la lava eruttata è molto fluida ed è in grado di scorrere per molti km in COLATE prima che si consolidi, formando quindi questi vulcani che hanno una forma appiattita. (formazione di vulcani a Scudo)

Il famoso minerologo LACROUX classificò i vulcani in base al tipo di eruzione e li distinse in: •

Eruzioni di tipo HAWAIIANO
sono caratterizzate dall’emissione di lave molto fluide che originano i vulcani a scudo. Questi edifici sono formati da una sommità occupata da una depressione detta CALDERA e delimitata da delle pareti ripide, che si sono formate per collasso del fondo. Sul fondo della caldera può ristagnare un lago di lava, il cui livello sale e scende a seconda dell’attività più o meno intensa del vulcano e nei periodi di stasi questo viene ricoperto da una crosta di lava solida. All’inizio dell’eruzione, la superficie del lago ribolle e da essa si innalzano spettacolari fontane di lava alte più di 100 metri, con enormi quantità di materiale emesso.

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Eruzioni di tipo ISLANDESE
sono caratterizzate dall’uscita di lava da lunghe fessure e il ripetersi di tali eruzioni dalla stessa fessura porta alla formazioni di vaste espansioni basaltiche, dette PLATEAUX BASALTICI, di spessore relativamente modesto ma estesi per migliaia di km2.

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Eruzioni di tipo STROMBOLIANO
caratterizzate da una attività esplosiva più o meno regolare in cui l’eruzione di lava abbastanza fluida ristagna periodicamente nel cratere dove inizia a solidificarsi; al di sotto vanno ad accumularsi i gas che continuano a liberarsi dal magma, e in breve tempo la pressione dei gas sale e si troveranno ad alta temperatura, finchè non faranno saltare il tappo.

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Eruzioni di tipo VULCANICO
caratterizzate dalla lava molto viscosa per cui i gas vengono liberati con molta difficoltà mentre la lava solidifica nella parte alta del condotto dove forma un tappo di grosso spessore. Di conseguenza i gas impiegano tempi più lunghi per raggiungere pressione sufficiente per vincere l’ostruzione. La lava che i gas fanno traboccare trascina con se numerosi brandelli della vecchia costruzione, mentre da cratere si alza una grande nube a forma di fungo di colore scuro, che porta con se CENERI vulcaniche.

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Eruzioni di tipo VESUVIANO
indica un’attività vulcanica che avviene con violenza soprattutto nell’esplosione iniziale che svuoterà rapidamente il condotto superiore; il magma infatti risale velocemente e si dissolve in una gigantesca nube formata da minutissime goccioline.

•

Eruzione di tipo PEELÈEANO
sono caratterizzate dall’emissione di lava ad altissima viscosità e temperatura, compresa tra 600 e 800° che esce quasi solida dal condotto e forma cupole di qualche centinaio di metri. Si formano grandi nubi di vapore e gas che portano notevoli quantità di ceneri e lava finemente polverizzata, che rotolano come valanghe sule pendici del vulcano e si espandono su vasta area.

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I TERREMOTI •

I sismi si manifestano entro certe fasce della superficie terrestre, che vengono dette sismiche. Le fasce della superficie dove mancano questi sismi vengono dette asismiche, non avvengono terremoti ma se ne risentono gli effetti, che sono dovuti al propagarsi delle vibrazioni dovute alle zone sismiche contigue.

•

Il terremoto è una vibrazione più o meno forte della terra, che è prodotta da una rapida liberazione di energia meccanica in qualche punto interno, detto IPOCENTRO o FUOCO DEL TERREMOTO. Dall’ipocentro l’energia si propaga per onde sferiche, che nonostante si indeboliscano con la distanza, attraversano tutta la terra, tanto da poter essere registrate dagli strumenti di tutto il mondo. Nella zone che diventerà ipocentro di un terremoto, gli sforzi in atto nell’interno della terra provocano la deformazione elastica di volumi più o meno grandi di rocce, per tempi anche molto lunghi, finchè le rocce si rompono: si genera una faglia (o si riattiva un tratto di faglia già esistente); lungo la superficie della faglia le rocce ritornano bruscamente al loro equilibri con un rimbalzo elastico caratterizzato da violente oscillazioni.

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Lo strumento che registra i movimenti del suolo durante un terremoto è il SISMOGRAFO. Il SISMOGRAMMA rappresenta la registrazione del movimento sismico, per cui nell’area prossima all’epicentro, che è la zona della superficie terrestre più vicina all’ipocentro, appare molto più complicato e confuso, sia per l’ampiezza delle oscillazioni e sia per l’arrivo quasi contemporaneo di vari tipi di onde. L’inizio delle oscillazioni e la prima parte del sismogramma corrispondono all’arrivo delle ONDE P, nella parte centrale, all’arrivo delle onde p si sovrappone quello delle ONDE, mentre nell’ultima parte del sismogramma compaiono le ONDE SUPERFICIALI, che sono le più lente e ampie.

•

REID (rimbalzo elastico o reazione elastica) è il brusco ritorno delle masse rocciose all’equilibrio, in cui l’energia elastica accumulata durante la deformazione si libera, in parte sotto forma di calore prodotto dall’attrito lungo la superficie della faglia, in parte sotto forma di evidenti vibrazioni che si propagano come onde sismiche dall’ipocentro verso tutte le direzioni. Durante tutto il manifestarsi del rimbalzo elastico la perturbazione si propaga in ogni direzione per mezzo di onde elastiche: dove le onde arrivano in superficie provocano il terremoto; la zona di superficie raggiunta per prima è detta EPICENTRO. Infatti i movimenti che sono in atto all’interno della terra nella crosta e nel mantello, sottopongono a sforzo grossi volumi di masse rocciose, in cui si accumula energia sotto forma di deformazione elastica e superata la resistenza della roccia, l’energia che si libera improvvisamente provoca il terremoto. Una zona colpita da terremoto, secondo il concetto di rimbalzo elastico, sembra che abbia raggiunto un nuovo equilibrio che garantisce un periodo di tranquillità sismica, ma il perdurare delle forze tettoniche, che deformano la crosta, tornerà ad accumulare energia fino al successivo punto di rottura e al manifestarsi di una nuova crisi sismica. Questo processo si schematizza nel ciclo sismico, in cui si distinguono 4 stadi: -

INTERSISMICO
inizia ad accumularsi energia, di cui una parte si libera sotto forma di vibrazioni. di questo stadio dipende dalla regione colpita e dalla natura e struttura delle rocce.

-

PRESISMICO
si ha la deformazione elastica della roccia fino a livelli critici di resistenza.

-

COSISMICO
l’energia potenziale accumulata come deformazione elastica si libera sotto forma di calore e di movimento producendo il terremoto.

-

POST-SISMICO
si ha il passaggio della regione verso un nuovo equilibrio, attraverso una serie di scosse successive.

La durata

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18 •

I tipi di onde emesse da un terremoto sono: -

ONDE DI COMPRESSIONE
durante il passaggio delle quali le particelle di roccia oscillano avanti e indietro nella direzione di propagazione dell’onda stessa, per cui la roccia si comprime e si dilata; queste sono le onde più veloci (da 4 a 8 km/s) e sono dette ONDE PRIME o ONDE P, che si propagano in ogni mezzo.

-

ONDE DI TAGLIO
durante il passaggio delle quali le particelle di roccia compiono delle oscillazioni perpendicolari alla direzione di propagazione; la roccia subisce variazioni di forma; queste onde sono più lente (da 2,3 a 4,6 km/s) e sono dette ONDE SECONDE o ONDE S e non si propagano nei fluidi.

-

ONDE SUPERFICIALI
sono onde che quando raggiungono la superficie si propagano dall’epicentro alla superficie, mentre si sforzano rapidamente in profondità.

PS: Le onde P e le onde S si generano nell’ipocentro e sono dette ONDE INTERNE o ONDE DI VOLUME. •

Le rocce non sono materiali elastici perfetti, per cui una parte dell’energia meccanica associata ad un’onda che le attraversa viene spesa per vincere gli attriti interni e si trasforma in calore, producendo un assorbimento progressivo dell’onda sismica che si attenua fino ad esaurirsi. Il periodo di assorbimento varia con il materiale e il periodo delle onde.

•

RICHTER propone di misurare la magnitudo di un terremoto, ovvero la sua grandezza con la formula: M = log10(A)– log10(Ao) M
magnitudo A
ampiezza del terremoto sconosciuto Ao
ampiezza del terremoto standard

Perciò se A=Ao (M=O) il terremoto avrà forza uguale a quella del terremoto conosciuto. Se A>Ao, M è positivo e quindi crescerà l’aumentare di A/Ao.

con

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L’intensità di un terremoto veniva stabilita in base alla valutazione degli effetti che il terremoto aveva prodotto su persone o terreni. Per valutare gli effetti prodotti dallo stesso terremoto in località diverse, è stata elaborata una scala di riferimento o di intensità. La scala di intensità più usata in Europa e in America è la SCALA MERCALLI, che è divisa in 12 gradi.

•

In base alla profondità dell’IPOCENTRO i terremoti si distinguono in: SUPERFICIALI: tra 0 e 70 Km INTERMEDI: tra 70 e 300 Km PROFONDI: tra 300 a 700 Km

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Lo studio macrosismico di un terremoto viene effettuato rilevando direttamente, con l’ausilio di questionari, i danni e le reazioni delle persone, in tutta l’area in cui il sisma è stato avvertito e confrontando i danni con la scala di intensità. Ad ogni località è assegnato un grado di intensità, che risulterà massimo nell’area epicentrale e via via decrescente in località più lontane, fino a zone in cui non si sono rilevati effetti.

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19 Su una rappresentazione cartografica dell’area rilevata vengono riportati i valori d’intensità delle singole località e si tracciano linee di confine tra le zone in cui il terremoto si è manifestato con intensità diverse: si ottengono una serie di curve chiuse dette ISOSISME. La più interna racchiude l’area dell’epicentro mentre quella più esterna l’area complessiva dentro cui il terremoto si è percepito. All’esterno di questa linea il terremoto non ha causato danni rilevabili dall’uomo. La conseguenza fondamentale dell’arrivo delle onde sismiche è l’oscillazione complessa del suolo che si trasmette agli oggetti sovrastanti. •

Se il terremoto si verifica sotto il fondo del mare, nelle zone costiere, risentiamo degli effetti del MAREMOTO. Quando il movimento della faglia associato al terremoto fa sollevare o abbassare bruscamente un tratto del mare del fondo del mare, l’oscillazione di quest’ultimo provoca nella massa d’acqua sovrastante una perturbazione che si manifesta, in superficie, con onde molto lunghe che si propagano che si propagano con velocità tra i 500 e 1000 km/h. Man mano che si avvicinano alla costa, la profondità dell’acqua diminuisce, l’altezza delle onde cresce e si formano onde gigantesche che si abbattono sulle coste devastandole.

•

In profondità, gli epicentri sono allineate secondo fasce ben definite geograficamente e con particolari caratteristiche geologiche. Una sismicità intensa è osservabile in corrispondenza delle grandi fasce oceaniche dell’Oceano Pacifico o in corrispondenza delle catene montuose di orogenesi recente, dal Mediterraneo occidentale all’Himalaya, con un ramo che prosegue verso la Cina e anche alcuni archi insulari, come l’Egeo e le Eolie.

LA CROSTA TERRESTRE: •

CROSTA TERRESTRE = parte più esterna del nostro pianeta, del quale costituisce un involucro solido di modesto spessore che ricopre in modo continuo il resto della terra. SOSTANZA = materia con composizione chimica ben definita, do due tipi: -ELEMENTO = sostanza formata da atomi tutti uguali, ovvero con lo stesso numero atomico. -COMPOSTO = formatosi quando due o più atomi diversi reagiscono legandosi fra loro. MISCELA = materia di composizione variabile formata da due o più sostanze che conservano ognuna le proprie caratteristiche, si distinguono: -MISCUGLIO = miscela eterogenea in cui le singole sostanze componenti rimangono separate anche se vengono accuratamente mescolate -SOLUZIONI = miscela omogenea in cui le singole sostanze componenti non si distinguono più e presentano le stesse caratteristiche in ogni loro parte.

• La materia si presenta in tre modi diversi, detti STATI DI AGGREGAZIONE: -SOLIDO = es. rocce, materiali con forma e volume proprio ed una struttura ordinata; le molecole restano al loro posto. -LIQUIDO = es. acqua, materiali con volume proprio che tendono ad espandersi occupando tutto lo spazio disponibile; le molecole sono libere di scorrere l’una contro l’altra. -GAS = es. aria, materiali che non hanno volume proprio e tendono ad espandersi occupando tutto lo spazio disponibile; le forze di attrazione fra le singole molecole sono molto deboli. Gli stati di aggregazioni non sono caratteristiche fisse di una sostanza, infatti ogni sostanza può cambiare il proprio stato assorbendo o liberando energia sottoforma di calore.

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I MINERALI •

MINERALE = sostanza naturale allo stato solido le cui caratteristiche sono la COMPOSIZIONE CHIMICA ben definite e la DISPOSIZIONE ordinate e regolare degli atomi che lo costituiscono. Ogni minerale presenta un tipico abito cristallino. Quasi tutti i minerali sono caratterizzati da una STRUTTURA CRISTALLINA, un’impalcatura interna regolare ed ordinata invisibile a livello atomico che conferisce la forma esterna al minerale. (es. Il cristallo ha una forma poliedrica con faccie spigole e vertici che si originano da un regolare accrescimento a partire da una struttura elementare (reticolo cristallino). Ogni volta che un cristallo può accrescersi senza ostacoli si sviluppa in cristalli singoli perfettamente formati; la struttura tridimensionale che si forma è detta reticolo e si presenta come allineamento regolare di atomi.)

I minerali posso avere origine inorganica o organici (es. carboni, ambra). Le diverse specie minerali sono oltre 2000, ma quelle importanti per la costituzione della crosta sono solo una ventina. I minerali più diffusi sono i silicati, che hanno come base il gruppo silicio-ossigeno; quelli non silicati sono molto meno abbondanti, ma sono spesso di grande importanza per le attività umane (es. elementi nativi, solfuri, solfati, ossidi). I minerali si formano per 1)CRISTALLIZZAZIONE da materiale fuso 2)PRECIPITAZIONE da soluzioni acquose calde 3)EVAPORAZIONE da soluzioni acquose 4) Sublimazione es. Attività Vulcanica 5)ATTIVITA’ BIOLOGICA. I minerali al tempo della formazione del nostro pianeta sono stati il primo prodotto dell’aggregazione di elementi, ma i processi di formazione sono tuttora attivi. • Le proprietà fisiche dei minerali sono: DUREZZA = è la proprietà del minerale di resistere all’abrasione o alla scalfitura e dipende dalla forza dei legami reticolari; la durezza è misurata tramite la SCALA DI MOHS, che rappresenta una succesione determinata empiricamente da 10 minerali, ciascuno dei quali può scalfire la faccia del precedente. SFALDATURA = tendenza del minerale di rompersi secondo superifici piane parallele ad una o più facce dell’abito cristallino; dipende dalla forza dei legami tra gli atomi nelle diverse direzioni all’interno del cristallo. LUCENTEZZA = può essere metallica se assorbe totalmente la luce e le sostanze risultano opache; non metallica, tipica dei corpi più o meno trasparenti. COLORE = proprietà evidente; alcuni minerali presentano sempre lo stesso colore e sono detti idiocromatici (es. lapislazzulo); altri minerali possono presentare impurità chimiche rimaste incluse nel reticolo durante la formazione e sono detti allocromatici (es. Quarzo). DENSITA’ = dipende direttamente dall’addesamento di atomi nel reticolo e dalla pressione; si misura in Kg/m^2

SCALA

MINERALE

1

Talco

2

Gesso

3

Calcite

4

Fluorite

5

Apatite

6

Ortoclasio

7

Quarzo

8

Topazio

9

Corindone

10

Diamante

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LE ROCCE •

ROCCIA = aggregato naturale di diversi minerali o di sostanze non cristalline, generalmente compatto. Rocce ETEROGENE= formate da diversi minerali. Rocce OMOGENEE = formate da minerali dello stesso tipo.

•

Rocce della crosta terrestre classificate secondo la loro modalità di formazione (= 3 processi litogenetici): I diversi processi litogenetici fanno parte di un ciclo litogenetico nel quale i materiali della crosta vengono continuamente rimaneggiati e riciclati. Le rocce sono quindi la testimonianza da cui partire per capire come funziona la terra. -PROCESSO MAGMATICO O IGNEO = il materiale fuso iniziale risale dall’interno della terra incontrando temperature e pressioni diverse; il materiale cristallizza formando degli aggregati di minerali che costituiscono le rocce magmatiche. -PROCESSO SEDIMENTARIO = alterazione ed erosione di materiali rocciosi affiorati in superficie; il loro trasporto e successivo accumulo porta alla formazione di rocce sedimentarie. -PROCESSO METAMORFICO = comporta la trasformazione delle rocce già esistenti che si trovano in condizioni ambientali diverse da quelle iniziali; i minerali preesistenti vengono dunque distrutti con la formazione di rocce metamorfiche .

ROCCE MAGMATICHE O IGNEE • Costituiscono la maggior parte delle rocce della crosta terrestre MAGMA = massa fusa di grandi dimensioni formatasi all’interno della crosta terrestre o nella parte alta del mantello; costituito da una miscela complessa di silicati ricca di gas in essa disciolti ad alta temperatura; • Rocce Magmatiche divise a seconda dell’origine in: -INTRUSIVE = si solidificano e cristallizzano in profondità dove sono circondate da altre rocce a causa delle quali non giungono in superficie; sono parte stabile della crosta terrestre ma possono essere spinte in superficie mediante movimenti della crosta. -EFFUSIVE (o plutoniche) = si solidificano e cristallizzano in superficie dove risale la massa magmatica spinta dalla pressione dei gas disciolti in essa tramite le fratture della crosta terrestre. Il raffreddamento delle rocce effusive avviene in tempi molto lunghi a causa delle rocce che le circondano all’interno della crosta terrestre, per cui in questo tipo di roccia si formano cristalli di dimensioni visibili ad occhio nudo. (es. Struttura Olocristallina). Traboccando in superficie le rocce effusive passano da una temperatura e una pressione altissima ad altre molto minori; i componenti volatili si disperdono per detassazione nell’aria, per cui solo una piccola parte del magma che risale si trasforma in cristalli di dimensioni apprezzabili detti FENOCRISTALLI; Nella massa che arriva in superficie i cristalli non riescono a svilupparsi formando invece un ammasso di cristalli visibili al microscopio e dando luogo a una sostanza vetrosa detta PORFIRICA. •

CLASSIFICAZIONE DELLE ROCCE MAGMATICHE

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Si distinguono dal loro contenuto di Silicio, libero o combinato, che definisce il grado di acidità o basicità dei magmi a secondo se vi è presente un alta o una bassa quantità di silicio.

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22 Magmi divisi in: -ACIDI = ricchi di silicio e alluminio; di colore generalmente chiaro; formati da pochi silicati ma da molti alluminio-silicati (es. Graniti, Grano dioriti, Rioliti) dai magmi acidi si formano le rocce acide o SIALICHE. Le rocce acide sono le più abbondanti tra le intrusive. Magmi che hanno origine nella crosta, con natura più eterogenea. -NEUTRI = composizione intermedia: il rapporto fra silicati e alluminio silicati è in equilibrio. (es.Andasiti, Dioriti) I magmi neutri originano le rocce neutre. -BASICI = possiedono una bassa quantità di silicio, ma sono ricchi di ferro magnesio e calcio; danno origine alle rocce basiche o FEMICHE; hanno colore scuro, spesso verde grigio o nero. (es. Gabbri, Basalti). Le più abbondanti tra le effusive. Risalgono da zone profonde (dal mantello). -ULTRABASICI = danno origine alle rocce ultrabasiche o ultrafemiche; hanno colore molto scuro; poverissime in silice (es. Peridotiti) •

FAMIGLIE DELLE ROCCE MAGMATICHE: -GRANITI = comprendono rocce intrusive acide, contengono molti granuli di quarzo tranlucito e incolore, cristalli di feldspati e laminette di mica nera; le rocce ricche di quarzo sono i graniti, le rocce povere di quarzo sono i grano dioriti abbondanti nella crosta. -DIORITI = rocce che derivano dai magmi neutri e hanno una composizione equilibrata tra composti sialici e fenici; appartengono alla famiglia anche i quarzo dioriti, i gabbriodoriti e le andesiti. -PERIDOTITI = appartengono rocce che derivano dai magmi ultrabasici e sono formate perlopiù da olivina; si trovano solo nel mantello superiore; sono di colore nero. -ROCCE ALCALINE = rocce che derivano da magmi alcalini neutri (es. Sieniti, prive di quarzo) -GABBRI = appartengono rocce derivanti dai magmi basici; di colore scure; appartengono i basalti che formano il pavimento oceanico.

ROCCE SEDIMENTARIE •

La sedimentazione rappresenta il processo attraverso il quale avviene al deposizione sulle terre emerse o sul fondo del mare di materiali di natura inorganica o organica. Questi materiali possono essere frammenti di rocce disgregate e trasportate dai ghiacciai o dai fiumi, gusci di animali o scheletri di organismi, sabbie trasportate dal vento. Il processo di diagenesi rappresenta il lento passaggio dei sedimenti a rocce coerenti ???. La trasformazione dei sedimenti in roccia (processo di litificazione) avviene tramite la compattazione o litificazione. Le rocce sedimentarie sono il risultato del continuo riciclaggio di ogni roccia che arrivi in superficie attraverso processi di alterazione-erosione, trasporto e accumulo.

•

Le rocce sedimentarie vengono distinte in base all’ambiente al modo in cui si formano in tre gruppi: CLASTICHE O DETRITICHE: si formano per accumulo di materiali strappati dalle erosioni alle terre emerse e trasportati da acqua vento o ghiaccio. (conglomerati, arenarie, argille). ORGANOGENE O BIOGENE: sono formate da sostanze prodotte da un attività biologica, e si predentano in genere come ammassi di gusci, di resti scheletrici o di sostanza organica variamente trasformata (CALCARI, SELCE, CARBONI FOSSILI, IDROCARBURI). CHIMICHE: si formano per processi chimici (es. Precipitazione: rocce evaporitiche come gesso e salgemma; Alterazione: Rocce Residuali come le Bauxiti).

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23 ROCCE METAMORFICHE •

Derivano dalla trasformazione di qualunque tipo di roccia sottoposto ad aumento di temperatura e/o pressione perché coinvolto nei continui movimenti della crosta. -Il metamorfismo di CONTATTO si manifesta nelle rocce che vengono a contatto con magma che risale nella crosta. -Il metamorfismo RAGIONALE si manifesta in rocce che scendono all’interno della crosta e i suoi effetti si intensificano con la profondità.

•

Al variare dell’intensità del metamorfismo si formano minerali nuovi: tali minerali consentono di stabilire la profondità alla quale sono scese nella crosta le rocce metamorfosate. L’ULTRAMETAMORFISMO si ha quanto un ulteriore aumento di temperatura provoca la fusione totale delle rocce e da origine a un magma rigenerato.

ORIENTAMENTO E MISURA DEL TEMPO •

L’ORIENTAMENTO: individuazione dei punti cardinali, prendendo in considerazione l’apparente movimento giornaliero del sole, oppure avvalendosi del campo magnetico terrestre (bussola). A causa della non coincidenza fra i poli magnetici e i poli geografici, la direzione indicata dall’ago della bussola non è esattamente quella del meridiano geografico del luogo ma di solito forma con quest’ultimo un angolo che prende il nome di DECLINAZIONE MAGNETICA.

•

Per orientarsi, ovvero per individuare i PUNTI CARDINALI sull'orizzonte di un certo luogo si può prendere in considerazione l'apparente moto diurno del sole intorno alla terra; infatti puntando la mano dal lato dove sorge il sole, ovvero ad est, avremo a sinistra l'ovest, in fronte il nord e alle spalle il sud.

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Di notte quando il sole non è visibile, nel nostro emisfero ci orientiamo guardando la STELLA POLARE, che si trova in corrispondenza del polo nord celeste, la cui proiezione ci indica il nord, mentre nell'emisfero australe la stella polare indica il sud.

•

La BUSSOLA è un oggetto che ci consente di orientarci anche quando il sole e le stelle non sono visibili, è formata da un ago magnetizzato, libero di ruotare in un piano orizzontale , per effetto del campo magnetico terrestre e l'ago si dispone sempre nella direzione del meridiano del luogo e con la punta annerita indica la direzione del nord mentre con quella chiara la posizione del sud sul circolo dell'orizzonte. La direzione che l'ago della bussola segna non coincide con la direzione del meridiano geografico del luogo ma forma con questo un angolo detto di DECLINAZIONE MAGNETICA, che varia da luogo a luogo e muta col tempo. La declinazione magnetica può essere occidentale o orientale a secondo che l'ago della bussola devi verso ovest o verso est rispetto al meridiano geografico del luogo, ma può anche essere nulla. La declinazione magnetica è dovuta al fatto che i poli magnetici non coincidono con i poli geografici.

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Quando si vuole stabilire la posizione assoluta di un qualsiasi punto sulla superficie terrestre occorre determinare le sue COORDINATE GEOGRAFICHE che sono latitudine e longitudine. Il metodo più usato per la determinazione della latitudine consiste nel misurare l'altezza di una stella sul piano dell'orizzonte del luogo. Di solito nell'emisfero boreale ci si riferisce alla stella polare, tenendo conto che essa si trova quasi allo Zenit del polo nord e che i suoi raggi sono paralleli tra di loro e per conoscere la latitudine di un punto basta misurare l'angolo che la visuale verso la stella polare forma con il piano dell'orizzonte.

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24 La determinazione della latitudine può determinata anche attraverso un'altra stella, l'importante è che se ne conosca la distanza polare, poichè la latitudine si ottiene sottraendo la l'altezza massima che l'altezza raggiunge sul piano dell'orizzonte alla distanza polare. •

La determinazione della LATITUDINE può avvenire anche MISURANDO L'ALTEZZA DEL SOLE A MEZZODÌ, che nei giorni degli equinozi si trova allo zenit dell'equatore; a mezzodì i raggi solari formano un angolo complementare a quello della latitudine del luogo, mentre negli altri giorni dell'anno bisogna tener conto dell'angolo che i raggi solari formano con il piano equatoriale, che è detto declinazione solare, che deve essere aggiunto al completamento a 90 gradi dell'altezza del sole sull'orizzonte. Per conoscere il valore della declinazione solare nei vari giorni dell'anno occorre consultare un annuario astronomico o ricorrere ad un diagramma detto ANALEMMA.

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La determinazione della LONGITUDINE si esegue basandosi sull'apparente movimento diurno del sole attorno al nostro pianeta. La terra infatti compie in 24 ore una rotazione completa su se stessa, in tal modo il sole culmina su tutti i 360 meridiani che si possono immaginare tracciati sul globo terrestre per cui esso in piega un ora per passare e quindi 4 minuti primi per passare da un meridiano geografico a quello successivo, per compiere uno spostamento di un grado longitudinale; mentre in piega 4 secondi per descrivere un arco di un primo di longitudine. Per cui dalla differenza che si ha nello stesso istante tra l'ora locale e quella del meridiano di Greenwich si può ricavare la longitudine del luogo in cui si trova.

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L’ORA LOCALE viene determinata osservando la culminazione del sole, cioè il suo passaggio su meridiano del luogo, che è riferita al moto apparente del sole.

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La superficie terrestre non presenta in tutti i punti la stessa altezza, per cui per fissare bene un punto oltre alla longitudine e latitudine bisogna conoscere bene l'altitudine o quota, ovvero la distanza verticale dal livello del mare, che viene assunta come quota zero. Convenzionalmente l'altitudine si calcola con l'altimetro, un barometro in cui al posto dei valori della pressione atmosferica sono messe le altezze rispetto al livello del mare, e ciò è possibile perchè le 2 grandezze hanno un rapporto inverso.

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Il GIORNO è il periodo di tempo che la terra impiega per compiere una rotazione intorno al proprio asse. Il giorno si può distinguere in GIORNO SIDEREO e GIORNO SOLARE, che hanno una durata leggermente differente. Il giorno sidereo rappresenta il vero periodo della rotazione terrestre ed ha una durata costante, mentre la durata del giorno solare non è sempre costante nel corso dell'anno, poichè la terra descrive la sua orbita intorno al Sole con velocità variabile, infatti in prossimità del perielio la velocità è massima e la durata del giorno solare supera le 24 ore mentre in prossimità dell'afelio la velocità orbitale diminuisce e il giorno solare dura un po’ meno di 24 ore. Per evitare il problema della diversa durata del giorno solare nei diversi periodi dell'anno si prende in considerazione il giorno solare medio, che risulta dalla media dalla durata di tutti i giorni dell'anno e corrisponde a 24 ore.

•

L'anno va distinto in anno sidereo o solare(tropico) ed hanno una durata diversa. Per anno sidereo si intende il periodo della rivoluzione terrestre e corrisponde all'intervallo di tempo che passa tra 2 ritorni consecutivi del Sole nella stessa posizione fra le stelle ed ha una durata di 365 giorni, 6 ore, 9 minuti e 10 secondi. Per anno tropico o solare si intende il tempo che intercorre fra 2 passaggi successivi del sole allo zenit dello stesso tropico cioè tra 2 solstizi con lo stesso nome e dura 20 minuti in meno dell'anno sidereo.

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CONOSCENZE ASTRONOMICHE •

I popoli dell’Asia Minore hanno sempre dato importanza all’Astronomia e all’Astrologia e da loro le stelle visibili senza strumenti sono state radunate in COSTELLAZIONI, a cui sono stati dati nomi fantasiosi, che derivano dall’immagine suggerita dalla fantasia in quel momento dalla disposizione delle stelle. Gli astronomi indicano l’astro e il nome della costellazione cui appartiene , in latino (al genitivo) preceduto da una lettera dell’alfabeto greco, usando l’alfa per la più brillante.

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Guardando il firmamento abbiamo l’impressione che la terra stia al centro della sfera celeste che ruota da est a ovest, mentre è il nostro pianeta che ruota da ovest a est girando su se stesso attorno ad un’asse terrestre ideale che passa per i poli, il cui prolungamento nello spazio, dal lato del polo nord, sfiora la stella polare. Nonostante il concetto di SFERA CELESTE sia un’astrazione, esso si usa per determinare la posizione di un astro qualsiasi rispetto alla terra, per cui bisogna fissare il concetto di ASSE DEL MONDO, che è il prolungamento dell’asse terrestre nello spazio e che incontra la sfera nei due poli celesti nord e sud; ZENIT è il punto in cui la verticale innalzata sopra la testa di un osservatore incontra la volta celeste mentre al suo opposto vi è il NADIR.

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Se un osservatore immagina di tracciare un piano perpendicolare alla sua verticale, la sfera celeste verrà tagliata secondo una circonferenza massima detta ORIZZONTE CELESTE che la divide in due emisferi: uno superiore, visibile all’osservatore, e uno inferiore non visibile. Il polo nord e il polo sud celesti, lo ZENIT e il NADIR, si trovano su una stessa circonferenza massima detta MERIDIANO CELESTE del luogo di osservazione. L’EQUATORE CELESTE è il circolo massimo descritto dalle stelle nell’apparente moto di rotazione della sfera celeste attorno all’asse e le stelle che non si trovano su questo circolo massimo descrivono circonferenze dette PARALLELI CELESTI di diametro sempre più piccolo quanto più sono vicine a uno dei poli. Quando l’equatore celeste e l’orizzonte celeste non coincidono, la loro intersezione individua due punti: EST (oriente o levante) e OVEST (occidente o ponente), che seguono sull’orizzonte la posizione da cui sembra sorgere e tramontare un astro che percorre l’equatore terrestre; mentre se l’orizzonte è tagliato in altri due punti dal meridiano del luogo, avremo il NORD e il SUD, che si trovano ognuno dalla parte del polo celeste. Nord, sud, est e ovest sono i punti cardinali, e se immaginiamo di guardare l’orizzonte terrestre dallo Zenit si succedono in senso orario.

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La posizione di una stella dagli antichi veniva fissata servendosi di due angoli che sono l’ALTEZZA e l’AZIMUT. L’altezza indica l’altezza della stella sul piano dell’orizzonte, mentre l’azimut è l’angolo che si forma tra la direzione del sud e la direzione del punto in cui la perpendicolare calata dalla stella incontra l’orizzonte. •

Le unità di misura più usate per le distanze sono: l’UNITA’ ASTRONOMICA
che corrisponde alla distanza media tra sole e terra ed è 149.600.000 km; l’ANNO LUCE
che indica la distanza percorsa in un anno dalla luce che si muove con una velocità di circa 300.000 km/s; PARSEC
che è la distanza di un punto da cui un osservatore vedrebbe il semiasse maggiore dell’orbita terrestre perpendicolarmente sotto l’angolo di 1”, ed equivale a 206.265 volte la distanza terra-sole.

25 La determinazione dell’angolo di parallasse è alla base del metodo usato per calcolare la distanza delle stelle. Il termine PARALLASSE indica lo spostamento apparente di un oggetto qualunque rispetto a uno sfondo di stelle lontanissimo, quando viene osservato da due punti posti ad una certa distanza.

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L'INTERNO DELLA TERRA Il nostro pianeta presenta una struttura a involucri concentrici, di diversa natura e spessore: •

La CROSTA è la parte più esterna del pianeta, è un involucro rigido e sottile, ha una composizione eterogenea, infatti è formata da rocce granitoidi che costituiscono i continenti, e basiche che costituiscono i fondi oceanici. La base della crosta è indicata da una discontinuità detta SUPERFICIE DI MOHO, che si trova tra crosta e mantello. È distinta in: 1) CONTINENTALE di spessore medio 35 Km 2) OCEANICA di spessore medio 6 Km

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Il MANTELLO si estende dalla superficie di moho a 2900 Km di profondità dove è presente la un'altra superficie di discontinuità detta SUPERFICIE DI GUTEMBERG. La superficie di moho corrisponde ad un brusco aumento della velocità con cui le onde sismiche si propagano la crosta rispetto alla velocità con cui attraversano la crosta , per cui le rocce del mantello sono più rigide. in prossimità del nucleo la temperatura del mantello sale a 3000 gradi celsius e la temperatura aumenta fini a 1400 kilobar.Le caratteristiche del mantello non variano in modo continuo e graduale per tutto il suo spessore, perchè tra 70 e 250 Km di profondità la velocità delle onde sismiche rallenta bruscamente per poi tornare ad aumentare con la profondità.La zona in cui il mantello mostra un comportamento meno rigigo è detta ASTENOSFERA ed è interpretata come una zona fusa del mantello.Il mantello può essere diviso in mantello superiore e mantello inferiore, di cui il primo è caratterizzato dalla superzici di discontinuità mentre il secondo ha caratteristiche più omogenee. L'insieme della crosta e del mantello fino alla litosfera è detto LITOSFERA, per il suo comportamento più resistente. Le rocce che formano il mantello sono tipicamente le Ultrabasiche. Il mantello è formato da silicati di ferro e magnesio, meno denso.

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La discontinuità di Guttemberg segna il passaggio al NUCLEO DELLA TERRA,che presenta caratteristiche diverse del mantello, infatti il materiale della parte più esterna del nucleo, che fino a 5170 Km, ha le caratteristiche di un fluido, a cui segue un'altra discontinuità detta SUPERFICIE DI LEHMANN, che segna il passaggio ad un nucleo solido, che rimane tale fino al centro della terra. Il nucleo della terra è formato da una lega di ferro-nichel, molto denso, con un raggio di 3470 Km, la parte più esterna è fluida.

TETTONICA DELLE PLACCHE Alla fine degli anni '60 si è giunti alla formulazione della teoria globale sull'evoluzione del nostro pianeta, detta TETTONICA DELLE PLACCHE. Questa teoria prende in esame il comportamento della litosfera, ovvero l'involucro più esterno della terra, che non ha caratteristiche omogenee. La litosfera, infatti è intersecata da fasce molto attive, che sono caratterizzate da sismicità, vulcanismo, lunghe migliaia di km, che sono le dorsali di espansione, le fosse di subduzione e le faglie trasformi e formano una rete che si dirama sulla litosfera, dividendola in maglie irregolari. Queste maglie sono dette PLACCHE, che possono essere formate da sola litosfera oceanica(PLACCA DEL PACIFICO) o sola litosfera continentale(PLACCA EUROASIATICA) o da porzioni di litosfera oceanica e continentale( PLACCA AFRICANA). Ogni PLACCA è delimitata da una combinazione di margini che possono essere di tre tipi costruttivi,dorsali lungo cui si forma nuova litosfera, distruttivi,le fosse oceaniche, lungo cui la litosfera viene distrutta nel processo di subduzione e conservativi,le faglie trasformi,lungo le quali i lembi di litosfera scorrono l'uno a fianco all'altro in direzioni opposte, con fenomeni di metamorfismo e forte attività sismica, ma senza variazioni nel volume della litosfera. Poichè le placche sono a contatto, ogni margine è comune a 2 placche, inoltre le placche litosferiche occupano tutta la superficie, per cui non rimangono spazi vuoti. Per cui le placche circondate da margini costruttivi si accrescono, mentre quelle che sono limitate da dorsali e fosse possono rimanere stazionarie. Per nell'ipotesi appena fatta semra che il bilancio globale di produzione e consumazione della litosfera sia dovuto all'accrescimento di alcune placche e alla riduzione di altre, di conseguenza il movimento di una placca è condizionato da quello delle altre placche.

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STRUTTURA DELLA CROSTA •

La crosta può essere di tipo oceanico o continentale. La CROSTA OCEANICA è ricoperta interamente dalle acque degli oceani di cui costituisce il pavimento, mentre la CROSTA CONTINENTALE corrisponde ai continenti e alla loro prosecuzione sotto il livello del mare e comprende la piattaforma continentale e parte della scarpata continentale. I due tipi di crosta sono molto diversi tra loro per vari aspetti, infatti il livello medio della superficie della crosta continentale è di oltre 4000 metri maggiore di quello della crosta oceanica, i rilievi superiori a 800 m occupano solo una piccola percentuale ein modo analogo le depressioni oceaniche più profonde di 4000-5000 metri sono una modesta parte dei fondi oceanici; ciò non è casuale, ma è dovuto al fatto che la crosta continentale sovrasta quella oceanica, rispetto alla quale presenta uno spessore maggiore di 5 o6 volte e ciò è ricavabile dall'andamento della moho, e ciò vuol dire che la crosta continentale è più affondata nel mantello rispetto a quella oceanica. La crosta oceanica è più giovane della crosta continentale, infatti essa presenta rocce non databili a più di 190 milioni di anni rispetto a quelle che costituiscono la crosta continentae, ciò vuol dire che i bacini oceanici sono strutture giovani del pianeta mentre le aree continentali sono strutture molto persistenti.La crosta continentale differisce da quella oceanica per natura e struttura. La crosta oceanica è formata da strati molto regolari, infatti, sotto un modesto spessore di sedimenti poco o per niente litificati si ritrova ovunque un grosso strato di di rocce effusive basaltiche che andando in profondità passano a uno strato di gabbro, rocce magmatica, che è il corrispondente intrusivo del basalto, e sotto uno strato di 6 Km si incontra la moho che segna il apssaggio alle peridotiti, rocce ultrabasiche del mantello. La crosta continentale ha una composizione eterogenea, composta da rocce sedimentarie, magmatiche e metamorfiche La struttura di un area continentale è formata dalla sovrapposizione di rocce, lunghe migliaia di Kmm ad organizzazione interna complessa, ed ognuna è il risultato di fasi di complessa deformazione della crosta, che si sono succedute nel tempo e nello spazio, quindi la crosta c ontinentale è una struttura stabile, presente fin dall'inizio della storia della terra, ma che continua ad avere una complessa evoluzione. Nel processo di evoluzione della terra risulta importante il processo di orogenesi, che è quel processo che ha portato alla formazione delle grandi catene montuose e che si anifesta con la profonda deformazione di lunghe fasce della crosta terrestre, sia oceanica che continentale, per cui una fascia di crosta che ha subito orogenesi diventa in genere un nuovo frammento stabile della crosta continentale, a cui si salda.

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Nelle vaste aree continentali si distinguono scudi, e tavolati. Gli SCUDI sono le parti piùantiche e appaiono come ampie pianure debolmente bombate verso l'alto e sono costituite da affioramenti di ammassi di rocce ignee e metamorfiche, che non sono state più interessate da orogenesi da anni. I TAVOLATI circondano gli scudi e sono ampie aree pianeggianti su cui affiorano rocce sedimentarie che per la loro natura, sono testimonianza di lunghi periodi di sommersione marina alternati a fasi di emersione, che non risultano più coinvolte in processi di orogenesi. Gli scudi e i tavolati sono riuniti sotto il nome di CRATONI e formano gran parte della crosta continentale a cui si contrappongono le fasce orogeniche o orogeni, in cui l'orogenesi si è verificata entro gli ultimi 500 milioni di anni esotto di essa la crosta non ha ancora raggiunto lo spessore e la stabilità della crosta continentale. L'intera struttura della terra è basata su una successione di involucri concentrici a densità via via crescente dalla superficie verso il centro, e che il materiale rigido come quello del mantello può comportarsi in modo plastico. La tendenza della crosta a raggiungere una posizione di equilibrio con il galleggiamento è detta ISOSTASIA, e gli aggiustamenti isostatici sono detti quei movimenti verticali, verso il basso o verso l'alto, con cui la crosta reagisce ad modifica di tale equilibrio.

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L'ESPANSIONE DEI FONDI OCEANICI •

L'idea che le grandi strutture della terra come gli oceani e i continenti, fossero forme stabili nel tempo geologico fu contrastata dalle teorie mobiliste, secondo cui i continenti potrebbere muoversi lungo la superficie, creando spazi per nuovi oceani e facendo scomparire i vecchi.

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La teoria più completa fi formulata nel 1915 da WEGENER, che è detta DERIVA DEI CONTINENTI. Esso partiva dal concetto che 200 milioni di anni fa vari lembi di crosta che oggi si trovano separati erano uniti, in un grande continente detto PANGEA, circondato da un grande oceano, PANTALASSA, e a partire da quella data il continente si sia smembrato in diverse parti, che sono AMERICA, AFRICA, EURASIA, INDIA, AUSTRALIA e ANTARTIDE, che in seguito si sarebbero sempre più allontanate tra loro secondo il meccanismo di deriva dei continenti. La teoria della deriva dei continenti partiva da una premessa valida, ovvero che in Sudamerica, Sudafrica, India, Australia e Antartide, fino a 200 milioni di anni fà vi era la stessa storia geologica, che è testimoniata da successioni di rocce identiche, con gli stessi resti di flora e fauna di ambienti continentali, e ciò è possibile solo se le zone erano a contatto. I dati oggi disponibili confermano questa teoria.

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DORSALI OCEANICHE: Sul fondo degli oceani si snoda un sistema di dorsali montuose oceaniche sommerse, lungo 60000 km, ed è rappresentata da una lunghissima fascia di crosta oceanica, che si inarca e sale sopra la superficie del mare, che dal mar glaciale artico serpeggiaattraverso gli oceani Atlantico,Indiano e Pacifico. La cresta del sistema di dorsali è segnata da un solco longitudinale largo qualche decina di km e profondo centinaia di m, detto RIFT VALLEY, che è delimitatosui 2 lati da scalinate di ripide pareti tra loro quasi parallele, che corrispondono a unsistema di spaccature attraverso l'intera crosta, che è assotigliata in questo punto. Le dorsali oceaniche possono essere disarticolate in numersi segmenti, ognuno dei quali è spostato rispetto a quelli contigui, queste fratture sono dette FAGLIE TRASFORMI.

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Il flusso di calore lungo l'asse delle delle dorsali è molto elevato,mentre diminuisce nettamante mano mano che ci si sposta verso le piane abissali.Ioltre lungo le spaccature che delimitano il rift valley risale continuamente magma ad alta temperatura in diversi punti sul fondo del mare e solidifica all'interno della valle come roccia basaltica. Numerosi terremoti con ipocentro poco profondo si verificano lungo la rift valley e le faglie trasformi. La crosta oceanica è inoltre interessata da un vulcanismo effusivo intenso. L'intenso vulcanismo,il forte flusso termico, l'elevata sismicità superficiale fanno del sistema delle dorsali una striscia oceanica estremamente attiva, inoltre ciò indica che sotto la crosta, in corrispondenza delle dorsali, vi è un flusso ascendente continuo di materiale molto caldo in risalita dal mantello, dove forti squilibri termici attivererebbero ampi movimenti convettivi.In vicinanza della superficie, per la diminuita pressione litostatica,parte del materiale caldo passa allo stato fuso e risale attraverso le fratture che delimitano la rift valley, fino a traboccare sul fondo del mare: La quantità di materiale caldo in risalita dal mantello, arrivato in prossimità della superficie, ma trovandosi ancora ad una certa profondità, si espende, dividensosi in rami, che si allontanano in direzioni opposta rispetto alla posizione della dorsale e si muovono con velocità di qualche cm\anno sotto le piane abissali, continuando a perdere calore. La conseguenza di questi movimenti profondi è l'allontanamento,in superficie, dei fianchi della dorsale, l'uno dall'altro a partire dalla rift valley. Questo movimento non lascia uno spazio vuoto perchè dalle continue faglie che si formano, continua a risalire il magma che forma rocce effusive, basalti, e rocce intrusive, gabbri, per tutta l'estensione del rift valley.Appena consolidate queste nuove rocce vengono coinvolte di nuovo nel meccanismo, pe rchè si sono formate lungo il rift, di cui una parte sarà saldata alla dorsale mentre l'altra parte andrà nel verso opposto e nuove faglie taglieranno queste rocce appena solidificate e nuovo magma continuerà a confluire.Questo meccanismo è continuo, infatti i fonfi oceanici si accrescono e si espandono a partire dai rift valley.

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FOSSE ABISSALI: Oltre alle dorsali oceaniche i fondi oceanici presentano le FOSSE ABISSALI: sono depressioni del fondo lunghe migliaia di km e relativamente strette,molte delle quali scendono a più di 10000 m di profondità e sonocaratterizzate da un intensa attività. Il flusso termico lungo le fosse è molto basso, l'attività vucanica è presente ma ad una certa distanza dalla fossa, lungo una fascia parallela ad essa ed è di tipo esplosivo, alimentato da magmi ricchi di gas e vapori. Se la fossa fiancheggia il margine di un continente, lungo questo si innalza una catena di vulcani,che individua un ARCO MAGMATICO o ARCO VULCANICO; mentre se la fossa è in pieno oceano,parallelamente ad esso si osserva un arco di isole vulcaniche. Le fosse o SISTEMI ARCO-FOSSA sono accompagnati anche da una forte sismicità e gli ipocentri dei terremoti, infatti, sono superficiali in prossimità della fossa, mentre diventano più profondi man mano che ci si allontana da essa verso l'arco del vulcano.La distribuzione complessiva è così articolata che si individua una superficie di Benioff, che scende in profondità con un angolo di 30° e 70° rispetto alla superficie terrestre.

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ESPANSIONE DEI FONDI OCEANICI: Alla formazione ed espansione di nuova litosfera oceanica lungo la rift valley, deve corrispondere una consumazione di litosfera in altre parti del globo, altrimenti si avrebbe una continua espansione. Per cui negli anni '60, da HESS, fu prospettata l'ipotesi dell'ESPANSIONE DEI FONDI OCEANICI, secondo la quale le dorsali oceaniche sono sostenute dalla risalita di materiale caldo in movimento nel mantello; ma l'inarcamento della litosfera provoca l'assottigliamento e la fratturazione di questa, per cui la rift valley è una gigantesca crepa nell'involucro litosferico, da cui risale il magma, ma la litosfera oceanica, a sua volta, trascinata dai movimenti profondi del mantello. si allontana da un lato all'altro della rift valley , si raffredda e per conseguente contrazione diviene più pesante e, e si abbassa di quota, verso un nuovo equilibrio isostatico, formando il pavimento delle nuove piane abissali, che col tempo si ricopre di sedimenti. Contemporaneamente, ad una certa distanza, il materiale del mantello ormai più freddo e pesante comincia a riscendere in profondità e la litosfera sovrastante segue questo movimento, per cui si inflette verso il basso e si immerge nel mantello.Ma nella sua discesa la litosfera entra in contatto con zone a temperatura più elevata, quindi si riscalda e comincia a fondere, finchè in profondità risulta del tutto riassimilata. Non tutto il materiale della litosfera viene riciclatao nel mantello, ma la graduale fusione della crosta oceanica e dei sedimenti è detta SUBDUZIONE. La SUBDUZIONE produce grandi volumi di magma che risale verso la superficie e alimenta il vulcanismo degli archi vulcanici. La discesa della litosfera è lenta ed inarrestabile ed avviene con violenti attriti, che si manifestano come terremoti.

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STRATIGRAFIA •

La STRATIGRAFIA fornisce gli strumenti per risalire alle giaciture originarie delle rocce e all’ordine in cui si sono formate; La TETTONICA studia le deformazioni che in genere interessano le rocce dopo la loro origine, in conseguenza dei movimenti della crosta terrestre.

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La FORMAZIONE GEOLOGICA è un corpo roccioso di natura complessivamente uniforme, originato in un ambiente rimasto a lungo costante. Lo STRATO è l’unità più piccola di una formazione rocciosa sedimentaria; è di modesto spessore, ma di grande estensione. LA STRATIFICAZIONE ha elaborato alcuni principi per stabilire, in base all’osservazione sul terreno, la CRONOLOGIA RELATIVA secondo cui si sono formati diversi corpi rocciosi. PRINCIPIO DI ORIZZONTALITA’ ORIGINARIA PRINCIPIO DI SOVRAPPOSIZIONE STRATIGRAFICA - PRINCIPIO DI INTERSEZIONE.

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La FACIES indica l’insieme delle caratteristiche litologiche di una roccia e dipende dall’ambiente di formazione; se si determina la facies di una roccia si può risalire all’ambiente in cui si è originata. Tra le facies sedimentarie hanno grande diffusione le facies: CONTINENTALI (glaciali, fluviali, desertiche) di TRANSIZIONE (palustri, lagunari, costiere) e MARINE (litorali, neritiche, pelagiche). Lo studio delle successioni di facies nel tempo mette in luce fenomeni di REGRESSIONE, cioè di ritiro del mare da aree prima sommerse, e di INGRESSIONE (o trasgressione), cioè di avanzata del mare su aree continentali. La trasgressione da origine a una discordanza, che può essere SEMPLICE (se gli strati precedenti la trasgressione e quelli successivi sono tutti fra loro paralleli) o ANGOLARE (se gli strati formano tra loro un angolo). Alla DISCORDANZA, che descrive un aspetto geometrico, corrisponde una LACUNA DI SEDIMENTAZIONE. La presenza all’interno di una serie di rocce di una discordanza col lacuna di sedimentazione indica che nell’area si sono verificati in successione i seguenti eventi: deformazione e sollevamento della crosta fino a emersione di una nuova terra (regressione) erosione della nuova terra emersa; ritorno del mare con ripresa di sedimentazione (trasgressione). I corpi rocciosi appaiono più o meno deformati (traslati e/o cambiati di forma) dopo la loro formazione, sotto l’azione di forze che agiscono sulla crosta terrestre.

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Le FAGLIE sono lacerazione della crosta lungo le quali alcuni corpi rocciosi scivolano rispetto a quelli contigui. Le FAGLIE DIRETTE determinano un allargamento della crosta; le FAGLIE INVERSE provano un raccorciamento. Un insieme di faglie dirette provoca uno sprofondamento locale della crosta, detto fossa tettonica; i settori di crosta che rimangono rialzati sono chiamati pilastri. Se le rocce si deformano incurvandosi senza rompersi si formano le PIEGHE (anticlinali, sinclinali). Se un settore di crosta, scivolando lungo una faglia, finisce per accavallarsi un settore contiguo si genera un sovrascorrimento; la parte sovra scorsa prende il nome di FALDA o di COLTRE DI RICOMPRIMENTO e può essere accompagnata da FINESTRE E SCOGLI TETTONICI

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La serie stratigrafica di un area descrive la sua successione verticale di formazioni che affiorano e può comprendere una o più discordanze con LACUNE DI SEDIMENTAZIONE. La lettura e l’interpretazione delle serie stratigrafiche hanno messo in luce RIPETIZIONI CICLICHE DI EVENTI. Il CICLO GEOLOGICO (o di Hutton) comprende tipicamente: 1)formazioni di rocce, essenzialmente sul fondo di un mare 2) Deformazione tettonica di tali rocce con magmatismo, metamorfismo ed emersione 3)erosione Una trasgressione marina con ripresa di formazione di nuove rocce sedimentarie, discordanti su quelle più antiche, segna l’inizio di un nuovo ciclo. Tracce di cicli come questi si riconoscono nella crosta per miliardi di anni.

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