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Cosa c’e’ sotto i nostri piedi?

28 Apr

In questi giorni, molti giornali e siti internet hanno pubblicato la notizia di una nuova misura rigurdante la temperatura al centro della Terra. Come avrete letto, il nuovo risultato stabilisce una temperatura del centro della Terra a 6000 gradi centigradi, ben 1000 gradi maggiore rispetto al valore precedentemente conosciuto e misurato circa 20 anni fa. Tra l’altro, moltissime fonti enfatizzano il fatto che questi 6000 gradi, misurati al centro del nostro pianeta, sono paragonabili alla temperatura esterna del Sole.

Temperature della Terra dalla superficie al centro

Temperature della Terra dalla superficie al centro

E dunque? Purtroppo, come spesso accade, molti siti sono sempre pronti a pubblicare notizie di carattere scientifico, ma un po’ meno a dare spiegazioni. In realta’, questa misura e’ estremamente complessa ed e’ stata possibile solo grazie alla collaborazione di diversi centri di ricerca. Inoltre, la nuova determinazione della temperatura interna del pianeta, consente di verificare molti modelli riguardanti diversi settori della scienza.

Da quanto detto, credo che questa notizia meriti un piccolo approfondimento, anche solo per capire meglio questi concetti, che sempre affascinano le persone.

Per prima cosa: come e’ stata fatta questa misura?

Ad oggi, sappiamo che, scendendo verso il centro della Terra, ci sono zone ad alta pressione occupate da ferro e zolfo liquidi. Pian piano che ci avvicianiamo al centro pero’, e le pressioni continuano ad aumentare, si trova un blocco di ferro solido, che occupa la parte piu’ interna del nostro pianeta. Come sappiamo questo? L’evidenza di questa composizione, ma anche il volume occupato dalla parte solida e da quella liquida, vengono determinati studiando le onde sismiche dei terremoti di intensita’ maggiore. Cosa significa? Le onde emesse durante un forte sisma, si propagano all’interno della Terra e interagiscono in modo diverso incontrando un volume solido o liquido. Bene, misurando queste interferenze, se volete ascoltando il loro eco, e’ possibile determinare lo spessore del nucleo solido del nostro pianeta. Purtroppo, questi studi non ci danno nessuna informazione sulla temperatura interna della Terra. Per ricavare questi valori e’ necessario procedere in modo diverso.

Arriviamo dunque alla misura in questione. Come potete immaginare, sapendo che nel nucleo e’ presente sia ferro solido che liquido, basta determinare i punti di fusione di questo metallo per arrivare all’informazione cercata. Purtroppo, il discorso non e’ cosi’ semplice. In questo caso, oltre alla temperatura, gioca un ruolo essenziale anche la pressione a cui il ferro e’ sottoposto. Pressione e temepratura sono due variabili indipendenti di cui tenere conto per determinare il punto di fusione del ferro.

Per capire questo importante concetto, vi faccio un esempio noto a tutti. Quando si dice che la temperatura di ebollizione dell’acqua e’ 100 gradi, ci si riferisce alla pressione atmosferica. Come sicuramente avrete sentito dire, esistono delle differenze per questo valore a seconda che vi troviate al mare o in montagna. Questo e’ comprensibile proprio considerando i diversi valori di pressione. In questo caso, possiamo vedere la pressione come il peso della colonna d’aria sopra le nostre teste. Variando il valore della pressione, cambia dunque la temperatura di ebollizione dell’acqua. La stessa cosa avviene per il ferro al centro della terra, ma per valori di temperatura e pressioni molto diversi da quelli a cui siamo abituati.

Quando parliamo di pressioni al centro della Terra, stiamo pensando a valori che si aggirano intorno a qualche milione di atmosfere. Per poter studiare le traformazioni di fase del ferro con questi valori di pressione e temperatura, i ricercatori francesi hanno costruito uno strumento ad hoc, di cui vi mostro uno schema:

Schema dello strumento utilizzato per simulare le pressioni al centro della Terra

Schema dello strumento utilizzato per simulare le pressioni al centro della Terra

Come vedete, una lamina di ferro viene messa tra due diamanti, in modo tale che la punta tocchi la superficie. Spingendo i due diamanti su un punto molto piccolo, si riescono a creare le pressioni richieste per la misura. Per scaldare invece il ferro alle temperature richieste, vengono utilizzati potenti fasci laser in grado di far salire la temperatura fino a diverse migliaia di gradi.

A questo punto, appare evidente che tutto il sistema debba essere isolato termicamente e chimicamente dall’ambiente esterno per impedire perdite di calore ma anche che il ferro reagisca con l’ambiente viziando il risultato. In questo caso, per poter determinare lo stato solido o liquido del campione, si sono utilizzate le emissioni a raggi X del materiale, in modo da poter determinare lo stato fisico, senza perturbare in nessun modo la misura.

Dai modelli sismici utilizzati, nello strato in cui il ferro e’ liquido, si ha una temperatura di 4800 gradi con una pressione di 2.2 milioni di atmosfere, risultato confermato dalla misura. Se pero’ aumentiamo ancora la pressione, analogamente a quanto accade mentre scendiamo vicino la centro della Terra, e la portiamo ad un valore di 3.3 milioni di atmosfere, ci si accorge che per far solidificare il ferro, come osservato dallo studio delle onde sismiche, e’ necessaria una temperatura di 6000 gradi.

Cosa significa questo? Riassumendo, sappiamo dai modelli sismici che il centro della terra e’ di ferro solido circondato da ferro liquido. Con il dispositivo visto, e’ stato possibile determinare che alle pressioni del centro della Terra, affinche’ il ferro sia solido, e’ necessaria una temperatura di 6000 gradi. Bene, questo e’ proprio il valore della temperatura al centro del nostro pianeta e che e’ stato possibile misurare con precisione, solo 500 gradi di incertezza sperimentale, con questa importantissima ricerca.

Come vi avevo anticipato, queto nuovo valore e’ circa 1000 gradi superiore a quello precedente ottenuto 20 anni fa. Perche’ questa differenza? Il sistema usato in precedenza per ottenere le alte pressioni richieste era molto simile a quello odierno. La caratteristica che ha permesso di misurare con precisione la temperatura, e’ lo studio delle transizioni del ferro osservando il tutto ai raggi X. Nella precedente misura, venivano utilizzate onde visibili. Come evidenziato in questa nuova misura, arrivati a circa 5000 gradi, si presentano fenomeni di cristallizzazione superficiale del ferro, che molto probabilemnte sono stati interpretati in passato come l’inizio della transizione nella fase solida, mentre, come visto in questa misura, per arrivare in questo stato, e’ necessario aumentare ancora di 1000 gradi la temperatura.

Ultima importante considerazione: come visto, la temperatura del mantello intorno al nucleo e’ di circa 4800 gradi, cioe’ 1200 gradi inferiore a quella del blocco di ferro solido. Bene, questa differenza di temperatura e’ fondamentale per capire un altro importante parametro del nostro pianeta e di cui spesso abbiamo parlato, il campo magnetico. Come sapete, spesso abbiamo parlato di geomagnetismo per sfatare tutte quelle voci catastrofische che vorrebbero un’inversione dei poli in corso:

Inversione dei poli terrestri

L’anomalia del Sud Atlantico

Il battito naturale …. della Terra

Bene, la differenza di temperatura tra gli strati interni, insieme anche alla rotazione della terra intorno al suo asse, sono proprio i responsabili della generazione del nostro campo magnetico. Per dirlo in parole semplici, l’interno della Terra si comporta come una dinamo in cui le correnti sono correnti termiche spinte dalla differenza di temperatura.

Come vedete, alla luce di quanto detto, e’ abbastanza riduttivo quanto si puo’ leggere sui giornali. Questa misura e’ estremamente interessante dal punto di vista tecnico, ma soprattutto i risultati ottenuti sono di prim’ordine. Come anticipato, i nuovi valori trovati consentiranno di migliorare notevolmente i modelli anche dal punto di vista geologico, utili anche per studiare la propagazione dei terremoti sul nostro pianeta. Detto questo, la misura apre il campo anche a possibili studi per cercare di riprodurre in laboratorio le condizioni di pressione e temperatura presenti in ogni strato del nostro pianeta. Avere una mappa di questo tipo, potrebbe fornire dati estremamente importanti per capire al meglio anche l’origine e l’evoluzione della nostra Terra.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

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Garfagnana: ulteriore documentazione e considerazioni

2 Feb

Nel post precedente, abbiamo parlato dell’allarme lanciato la notte scorsa per un probabile nuovo forte terremoto nella zona della Garfagnana:

Garfagnana: cosa succede, cosa succedera’?

Come abbiamo visto, si e’ trattato di un falso allarme dovuto ad una comunicazione sbagliata tra INGV, protezione civile e sindaci dei comuni interessati.

A riprova di questo, vorrei anche mostrarvi il famoso comunicato che e’ stato inviato dall’INGV alla protezione civile:

Una foto del comunicato inviato dall'INGV alla protezione civile

Una foto del comunicato inviato dall’INGV alla protezione civile

Come vedete, il testo riporta esattamente quello che abbiamo detto nel post precedente. Si parla di ipotesi di una nuova faglia e dunque della possibilita’ che nuovi eventi potrebbero verificarsi nella zona in esame.

Come detto nel post precedente, questo comunicato e’ stato inviato dalla sala controllo sismologica dell’INGV ed, in particolare, e’ stato inviato dal Dr. Gianluca Valensise, funzionario di sala dell’INGV. Dopo il polverone scatenato da questo comunicato, l’INGV ha anche rilasciato delle dichiarazioni di Valensise che spiega per filo e per segno quello che e’ accaduto in quella giornata.

Vi invito ad ascoltare la registrazione dell’intervento di Valensise a questo indirizzo internet:

Valensise, mp3

Come vedete, tutto torna alla perfezione, anche se restano valide le considerazioni fatte nel post precedente circa l’allarme lanciato per la popolazione locale, ma soprattutto per la nuova psicosi terremoto in corso, ovviamente completamente giustificata e non biasimabile.

Prima di concludere, vorrei pero’ fare anche delle nuove considerazioni circa questo caso. In particolare, vorrei commentare la sentenza del tribunale dell’Aquila a seguito dei fatti del 2009. Come sicuramente saprete, nel processo sono stati accusati e condannati esponenti scientifici che non avrebbero comunicato la certezza del forte terremoto che poi ha distrutto l’Aquila e molti altri paesi del circondario.

Ora, come detto e ribadito molte volte, non si e’ in grado assolutamente a livello scientifico di prevedere un terrremoto. Con questo si intende che la scienza non ha in mano nessuno strumento infallibile ed in grado di prevedere esattamente luogo, data e intensita’ di un terremoto. Diverse volte abbiamo parlato di metodi proposti a questo scopo, ma anche di falsi profeti che spopolano su internet su queste questioni. Come visto piu’ volte, tutti i metodi proposti non assicurano la certezza della previsione, anzi, in alcuni casi, si tratta di vere e proprie lotterie della previsione senza nessun fondamento scientifico reale.

Potete leggere le motivazioni di questa famosa sentenza e il commento dell’INGV, a questo indirizzo:

Sentenza tribunale Aquila

Perche’ parlo della sentenza dell’Aquila? Semplice, il clima di caccia alle streghe creato da questa sentenza non fa altro che alimentare il terrore ed il sospetto nei confronti della scienza. Lungi da me mettere in discussione l’operato dei giudici, ma trovo assurdo parlare di mancata comunicazione di terremoti nel momento in cui un terremoto non puo’ essere predetto.

Ora, se pensiamo a quanto accaduto in Garfagnana, ci rendiamo conto che siamo in una situazione del tipo “me ne lavo le mani” e per qualsiasi cosa mando un comunicato e metto tutto nero su bianco. Premesso che, come detto, c’e’ stato un errore di comunicazione nel caso in questione, credo che, alla luce di quanto accaduto, sia assolutamente giustificabile il comportamento dell’INGV di comunicare tutto agli organi preposti.

Certo, si potrebbe pensare “meglio un falso allarme che molti morti”. Questo e’ un pensiero condivisibile e giusto, pero’ smentisce molte delle critiche che oggi vengono riportate sui giornali sul fatto che i sindaci della Garfagnana hanno sbagliato a far evacuare tutte le persone per un allarme che in realta’ non c’era. Addirittura c’e’ chi parla di denunciare i sindaci per procurato allarme.

A questo punto, non si capisce allora come procedere. Non si possono prevedere terremoti. Se c’e’ un rischio, tangibile o meno, di terremoto e si lancia un allerta, se il terremoto non ci sara’ ci si becca una denuncia per procurato allarme. Se non si lanciano allerte e c’e’ un terremoto, ci si becca una condanna da parte del tribunale.

Come si dovrebbe procedere?

Personalmente non credo ci sia una via di uscita da questa situazione creata probabilmente dal clima di sospetto e di odio creato sul fenomeno terremoti.

Vorrei anche aggiungere un pensiero. Molte volte in questo tiro alla corda tra enti di ricerca, protezione civile, sindaci, regioni e cittadini, entra anche la politica con molti esponenti pronti a giudicare o a commentare sentenze o dati scientifici. Sempre secondo il mio personale pensiero, i nostri governanti piuttosto che alimentare il clima di odio creato, dovrebbero pensare a mettere in sicurezza gli edifici e ad investire in questo senso i soldi della comunita’. Come detto in diverse occasioni, anche se non siamo in grado di prevedere i terremoti, la cosa migliore da fare e’ prevenire i morti ed i danni. E’ vero che molti dei nostri edifici sono antichi e costruiti senza criteri sismici, ma mettendoli in sicurezza, possiamo sicuramente ridurre i rischi di un terremoto. Questa sarebbe veramente una mossa intelligente da fare e forse l’unica allo stato attuale che permetterebbe di fare prevenzione sui terremoti!

 

 

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Garfagnana: cosa succede, cosa succedera’?

1 Feb

Quanto accaduto ieri sera in alcune zone della Garfagnana, in provincia di Lucca, ha quasi dell’incredibile. Come molti di voi sapranno, l’intera zona e’ stata teatro di diverse scosse di lieve intensita’, tranne una di magnitudo maggiore, che ormai perdurano di diversi giorni.

Proprio ieri sera, intorno alle 22, e’ scattato l’allarme da parte dei sindaci di 16 paesi della zona. Allarme lanciato inizialmente via twitter, e che poi, sempre attraverso i social network, ha raggiunto praticamente tutte le case. L’allerta parlava di possibili forti scosse per la notte e chiedeva ai cittadini, parliamo di circa 30000 persone interessate, di lasciare le proprie abitazioni e di recarsi nei punti di raccolta.

Perche’ e’ stato lanciato l’allarme? Leggendo quanto riportato dai giornali, i sindaci avrebbero ricevuto una comunicazione dalla protezione civile che parlava di questa allerta per nuove scosse in arrivo. A sua volta, la protezione civile aveva ricevuto questa comunicazione da parte dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia. In particolare, l’allarme proveniva proprio dalla sala controllo sismica dell’INGV che ha ottenuto questa informazione dall’elaborazione dei dati misurati sul territorio sfruttando software di simulazione.

Bene, anche se il discorso di rimbalzo della notizia puo’ sembrare complicato, il succo della cosa e’ che l’INGV avrebbe analizzato i dati e ottenuto che nelle prossime ore ci sarebbe stato un forte terremoto e da qui ha subito lanciato un bollettino di allerta alla protezione civile.

In diversi post su questo blog abbiamo parlato di terremoti, solo per darvi un esempio:

Analisi statistica dei terremoti

Riassunto sui terremoti

Dati falsi sui terremoti

Terremoti, basta chiacchiere. Parliamo di numeri

e tutte le volte abbiamo detto che i terremoti, allo stato attuale, non possono essere predetti. In questo caso invece, troviamo l’INGV, cioe’ il massimo ente di controllo e monitoraggio dei terremoti, che predice un terremoto nelle prossime ore.

Cosa cambia ora? Abbiamo detto cose false su questo blog? E’ cambiato qualcosa a livello scientifico?

Partendo dall’utima domanda, purtroppo non e’ cambiato nulla, i terremoti non possono ancora essere predetti a livello scientifico e con precisione.

Quella che e’ cambiata e’ solo la nostra coscienza e la psicosi terremoto. Negli ultimi anni, abbiamo visto diversi terremoti distruttivi in Italia e il nostro ricordo dell’Aquila e dell’Emilia, ma anche del continuo sciame nel Pollino, e’ sempre vivo. Oggi, a differenza di ieri, abbiamo paura del terremoto.

Ovviamente la paura non puo’ far prevedere i prossimi terremoti quindi, chiusa la breve parentesi psicologica, cerchiamo di capire cosa e’ successo veramente ieri notte in Garfagnana.

Come sappiamo, verso la fine di gennaio c’e’ stato un terremoto di M4.8 nella zona e, come detto in precedenza, da questo si sono avute una lunga serie di scosse di assestamento che continuano ancora oggi. L’INGV monitora in continuazione la zona, e, due volte al giorno, rilascia dei comunicati per la protezione civile per informarla circa gli sviluppi, il numero di scosse registrate, l’andamento delle scosse di assestamento, ecc.

Eventi sismici in provincia di Lucca al 31/1

Eventi sismici in provincia di Lucca al 31/1

Fin qui tutto normale.

Ieri mattina, l’INGV ha rilasciato il suo solito comunicato, ma con un’informazione aggiuntiva. Dalla mappa delle scosse registrate, una cartina esattamente come quella mostrata in alto, si sono evidenziate delle scosse con epicentro leggermente spostato rispetto all’area circoscritta. Utilizzando un modello matematico per il calcolo delle probabilita’, l’INGV ha ottenuto come risultato che queste nuove scosse potevano essere dovute ad una nuova faglia e che questa, a causa del rilascio di energia in una zona diversa, avrebbe potuto causare nuove scosse.

Cosa e’ successo a questo punto?

Il comunicato e’ stato mandato alla protezione civile che, al contrario di quanto viene fatto di solito, cioe’ tenere le informazioni per lei dal momento che si tratta di comunicati non pubblici, ha girato l’informazione ai sindaci. Questi, leggendo della possibilita’ di nuove scosse, hanno dato l’allarme per la notte e deciso l’evacuazione delle case.

Analizziamo queste informazioni per chiarire meglio.

Perche’ il comunicato non e’ pubblico? Assolutamente non c’e’ nessuna intenzione di tenere nascoste informazioni vitali. si tratta di comunicati “tecnici” con terminologia “tecnica” che deve essere interpretata da “tecnici”. I sindaci fanno i sindaci, e non sono esperti di sismologia. Leggendo della possibilita’ di nuove scosse, hanno dato l’allarme e proceduto con l’evacuazione.

A questo punto dovrebbe essere chiaro lo scambio avvenuto e che ha portato all’allarme.

Analizziamo pero’ quanto contenuto nel comunicato per cercare di capire cosa potrebbe succedere nelle prossime ore e nei prossimi giorni.

L’analisi software ha mostrato la possibilita’ di una nuova faglia causa di alcune scosse di assestamento. Ovviamente parliamo di possibilita’. Ora, con una certa probabilita’ questa nuova faglia potrebbe non esistere e le scosse potrebbero quindi appartenere allo sciame ancora in corso.

Se cosi’ fosse, siamo di fronte a scosse di assestamento a seguito del sisma di M4.8 gia’ avvenuto. Se cosi’ non fosse, cioe’ se esistesse veramente una nuova faglia, non e’ detto che ci sia necessariamente un sisma di grande intensita’. Come visto nel post sul Pollino:

La sequenza del Pollino

in presenza di uno sciame sismico, l’evoluzione nel tempo non e’ assolutamente determinata e univoca. Possono esserci sciami che durano mesi e terminano come sono iniziati con scosse lievi, oppure si puo’ assistere ad un crescendo di scosse che portano ad un evento di alta magnitudo, come nel caso dell’Aquila per fare un esempio.

Detto questo, e’ ovvio che l’INGV comunichi tutte le informazioni agli organi preposti e che questi elaborino le informazioni e decidano se predisporre piani di sicurezza o meno. Ovviamente l’INGV, come ente di ricerca, si occupa di terremoti, assolutamente non di piani di evacuazione.

Come anticipato, i terremoti avuti negli ultimi anni, hanno creato una psicosi collettiva per cui al primo allarme si attuano tutte le soluzioni possibili. Se ci pensate, in Emilia e’ accaduto un fatto analogo. Dopo la prima violenta scossa, durante le scosse di assestamento, si e’ registrato un nuovo potente terremoto dovuto ad una faglia diversa. Avendo una situazione potenzialmente simile in Garfagnana, si e’ deciso di ricorrere ad una soluzione drastica.

Possiamo biasimare l’evacuazione? Non mi sento assolutamente di fare una cosa del genere. Stiamo pero’ molto attenti a non eccedere in senso opposto. Se si tratta dello stesso sciame di assestamento, e che magari puo’ durare mesi, teniamo 30000 persone nei palasport? Ora, dopo l’evacuazione, come spieghiamo alle persone che possono tornare a casa perche’ si trattava di un falso allarme mentre la terra ancora trema?

La situazione e’ molto delicata e va gestita con particolare premura da parte degli organi preposti.

Ultima cosa importante e che ci tengo a sottolineare. Come anticipato, allo stato attuale, non e’ possibile prevederere i terremoti. Di questo abbiamo parlato in diversi post:

Prossimi terremoti secondo la statistica

Allineamenti, terremoti e … Bendandi

Terremoti, Pollino, Giuliani, Radon, L’Aquila ….

Anche se in questo caso nessuno ha in realta’ parlato di prevedere un terremoto, fate molta attenzione alle notizie che leggete in rete e cercate di filtrare in modo opportuno. Come era prevedibile, non stanno tardando ad arrivare le immancabili speculazioni su questi fatti e sullo sciame della Garfagnana. Su diversi siti si comincia a parlare di prossimi terremoti attesi, dell’INGV che non comunica tutte le notizie in suo possesso o di organi paralleli in grado di prevedere l’evoluzione delle prossime ore. Tutte notizie false!

Concludendo, non c’e’ assolutamente nessun mistero su quanto avvenuto l’altra sera in Garfagnana, ma solo un non corretto scambio di informazioni e di interpretazione dei bollettini. L’evoluzione dei prossimi giorni non e’ assolutamente certa ma la cosa piu’ importante e’ che si continui a monitorare 24 ore su 24 tutta la zona e a dare l’allarme ad ogni variazione significativa registrata.

 

Per chi e’ interessato, leggete anche: “Garfagnana, ulteriore documentazione e considerazioni

 

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