Mesosfera: terra e gas

Mesosfera, di Terra o fatta di gas, dipende se ci riferiamo a quella all’interno del nostro pianeta, meno nota, o allo strato di atmosfera terrestre, più conosciuta anche se non per forza più importante.

Mesosfera: significato

Si tratta di uno strato che si trova sotto la superficie terrestre e che ci invita ad approfondire i fenomeni che hanno luogo nel nucleo e nel mantello. Ci riguardano da vicino anche se hanno origine nelle così dette “viscere” della Terra, e mi riferisco ad esempio al vulcanismo, ai sismi e all’orogenesi.

Inizialmente era stata fatta una suddivisione di tipo geologico, nello studiare la Terra e i suoi strati, nel tempo si è rivelato utile affiancare ad essa anche una caratterizzazione di tipo geofisico, che valutasse la rigidità diversa dei vari strati che costituiscono la Terra. Oltre a parlare di crosta e mantello, quindi, si distingue anche in litosfera, astenosfera e mesosfera.

Mesosfera della Terra

Oggi se si “trapana” la Terra, si effettua un carotaggio surreale fino al suo centro, se ne possono idealmente elencare gli strati che sono, dall’esterno all’interno: crosta, mantello superiore, litosfera, astenosfera, mesosfera, nucleo esterno, nucleo interno.

Per comprendere meglio che rapporto c’è tra mesosfera e mantello, immaginiamoci la prima come l’insieme di mantello intermedio e mantello inferiore, è uno strato composto per lo più di silicio, magnesio e ossigeno con percentuali minori di ferro, calcio e alluminio dove non si verificano sostanziali transizioni di fase mineralogica.

Mesosfera: gas

Parlando di gas, si passa allo strato omonimo ma che troviamo nell‘atmosfera terrestre e che incontriamo in altri contesti. C’è questa omonimia che non è affatto comoda per chi cerca di fare ordine in ciò che esiste dentro e fuori dal pianeta in cui vive. La mesosfera fatta di gas è quella fra la stratopausa, a quota di 50 km, e la mesopausa, a quota 85 km. In questo strato di atmosfera la temperatura diminuisce con un gradiente medio di circa −2,5 °C/km.

Mesosfera: caratteristiche

Torniamo nel centro della Terra, o quasi, per scoprire come è fatto. La mesosfera comprende il mantello intermedio e il mantello inferiore, arriva ad una profondità massima di circa 2900 km, quindi non è il vero centro della Terra. Il nucleo, infatti, è più in profondità, oltre la discontinuità di Gutenberg.

La densità delle rocce che troviamo in questa zona aumenta gradualmente con la profondità, si tratta però di rocce quasi sempre allo stato solido, cosa che ha delle conseguenze anche sulle modalità di propagazione delle onde sismiche.

Mesosfera: temperatura

Trovandosi nel mantello, dobbiamo rifarci alle variazioni di temperatura che in esso avvengono. Variano da 500 °C a 900 °C, se stiamo al confine superiore con la crosta, ma la mesosfera è a profondità maggiori, vicino al nucleo, dove si hanno anche temperature superiori ai 4.000 °C. Le rocce restano solide, anche se le temperature più alte oltrepassano di molto i loro punti di fusione, per via della pressione litostatica molto grande esercitata sul mantello che fa aumentare la temperatura alla quale la fusione inizia.

Mesosfera: geologia

E’ importante dal punto di vista geologico, è una delle suddivisioni interne della Terra che ci fa meglio capire come è fatto il mantello e come esso cambia man mano che ci si sposta verso il nucleo. Vicino alla mesosfera c’è l’astenosfera, se si sale verso la superficie.

Questo strato è composto da rocce che sotto tensione si deformano e possono dare origine ai magmi che alimentano l’attività eruttiva dei vulcani. Nell’astenosfera la velocità delle onde sismiche diminuisce bruscamente rispetto alla litosfera fino ad arrivare alla mesosfera dove le rocce ritornano allo stato solido.

Mesosfera e nuvole

La mesosfera è stata ultimamente protagonista di alcuni studi effettuati per indagare l’origine del colore di cui si tingono le nuvole in Antartide. Il satellite della Nasa Aim (Aeronomy of Ice in the Mesosphere) le ha immortalate e ora si sta studiando come esse possano influire sul meteo di tutto l’Emisfero Nord del pianeta.

Forse alcuni di noi le hanno sentite chiamare nubi elettriche, sono nuvole che si fanno vedere in alcuni periodi dell’anno nel cielo, di un colore blu brillante che sembrerebbe avere a che fare con qualche meccanismo con sede nella Mesosfera.

Queste nuvole si formano a seguito di un processo di condensazione che coinvolge particelle di ghiaccio derivanti dai detriti di meteore. Esse riflettono la luce del Sole come dei microscopici specchi e danno quindi vita al blu che noi vediamo e che il satellite Nasa ha voluto immortalare. Trattandosi delle nuvole più alte di tutta l’atmosfera terrestre, si trovano nella mesosfera, nella fascia quindi tra 75 e 85 km. Noi, dalla Terra, le vediamo verso il tramonto.

Queste nubi nottilucenti, come le si chiama, visto il loro orario di comparizione, possono giocare un ruolo molto di rilievo nel definire il clima del nostro emisfero, a sentire i ricercatori di Aim. Un motivo in più per studiarle e capire se la frequenza con cui compaiono, con il loro bel blu, è in relazione con l’andamento delle temperature dell’aria, nonostante ci siano migliaia di chilometri di distanza tra loro e la superficie terrestre. Ad oggi, fotografate le nubi e avanzata l’ipotesi, si stanno costruendo dei modelli climatici che possano meglio spiegare come qualcosa che accade nella lontana mesosfera riesca a modificare il clima sulla Terra e come.

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Pubblicato da Marta Abbà il 3 Maggio 2018