Maree solide, le forze astronomiche influenzano la tettonica delle placche terrestre

di Veronica Nicosia
Pubblicato il 30 Aprile 2020 14:47 | Ultimo aggiornamento: 30 Aprile 2020 14:47
Tettonica delle placche, svelato ruolo maree solide da forze astronomiche

Tettonica delle placche, svelato il ruolo delle maree solide dalle forze astronomiche (Credit: INGV)

ROMA  – Le maree solide provocate da forze di natura astronomica hanno un ruolo attivo sulla tettonica delle placche terrestre.

Questa la scoperta di uno studio frutto della collaborazione fra l’Università Sapienza di Roma, l’ASI e l’INGV.

I meccanismi che sono il motore della dinamica della tettonica delle placche sulla Terra sono ancora poco chiari.

Maree solide e tettonica delle placche: lo studio

Da decenni gli scienziati ipotizzano che l’attrazione gravitazionale esercitata da Luna e Sole abbiano una influenza su quanto accade al pianeta.

Ad oggi, però, c’erano solo evidenze indirette della loro influenza.

Oltre alle maree liquidi, anche le maree solide sono in grado di deformare continuamente la crosta terrestre.

Il suolo infatti si disloca sia in verticale che in orizzontale di diversi centimetri.

Lo studio pubblicato sulla rivista Earth Science Reviews ha messo in luce l’importanza delle maree solide nello spostamento delle placche tettoniche.

Per maree solide, si intendono le deformazioni del suolo e della crosta terrestre che avvengono durante il passaggio allo zenit dei due corpi celesti.

Il risultato è una prova del legame fra gli spostamenti delle placche tettoniche e le forze di natura astronomica.

Come si muovono le placche terrestri?

Gli effetti periodici delle maree si verificano a intervalli di tempo molto diversi.

Alcuni hanno alta frequenza, cioè avvengono con cadenza semidiurna, diurna, bisettimanale e mensile.

Altri, invece sono a bassa frequenza con cadenze più lunghe.

Queste possono essere semi-annuali, annuali, fino ad arrivare a quella della precessione degli equinozi che ha un periodo di 26.000 anni.

Quelle che avvengono con periodi di 8,8 e 18,6 anni, sulle quali si è focalizzato lo studio, sono dovute alla precessione del perigeo e del nodo ascendente della Luna.

Le oscillazioni ad alta frequenza sono per lo più smorzate dall’alta viscosità del guscio esterno della Terra, cioè la litosfera.

Quest’ultima è spessa circa 100 km e il suo movimento relativo al mantello sottostante è rimasto finora inspiegato.

Inoltre, le oscillazioni ad alta frequenza si confondono con fattori climatici e stagionali dovuti a oscillazioni della pressione atmosferica e dei cicli dei fluidi nel sottosuolo e nei bacini oceanici.

Maree solide, lo studio dell’INGV

Da qui l’idea di ricercare oscillazioni orizzontali di bassa frequenza sulle linee di base inter-continentali, perché univocamente attribuibili alle sollecitazioni mareali.

Lo studio è stato possibile grazie alla rete globale di stazioni GNSS permanenti, cioè il sistema Global Navigation Satellite Systems”.

Le stazioni GNSS comprendono sia il GPS americano che il sistema GALILEO europeo.

Attraverso questo sistema è possibile effettuare misure di velocità tra le placche anche tra stazioni a migliaia di chilometri di distanza. 

Un importante contributo viene anche dall’ASI, attraverso il suo Centro di Geodesia Spaziale di Matera.

Le stazioni hanno accumulato serie storiche delle loro coordinate giornaliere lunghe ormai almeno 20 anni, necessarie per svolgere questo tipo di analisi. 

Davide Zaccagnino, Francesco Vespe e Carlo Doglioni hanno effettuato l’analisi delle variazioni nel tempo della velocità di allontanamento o avvicinamento tra le placche.

Dagli studi è emerso che la deriva secolare dei continenti, cioè delle placche litosferiche in cui è suddiviso il guscio del pianeta, è modulata da una vibrazione che oscilla alle stesse basse frequenze delle maree.

Una controprova è stata eseguita per linee di base intra-placca per capire se queste oscillazioni persistessero o meno.

Proprio la trascurabilità riscontrata su linee di base intra-placca ha confermato che queste forze astronomiche giocano un ruolo decisivo nella tettonica delle placche.

Questi quindi si muovono lentamente verso ‘ovest’ grazie alla spinta orizzontale delle maree solide rispetto al mantello sottostante.

Un moto che avviene lungo un flusso ondulato descritto dal cosiddetto equatore tettonico che fa un angolo di circa 30° con l’equatore geografico. (Fonti: INGV, Earth Science Reviews)