Introduzione

La forma e la struttura del pianeta Terra hanno suscitato nell’uomo un forte interesse da sempre. I primi ad interessarsene sono stati i greci come Anassimandro, Pitagora, Aristotele ed Eratostene, il quale fu il primo a ottenere una misura quasi realistica della circonferenza della Terra. Dai pitagorici in poi si ipotizzò la sfericità del pianeta Terra. Ad oggi sappiamo che la Terra non è perfettamente sferica: infatti è un geoide, ossia un corpo sferico leggermente deformato da asperità e depressioni. Ne sono un esempio le catene montuose e le profondità degli oceani. Proseguendo nella lettura di questo articolo leggeremo notizie e nozioni riguardanti nuove scoperte che mettono in luce varie anomalie riscontrate nel sottosuolo del nostro pianeta. Questo articolo non è un lavoro scientifico, ma vuole soltanto evidenziare certi aspetti e certe caratteristiche da un altro punto di vista e mostrarle al pubblico con spirito critico.

Primi studi scientifici

Gli studi geologici più approfonditi sono iniziati nella prima metà del ‘900, a seguito di importanti scoperte scientifiche nel campo della chimica e della fisica. Sono state scoperte così le caratteristiche geochimiche e sismiche del pianeta, in particolare a partire dal secondo decennio del 1900. Sono stati anche effettuati dei carotaggi della crosta superficiale del nostro pianeta sia per scopo scientifico che per la ricerca di idrocarburi.
Il primo carotaggio è stato eseguito dall’Unione Sovietica nel 1970 a Kola, raggiungendo con estreme difficoltà la profondità di 12,262 km, cioè niente rispetto al vero spessore della crosta terrestre. Tutti gli altri pozzi, compreso il secondo più profondo al mondo in Cina (Shenditake 1, di 10,91 km), raggiungono profondità verticali simili.
La temperatura (il gradiente geotermico) riscontrata nei pozzi è stata il doppio di quella attesa: ad esempio, per il pozzo di Kola, la temperatura attesa era di 100 °C, mentre la temperatura reale misurata è stata da 180 °C fino a 220 °C.
Perciò, tutto quello che per ora sappiamo sulla struttura del nostro pianeta deriva da quello che la scienza è riuscita a scoprire in merito alla composizione chimica della Terra e alle sue caratteristiche fisiche, ricavate tramite le indagini sismiche dei primi decenni del ‘900 e successivamente aggiornate fino a oggi.

La struttura del Pianeta Terra

Il pianeta ha una struttura a strati concentrici, suddiviso in geosfere concentriche, come fosse una “cipolla”. Il materiale litologico (le rocce) presente in una geosfera più superficiale (come la crosta terrestre) e il materiale presente in un’altra geosfera più profonda (come il mantello) ha una composizione chimica differente. Queste geosfere sono differenti sia nelle caratteristiche chimiche che in quelle fisiche. Da un involucro ad un altro involucro vi sono importanti differenze.
In particolare, vi è una differenza nella densità del materiale che compone il nostro pianeta. Fisicamente, vi è un contrasto di densità tra una geosfera e l’altra. Questa differenza fisica dipende anche dalla composizione chimica che varia dall’esterno all’interno del pianeta. Ad esempio, molti elementi “leggeri” come Silicio, Ossigeno, Alluminio, Sodio, Potassio e Calcio, attraverso il processo di differenziazione planetaria, si trovano nella crosta, mentre gli elementi più pesanti, come Ferro, Nickel ed altri metalli ed elementi nobili, si trovano all’interno, quindi nel mantello e in particolare nel nucleo. Durante il processo di differenziazione planetaria, gli elementi più leggeri sono migrati verso la superficie, mentre gli elementi più pesanti si sono spostati verso l’interno (questo processo avviene anche a causa della forza di gravità). Poi, grazie ai moti convettivi, ai processi di subduzione delle placche tettoniche, ai processi di rifting e alla formazione di nuova crosta, i vari elementi si mischiano e si distribuiscono nel pianeta.

Per ipotizzare e descrivere la struttura a sfere concentriche sono stati usati i modelli di differenziazione planetaria insieme ai modelli sismici della struttura interna del pianeta. I modelli sismici caratterizzano dal punto di vista fisico l’interno del pianeta, in particolare evidenziano le variazioni di densità (la densità è anche legata alla tipologia di minerali e cristalli presenti). I dati sismici sono stati utilizzati per definire e convalidare una struttura che è costituita da: crosta, mantello, nucleo.

Grazie all’acquisizione e allo studio dei dati sismici, in particolare dei tempi di arrivo delle onde sismiche a diverse distanze epicentrali, i sismologi hanno potuto delineare la stratificazione del pianeta in crosta, mantello e nucleo.

Le onde sismiche P e S

Quando i scatena un terremoto l’energia si muove nel suolo sotto forma di onda d’urto.
Queste onde d’urto si propagano in modo sferico nel suolo e se ne propagano di diverse tipologie, anche con velocità differenti. Le prime onde che vengono registrate dai sismografi sono le “onde P”, cioè primarie: sono onde di volume compressive, esse si muovono in tutti i mezzi compresi quelli fluidi.
Le onde che vengono registrate dai sismografi subito dopo sono le “onde S”, cioè secondarie, dette onde di taglio. Ad esempio queste onde non attraversano tutti i mezzi: nei fluidi come acqua e aria esse non si propagano, a differenza delle onde P.

La Crosta

La Crosta ha uno spessore molto variabile, è spessa dai 6 km ai 40 km circa, è suddivisa in crosta oceanica e crosta continentale, formata prevalentemente da minerali silicei. Il passaggio dalla crosta al mantello è chiamato discontinuità di Mohorovicic (o discontinuità Moho) e qui il materiale litico (le rocce) ha un comportamento molto più duttile: si piega, si deforma, ma non si “rompe”, a causa dell’aumento della pressione e della temperatura. La discontinuità Moho rappresenta un cambiamento sia fisico che chimico della natura del materiale che costituisce il mantello. Vi è, infatti, una variazione della densità del materiale. In particolare, nella discontinuità Moho abbiamo un brusco aumento della velocità delle onde sismiche P.

Il Mantello

Il Mantello è la porzione che si trova tra la crosta ed il nucleo ed ha uno spessore stimato di circa 410 km per il mantello superiore, mentre il mantello inferiore ha uno spessore di circa 2900 km. È costituito prevalentemente da silicati cristallini e ossidi. Il materiale che costituisce il mantello inferiore ha un comportamento prevalentemente duttile-viscoso. Il cambiamento delle sue caratteristiche chimico-fisiche, in particolare la diminuzione della sua densità, è stata ricondotta alla diminuzione della velocità delle onde sismiche. Alla profondità di 2900 km si incontra la discontinuità di Gutenberg, che segna il passaggio con il nucleo. Qui vi è una brusca diminuzione delle onde sismiche e l’assenza di parte di esse, fenomeni che fanno teorizzare un nucleo composito.

Il Nucleo

Il nucleo sembra essere costituito da due parti, una esterna e una interna: la parte esterna è costituita da materiali fusi, il materiale è in fase liquida, i minerali sono principalmente costituiti da Ferro e Nickel e in minima parte da altri metalli.
Nel nucleo esterno le onde sismiche S spariscono, indicando un comportamento fluido del materiale che lo costituisce. Ovviamente, tutto quello che sappiamo sulla struttura del nucleo, del mantello e di parte della crosta deriva principalmente da studi geofisici e geochimici che permettono di ipotizzare la struttura del pianeta e di comprendere parzialmente i meccanismi geologici che regolano la vita del nostro pianeta.

Nuovi studi e anomalie riscontrate nel nucleo interno

In un articolo scientifico pubblicato su Nature nel 2023, i sismologi dell’Università Nazionale Australiana (ANU) descrivono la struttura del nucleo del pianeta Terra diversamente da come la conosciamo fino al giorno d’oggi. Analizzando i dati sismici già esistenti e integrandone di nuovi, gli scienziati sono riusciti a individuare un nuovo strato che costituisce il nucleo interno. Il nucleo esterno sarebbe sempre formato da materiale in fase liquida, mentre il nucleo interno a sua volta è suddiviso in due parti. Il nucleo interno rimane sempre solido, ma con densità differenti che potrebbero essere causate da un allineamento degli atomi di Ferro e Nickel e altri elementi pesanti presenti nel nucleo. Vi è una organizzazione differente dei minerali che si orientano e rendono una parte più densa dell’altra, di fatto formando un altro strato. 

Le onde sismiche riverberanti all’interno del nucleo hanno permesso di identificare questo terzo strato che costituisce il nucleo, in particolare parliamo delle onde P (onde primarie compressive) che attraversano tutto il pianeta Terra. Queste onde di compressione, chiamate PKIPK, riverberano più volte all’interno della Terra e in particolare nel nucleo, indicando delle variazioni della sua struttura.
Alcune di queste onde PKIPK sono state individuate grazie all’integrazione di nuovi dati sismici, un esempio sono i dati ricavati da un terremoto di grande magnitudo avvenuto in Alaska nel 1964. Alcune di queste onde viaggiano al passaggio tra mantello e nucleo e, in questo caso, nel passaggio nucleo interno e nucleo ancora più interno.

Grazie al progresso potremo scoprire ancora molto di più su quello che sappiamo, la scienza ogni giorno smonta e rimonta teorie in base alle scoperte più recenti.

Il nuovo nucleo interno e le influenze con il campo magnetico terrestre

La nuova struttura del nucleo interno, considerando questo nuovo strato e il modo in cui è fatto, può avere delle influenze nella struttura del campo magnetico terrestre. La formazione di questo nuovo nucleo è riconducibile ad un evento geologico molto importante che è avvenuto nel passato del nostro pianeta. Ancora non è del tutto chiaro come i minerali di Ferro e altri metalli presenti nel nucleo riescano a stare in equilibrio in condizioni di pressione-temperatura elevatissime. Tutto questo influisce nelle caratteristiche magnetiche e paramagnetiche di questi elementi e, di conseguenza, influisce anche nel campo magnetico terrestre.  Ciò dà ulteriori informazioni su come possa realmente funzionare la “geo-dinamo” che crea il campo magnetico terrestre.

Queste altissime temperature nel nucleo non lo rendono un magnete permanente, eppure il campo magnetico è presente ed è molto potente, altrimenti il vento solare non farebbe crescere vita sulla superficie della crosta.

La forza magnetica è una forza intrinseca nell’atomo che, se studiata in profondità, può darci grandi informazioni su come funziona la Terra. Basti pensare agli effetti delle bombe nucleari che creano degli squilibri nel campo magnetico terrestre (studi degli anni ’60 di Conrad Longmire e William J. Karzas, e il test atomico “Starfish Prime” del 1962).

Le esplosioni atomiche provocano una diminuzione temporanea localizzata del campo magnetico terrestre, che successivamente rimane deformato per tempi molto lunghi, anche se in realtà il campo magnetico terrestre è qualcosa di molto più complesso. 

Lo strato D tra mantello inferiore e nucleo esterno fluido

Un altro articolo pubblicato su “Nature” da Qingyang Hu e Jie Deng nel 2024 descrive l’esistenza dello strato D.
Tale strato si trova tra mantello inferiore e nucleo esterno e ha delle caratteristiche particolari, ad esempio la sua densità è maggiore sia del mantello inferiore che del nucleo esterno. Il suo spessore, invece, non è uniforme per tutta la sua estensione: infatti, è formato da asperità e depressioni, molto simili a “catene montuose e valli” che, di fatto, separano parte del mantello a comportamento duttile e il nucleo esterno a comportamento fluido. L’origine di questo strato, secondo l’articolo, è da ricondurre ad un evento catastrofico a scala geologica, ad esempio l’impatto con un proto-pianeta o un satellite di grandi dimensioni. Questo evento avrebbe creato un oceano di magma, dal quale successivamente si sarebbe creato lo strato D.

Collisioni di proto-pianeti e satelliti con la Terra avvenuti in passato

In tutti e tre i casi, sia per la formazione del nucleo terrestre, sia per la formazione del terzo strato presente del nucleo, sia per la formazione dello strato D, sembra che il nostro pianeta abbia subito un importante impatto con un grande satellite. Magari milioni di anni fa attorno al pianeta orbitavano proto-pianeti e satelliti come la nostra Luna, o vi erano più lune che orbitavano attorno alla Terra.

Anomalie chimico-fisiche del nucleo

Tuttora, la composizione geo-chimica del nucleo del nostro pianeta è un mistero. Si pensa che sia costituito principalmente da Ferro e Nickel, ma vi è la presenza di elementi anche più leggeri come Idrogeno ed Elio, che dal nucleo e dal mantello degassano fino in superficie. Questi “volatili” finora sono stati considerati presenti nel nucleo ma in quantità minori. È da considerare, però, la possibilità che la loro quantità potrebbe essere maggiore e legata a fenomeni di cui per ora non comprendiamo nemmeno l’esistenza. Addirittura, le condizioni di pressione e temperatura (più di 5000 °C) al centro del nucleo non permettono un equilibrio chimico adeguato se esso fosse fatto di Ferro e Nickel. Perciò, il nucleo del nostro pianeta potrebbe avere una composizione chimica e dalle caratteristiche fisiche differenti, non più solo costituito da Ferro e Nickel, ma anche da elementi più leggeri, “come per esempio quelli presenti nel nostro Sole”.

Conclusioni

In sostanza, la struttura geologica della Terra non è tuttora chiara, ancora non sappiamo con certezza cosa aspettarci al suo interno: d’altronde ancora nessuno ci è stato.
Coloro che dicono di esserci stati (come ad esempio, il racconto dell’Ammiraglio R. E. Byrd, presente nel libro di Costantino Paglialunga) ci dicono che essa sia cava al suo interno, con un Sole centrale, continenti e oceani.
Tutto ciò appare impossibile secondo la scienza ufficiale, ma sappiamo che spesso le leggi fisiche, per quanto in modo inspiegabile, non valgono in alcuni casi, o meglio, a volte vengono superati i loro limiti.
Sono degli esempi calzanti gli esperimenti di fisica quantistica come il Dualismo Onda-Particella, il Test di Bell e L’Entanglement. Se cambiassimo approccio nel modo di analizzare e studiare il nostro pianeta, potremmo scoprire che la sua struttura è differente da quella classicamente proposta.

Dai vari studi si è visto che la densità del materiale interno costituente il nostro pianeta non aumenta con la profondità, ma varia e in certi punti addirittura diminuisce e ciò indica la presenza di anomalie. Queste anomalie, se studiate con approcci differenti, potrebbero mettere in luce caratteristiche completamente diverse rispetto a quelle mostrate dalla scienza convenzionale.
Lo strato D, il nucleo interno e il nucleo esterno fluido potrebbero essere interpretati in maniera differente in modo tale da fare chiarezza sulla reale struttura del pianeta. Le chiavi di lettura principali su cui gli studiosi si potrebbero concentrare sono la velocità delle onde sismiche e il processo di differenziazione planetaria.

Damiano Brilli

12 febbraio 2026