Visualizzazioni sismiche dell’interno della Terra
La tomografia sismica è simile alla tomografia con computer utilizzata dai medici per osservare gli organi all’interno del corpo umano senza intervenire chirurgicamente. Invece di irradiare raggi X, gli scienziati creano immagini del sottosuolo terrestre in base a variazioni nella velocità delle onde sismiche che si spostano attraverso il nostro pianeta, raggiungendo la superficie. I sismografi possono rilevare i movimenti in alto e in basso e da un lato all’altro del terreno 1 000 volte inferiori all’ampiezza di un capello umano. Grazie ai fondi per il progetto JIBSA, i geoscienziati hanno utilizzato registrazioni digitali di terremoti ricavate da centinaia di sismometri in tutta l’Europa, per creare immagini ad alta risoluzione del sottosuolo del continente. Esattamente come vi sono molti modi per acquisire immagini del corpo di un paziente (raggi X, ultrasuoni e risonanza magnetica), esistono molti modi per eseguire una tomografia sismica. Una modalità inizia con la selezione di parti di sismogrammi, ad esempio le prime onde di pressione oppure le prime onde trasversali, per mappare le placche tettoniche e il mantello terrestre. Le moderne misurazioni del movimento del suolo, però, possono produrre dataset di maggiori dimensioni. Gli scienziati JIBSA hanno utilizzato in misura molto maggiore il campo di onde sismiche per ottenere una visione più dettagliata dell’interno della Terra. L’insieme degli strumenti appena sviluppati da ObspyDMT(si apre in una nuova finestra) ha permesso loro di ridurre la quantità di calcoli necessaria per identificare un’ampia varietà di forme d’onda. I dati sulle onde ricavati dai sismogrammi sono stati poi inseriti in un modello di mantello terrestre europeo, che simula ogni onda mentre si allontana velocemente dall’epicentro dei terremoti. Le differenze identificate (quando i sismogrammi “sintetici” risultanti sono stati confrontati con sismogrammi reali) sono state reimmesse nel modello. Alla fine del progetto JIBSA, gli scienziati avevano concluso uno studio sulla struttura della Terra sottostante l’Europa, utilizzando informazioni complementari di onde superficiali che si spostano attraverso la crosta. Si è tenuto conto delle velocità di segnale e delle velocità di fase di entrambe le onde Love e Rayleigh, per dedurre il tracciato radiale e il tracciato azimutale. La tomografia sismica ha consentito agli scienziati di apprendere che l’interno della Terra è più complesso di una semplice sfera a strati, suddivisa in crosta, mantello e nucleo. Si prevede che la nuova serie di immagini, in cui si vede il mantello trattenuto sotto placche tettoniche e pennacchi di magma bollente che si innalzano, modificheranno il modo di pensare degli scienziati circa le modalità con cui funziona la Terra.
Parole chiave
Interno della Terra, tomografia sismica, sismogramma, litosfera, mantello terrestre
