Tettonica di Espansione della Terra


I modelli di Hilgenberg sull’espansione della Terra. Il globo più piccolo è il 60% del raggio attuale (da Vogel, 1983)

(di James Maxlow)

http://www.jamesmaxlow.com

Traduzione a cura di Roberto Morini

(seconda parte)

Contributi alla moderna Teoria della Tettonica

Nel 1947, utilizzando la nave oceanografica Atlantis del Woods Hole Oceanographic Institution, un gruppo di scienziati, capitanati da Maurice Ewing, confermò l’innalzamento del fondale dell’oceano Atlantico centrale, ora noto come dorsale medio oceanica. Gli scienziati trovarono che lo strato di sedimenti del fondale era formato da basalto e non, come ritenuto in precedenza, di granito che è uno degli elementi principali che costituiscono i continenti. Gli stessi, inoltre, rilevarono che la crosta oceanica era molto più sottile di quella continentale. Tutte queste nuove scoperte sollevarono importanti e stimolanti questioni sul nostro modo di intendere la crosta oceanica. La più importante di queste verteva sul fatto che l’oceano non era semplicemente crosta continentale “oceanizzata” coperta d’acqua marina, come ritenuto fino allora.

Partendo dagli anni ’50, gli scienziati, ricorrendo a strumenti magnetici (magnetometri) ricavati da dispositivi aerei elaborati durante la Seconda Guerra Mondiale per individuare i sommergibili e adattati alla bisogna, cominciarono a rilevare strani profili magnetici che attraversavano il fondale oceanico. Questa inattesa scoperta, non fu una totale sorpresa, giacché si sapeva che il basalto (roccia vulcanica ricca di ferro costituente il fondale oceanico) contiene un minerale estremamente magnetico detto magnetite, che può distorcere localmente i rilievi effettuati con la bussola. Ancora più importante, poiché la presenza di magnetite conferisce al basalto proprietà magnetiche misurabili, questi profili magnetici, appena scoperti sul fondale, diedero un importante contributo allo studio sulla dislocazione delle rocce vulcaniche in ciascuno dei vari fondali oceanici.

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Durante gli anni ’50, man mano che si procedeva alla mappatura di aree sempre più vaste dei fondali marini, si scoprì che i profili magnetici non erano fenomeni casuali o isolati ma, al contrario, si rivelarono come una specie di strisce zebrate in simmetria con le dorsali medio oceaniche. Strisce di roccia alternate si posero in evidenza parallelamente su ambo i lati della dorsale medio oceanica (una striscia di polarità normale e quella adiacente di polarità inversa). Lo schema complessivo, definito da questo alternarsi di rocce diversamente polarizzate è divenuto noto con il nome di “magnetic striping”.

La scoperta di questo simmetrico schema di magnetismo a strisce (magnetic striping) suggerì una stretta relazione tra le dorsali medio oceaniche e le strisce stesse. Nel 1961, diversi scienziati (in particolare il Geologo americano Harry Hess) cominciarono a teorizzare che le dorsali medio oceaniche insistevano su zone strutturalmente deboli, dove il fondale oceanico si presentava lacerato longitudinalmente proprio lungo la cresta della dorsale medio oceanica stessa. Si ipotizzò che, dalla profondità della Terra, nuovo magma vulcanico fuoriuscisse attraverso queste zone deboli ed eventualmente si riversasse lungo la cresta delle dorsali, fino a creare nuova crosta oceanica. Questo processo, in seguito definito “Espansione del fondale marino”, opera attraverso milioni di anni e continua a formare nuovo fondale oceanico lungo tutti i 60.000 chilometri di dorsali oceaniche, ora riconosciute presenti in tutti gli oceani.

Questa ipotesi è supportata da evidenti riscontri. In prossimità o in corrispondenza delle dorsali medio oceaniche le rocce sono molto giovani e diventano progressivamente sempre più vecchie allontanandosi dalla cresta della dorsale. Le rocce più giovani in prossimità della cresta della dorsale hanno sempre una polarità attuale (normale). Le strisce di roccia parallele alla cresta della dorsale si sono presentate con polarità magnetica alternata (normale-inversa-normale, ecc.) indicando che il campo magnetico terrestre si è invertito molte volte nel corso della sua storia.
Spiegando sia il magnetismo a strisce, sia la formazione del sistema delle dorsali medio oceaniche, l’ipotesi dell’espansione dei fondali oceanici acquisì velocemente dei sostenitori. In più, la crosta oceanica era ora considerata universalmente come la naturale “registrazione magnetica” della storia delle inversioni del campo magnetico terrestre.
Il successivo lavoro effettuato dalla Commissione per la Mappatura Geologica della Terra e dall’UNESCO, durante gli anni ’80, portò alla pubblicazione della “Mappa Geologica Mondiale” nel 1991. In questa mappa globale, il magnetismo a strisce esaminato in precedenza è stato elaborato ulteriormente. Datando l’età dei fondali oceanici a intervalli regolari per ogni oceano e, comparando queste età con il magnetismo a strisce, la crosta del fondale oceanico era così delineata in base all’età delle rocce.

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Questo sta a significare che, per esempio, le strisce gialle, localizzate in figura tra le più giovani strisce rosse e le più vecchie strisce arancioni, rappresentano rocce vulcaniche eruttate lungo le antiche dorsali medio oceaniche durante il Miocene (periodo di tempo che si protrae da 6 a 23 milioni di anni fa). In quel periodo, le rocce più giovani rosse e rosa non esistevano e le due strisce gialle del Miocene erano congiunte assieme lungo la rispettiva dorsale medio oceanica.

Considerazioni Importanti

A questo punto c’è un numero considerevole di importantissime considerazioni sulla mappatura della crosta, in figura, che debbono essere prese in considerazione:

Innanzitutto, la zebratura evidenziata in figura indica che ciascun oceano contiene una dorsale medio oceanica (attualmente incentrata sotto le strisce rosa) e ciascun oceano incrementa la propria area superficiale nel tempo. Questo incremento dell’area superficiale si rivela simmetrico entro ciascun oceano e l’età massima del fondale della crosta marina esposta corrisponde al Giurassico – intorno a 165 milioni di anni (zone di colore azzurro chiaro).
Secondariamente, se fosse possibile andare indietro nel tempo, ognuna delle strisce, illustrate nelle figure precedenti, dovrebbe essere rimossa in successione e i corrispondenti margini di ciascuna striscia colorata dovrebbero essere riavvicinati, man mano che si retrocede nel tempo – cioè, le rocce vulcaniche (e in modo similare anche le acque oceaniche) entro ciascuna striscia, dovrebbero essere rese al mantello da cui hanno avuto origine.
Terzo, andando indietro nel tempo, ciascun continente deve essere riavvicinato e posto a stretto contatto in accordo con i riscontri dello striping, di cui alla figura più sopra, indipendentemente dalla teoria tettonica di riferimento.
Quarto, la subduzione delle croste sotto i continenti è un artificio della premessa fondamentale della Tettonica a Placche che richiede un raggio terrestre costante. I riscontri simmetrici dello striping non supportano il fenomeno della subduzione, di fatto non sussistendo, laddove la Terra incrementi il proprio raggio.
Nessuno, o ben pochi dei riscontri di datazione, o striping magnetico, erano disponibili quando inizialmente fu proposta la Tettonica a Placche. La distribuzione globale dello striping magnetico e della datazione fu, infatti, completata in seguito allo scopo di quantificare cronologicamente lo spostamento di placca e, quindi, la storia della Tettonica a Placche di ogni oceano.

Comparazione tra la Tettonica di Espansione e la Tettonica a Placche

Come sostenuto in precedenza, il fondamentale riscontro geologico, geografico e geofisico utilizzato per quantificare sia la Tettonica a Placche, sia la Tettonica di Espansione, è identico. La differenza tra le due teorie si riduce semplicemente alla presunta necessità che sia vero o falso che il raggio della Terra sia costante.
Nella teoria della Tettonica a Placche si presume che il raggio della Terra sia rimasto pressoché costante nel tempo. Quando nuove rocce vulcaniche sono iniettate lungo l’asse della dorsale medio oceanica si forma nuova crosta oceanica. Per mantenere un teoretico raggio costante della Terra, un eguale quantitativo di preesistente crosta oceanica o continentale deve, allora, essere spostato altrove e restituito al mantello tramite il teorizzato processo chiamato “subduzione”. Questo processo di subduzione crea la base per la teoria della Tettonica a Placche e, conseguentemente, è essenziale per sostenere la premessa di un raggio terrestre statico.

Alternativamente, per la Tettonica di Espansione della Terra, le stesse rocce vulcaniche, iniettate lungo gli assi della dorsale medio oceanica ampliano il fondale oceanico aggiungendosi all’area superficiale. Per la stessa teoria, questo incremento dell’area superficiale di tutti i fondali oceanici è il riflesso di un incremento del raggio terrestre e non è necessario ridistribuire la crosta in eccesso tramite processi di subduzione.
Per la teoria dell’Espansione Tettonica della Terra, all’incirca prima di 200 milioni di anni fa, i moderni bacini oceanici non esistevano. In questo periodo, tutta la crosta continentale era unita in un singolo supercontinente chiamato Pangea che formava l’intero antico Pianeta, la cui dimensione era all’incirca il 52% dell’attuale raggio terrestre.

Al posto degli attuali oceani, una rete di mari relativamente profondi ricopriva le parti basse del supercontinente Pangeano. Tutte le croste vulcaniche dei fondali oceanici relativamente recenti, come le acque oceaniche e l’atmosfera, erano trattenute all’interno del mantello da cui hanno avuto origine.
Sebbene si possano portare argomentazioni pro e contro entrambe le teorie, deve essere sottolineato che esattamente gli stessi frammenti crostali, costituenti sia gli antichi supercontinenti, sia i continenti attuali, possono essere adattati con precisione in un puzzle sferico, avente un raggio terrestre tanto minore da formare un singolo supercontinente. Il quesito al quale si deve rispondere, allora, è: “Questo fenomeno empirico è un fatto o una mera coincidenza?”

Panoramica sulla Tettonica di Espansione

Da parte di molti ricercatori, l’accettazione della Tettonica di Espansione come processo tettonico plausibile, è attualmente frustrata da considerevoli ostacoli che presumibilmente “superano le prove a sostegno”. Queste opinioni sono basate su ricerche oltremodo datate ed emotivamente dogmatiche, condotte tra gli anni ’50 e ’60, molto prima dell’avvento della moderna Tettonica a Placche, della tecnologia informatica, della capacità di raccolta dati a livello globale e della comunicazione multimediale. Sfortunatamente, queste stesse opinioni obsolete sono comparse nelle recente letteratura, senza un’appropriata indagine scientifica, incurante dei progressi fatti nella ricerca sulla Tettonica di Espansione.

La teoria della tettonica di Espansione rimuove, semplicemente, una delle principali premesse dalla corrente teoria tettonica – cioè l’assunto che il raggio terrestre sia costante. Eliminando questa premessa, allora siamo nella posizione di applicare principi scientifici corretti per testare se i dati globali sono, di fatto, spiegati in modo migliore su una Terra sottoposta a una raggio che si incrementa col tempo.
Il completamento della mappatura magnetica oceanica e della datazione della crosta sottostante dei principali oceani della Terra (vedasi l’ultima figura) ha fornito uno strumento molto importante per quantificare la Tettonica di Espansione. Questa mappatura dei fondali oceanici ha imposto limiti di tempo finiti alla storia del movimento della placca, indicato in tutti gli oceani anteriori al periodo del Primo Giurassico (fino all’incirca a 200 milioni di anni fa). Questa mappatura è utilizzata nella tettonica di Espansione per quantificare sia la ricostruzione della placca, sia la generazione crostale su modelli di Terra più piccoli.

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Nella figura a fianco è mostrato un set di 11 modelli sferici dal periodo del Primo Giurassico, sino a oggi. Questi modelli, in seguito, sono stati estesi sino all’inizio dell’Eone Archeano (circa 4.500 milioni di anni fa) e un modello (qui non presente) è stato proiettato sino a 5 milioni di anno nel futuro.
Per realizzare ognuno dei modelli sono state semplicemente rimosse, in successione, le strisce di tempo geologico più vecchie, parallele alle dorsali medio oceaniche.

Ogni placca crostale è quindi resettata secondo una configurazione antecedente all’espansione, o estensione, con un raggio terrestre ridotto lungo la placca comune, o il rispettivo margine continentale. Successivamente, rimuovendo la crosta oceanica giovane e riunendo le placche continentali e oceaniche, lungo le comuni dorsali medio oceaniche, ciascuno dei modelli riportati in figura mostra una concordanza di placca superiore al 99%.
Su questi modelli, durante il Triassico (periodo di tempo antecedente al Giurassico), la crosta continentale e i sedimenti depositati attorno ai margini continentali mostrano quindi una Terra avvolta come un guscio continentale completo, pari al 52% del raggio terrestre attuale. In questo periodo, i sedimenti lungo i margini continentali (indicati in bianco nella figura) formavano una rete globale, presentando la localizzazione di mari poco profondi che circondavano e ricoprivano in parte le antiche terre continentali.
Questa particolare concordanza delle terre e dei mari antichi dimostra che la Tettonica di Espansione è senz’ombra di dubbio un processo vitale. Modellando le croste oceaniche e continentali su un modello di raggio terrestre ridotto si elimina la necessità effettiva di frammentare arbitrariamente i continenti per mantenere un raggio terrestre costante. Ugualmente, si elimina la necessità di disporre del processo di subduzione per smaltire la crosta oceanica in eccesso che ha formato ciascun oceano moderno.

(segue…)
Prima e terza parte: http://www.altrogiornale.org/news.php?extend.6414.7 http://www.altrogiornale.org/news.php?extend.6469

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Richard