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giovedì 27 settembre 2012
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L'energia oscura esiste davvero
Uno studio conferma, con una probabilità del 99,99%, l'esistenza dell'energia oscura. Il problema, adesso, è scoprire che cosa sia
Energia oscura, ma reale. Almeno stando a quello che riportano gli scienziati dell' Università di Portsmouth nel Regno Unito e della LMU University Munich in Germania, dopo uno studio durato due anni, in un lavoro pubblicato sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. I ricercatori affermano infatti che la probabilità dell'esistenza dell'energia oscura si attesta intorno al 99.996 per cento: la stessa conclamata per la scoperta del bosone di Higgs (o della particella che gli somiglia molto) da parte degli scienziati del Cern di Ginevra.
Perché è necessario ipotizzare la presenza nell'Universo di un'energia di cui ancora oggi non sappiamo quasi nulla? La misteriosa entità servirebbe a giustificare il fatto che il Cosmo si espande a velocità sempre maggiore, scoperta per la quale Saul Permuter, Brian Schmidt e Adam G. Riess hanno vinto il Premio Nobel per la fisica nel 2011. Sebbene alcuni scienziati sostengano che l'espansione accelerata dell'universo sia un'illusione, causata dal moto relativo della Terra rispetto al resto del Cosmo, o che dipenda da fenomeni gravitazionali ancora sconosciuti, la teoria generalmente più accreditata è proprio quella che tira in ballo l'energia oscura.
“L'energia oscura è uno dei grandi misteri scientifici del nostro tempo, quindi non sorprende che ci siano tanti ricercatori che mettono in discussione la sua esistenza”, ha detto Bob Nichol, membro del gruppo di ricerca di Portsmouth. “Ma con il nostro nuovo lavoro, siamo più fiduciosi che questa componente esotica dell'universo sia reale, anche se effettivamente non abbiamo ancora idea di cosa sia di preciso”.
La ricerca dell'energia misteriosa parte dal cosiddetto effetto Sachs-Wolfe. Nel 1967, Rainer Sachs eArthur Wolfe hanno teorizzato che la luce della radiazione cosmica di fondo (quella lasciataci in eredità dal Big Bang, per intenderci), si sposti leggermente verso il blu passando attraverso i campi gravitazionali generati da grandi ammassi di materia dell'universo. Secondo gli scienziati, questa radiazione guadagnerebbe energia proprio a causa della presenza dell'energia oscura.
Nel 1996, i due astronomi Robert Crittenden e Neil Turok hanno suggerito di sovrapporre una mappa di una porzione dell'universo con la densità spaziale della radiazione cosmica di fondo: la loro tecnica ha rivelato, seppur debolmente, l'effetto, ed è stata premiata come scoperta dell'anno sulla rivista Science. Il lavoro di oggi ha potenziato e migliorato quello di Crittenden e Turok, portando al 99 percento la probabilità di esistenza dell'energia oscura.
“L'unica spiegazione che resta in piedi, a questo punto, è quella dell'energia oscura”, spiega ancora Nichol. “Abbiamo rivisto metodicamente tutte le obiezioni che sono state mosse fino a questo punto, e abbiamo concluso che nessuna di esse può spiegare efficacemente l'effetto che abbiamo osservato. Come a dire: se cammina come una papera e starnazza come una papera, è probabilmente una papera”. Il vero problema sarà, adesso, quello di capire cosa sia realmente quest'energia.
Perché è necessario ipotizzare la presenza nell'Universo di un'energia di cui ancora oggi non sappiamo quasi nulla? La misteriosa entità servirebbe a giustificare il fatto che il Cosmo si espande a velocità sempre maggiore, scoperta per la quale Saul Permuter, Brian Schmidt e Adam G. Riess hanno vinto il Premio Nobel per la fisica nel 2011. Sebbene alcuni scienziati sostengano che l'espansione accelerata dell'universo sia un'illusione, causata dal moto relativo della Terra rispetto al resto del Cosmo, o che dipenda da fenomeni gravitazionali ancora sconosciuti, la teoria generalmente più accreditata è proprio quella che tira in ballo l'energia oscura.
“L'energia oscura è uno dei grandi misteri scientifici del nostro tempo, quindi non sorprende che ci siano tanti ricercatori che mettono in discussione la sua esistenza”, ha detto Bob Nichol, membro del gruppo di ricerca di Portsmouth. “Ma con il nostro nuovo lavoro, siamo più fiduciosi che questa componente esotica dell'universo sia reale, anche se effettivamente non abbiamo ancora idea di cosa sia di preciso”.
La ricerca dell'energia misteriosa parte dal cosiddetto effetto Sachs-Wolfe. Nel 1967, Rainer Sachs eArthur Wolfe hanno teorizzato che la luce della radiazione cosmica di fondo (quella lasciataci in eredità dal Big Bang, per intenderci), si sposti leggermente verso il blu passando attraverso i campi gravitazionali generati da grandi ammassi di materia dell'universo. Secondo gli scienziati, questa radiazione guadagnerebbe energia proprio a causa della presenza dell'energia oscura.
Nel 1996, i due astronomi Robert Crittenden e Neil Turok hanno suggerito di sovrapporre una mappa di una porzione dell'universo con la densità spaziale della radiazione cosmica di fondo: la loro tecnica ha rivelato, seppur debolmente, l'effetto, ed è stata premiata come scoperta dell'anno sulla rivista Science. Il lavoro di oggi ha potenziato e migliorato quello di Crittenden e Turok, portando al 99 percento la probabilità di esistenza dell'energia oscura.
“L'unica spiegazione che resta in piedi, a questo punto, è quella dell'energia oscura”, spiega ancora Nichol. “Abbiamo rivisto metodicamente tutte le obiezioni che sono state mosse fino a questo punto, e abbiamo concluso che nessuna di esse può spiegare efficacemente l'effetto che abbiamo osservato. Come a dire: se cammina come una papera e starnazza come una papera, è probabilmente una papera”. Il vero problema sarà, adesso, quello di capire cosa sia realmente quest'energia.
La Terra si spezza (sotto l'Oceano Indiano)
Lo scorso 11 aprile due terremoti di magnitudo 8,7 e 8,2 hanno scosso l'Oceano Indiano. A provocarli una rottura nel mezzo della placca indo-australiana, che si sta spezzando in due
Al largo dell'Oceano Indiano la crosta terrestre si sta letteralmente spezzando. Ad annunciarlo fragorosamente è stata, sostengono tre studi pubblicati su Nature, la coppia di terremoti di magnitudo rispettivamente 8,7 e 8,2, che l' 11 aprile 2012 hanno scosso questa parte del pianeta. Secondo i trepaper infatti, sotto l'Oceano Indiano la placca indo-austrialiana si starebbe spezzando in due placche più piccole, o addirittura in tre, e le scosse sarebbero state causate proprio dalla tensione accumulata in questo processo di formazione di un nuovo confine.
È dagli anni '80 che i sismologi sostengono che la questa parte della crosta terrestre si sarebbe potuta rompere. Stando alle principali teorie della tettonica a zolle, la placca indo-australiana ha cominciato a deformarsi internamente circa 50 milioni di anni fa, e occorreranno altri milioni di anni e migliaia di terremoti di grande intensità prima che questo processo arrivi a compimento. Secondo il primo dei tre studi, coordinato da Matthias Delescluse, un geofisico dell' Ecole Normale Supérieure di Parigi, alla base della rottura vi sarebbe la tensione accumulata dai movimenti della placca verso nord, dove si scontra con la placca eurasiatica.
A questa tensione, spiegano gli scienziati nel loro lavoro, si aggiunge poi quella dovuta alle tensioni e rotture sul margine orientale della placca. Infatti, esaminando i cambiamenti nello stato di tensione immediatamente precedenti ai due eventi del 2012, Delescluse e la sua équipe hanno scoperto ad aver acceso la miccia della loro esplosione essere state proprio le conseguenze di altri due terremoti avvenuti lungo questo confine orientale. Il primo è quello di magnitudo 9,1 responsabile dello tsunamiche il 26 dicembre 2004 si è abbattuto sull'isola di Sumatra, portando alla morte di oltre 228mila persone; l'altro è un terremoto di minore intensità del 2005.
Nel secondo studio, i ricercatori guidati da Thorne Lay della University of Santa Cruz in California, hanno invece esaminato più profondamente la dinamica degli eventi dell'11 aprile, scoprendo che la prima scossa ha interessato ben quattro diverse faglie. Secondo il lavoro del team di Lay, questoterremoto si potrebbe suddividere infatti in quattro scosse più piccole, di magnitudo 8,5, 7,9, 8,3 e 7,8, durate in tutto due minuti. Queste avrebbero provocato la rottura di tre faglie perpendicolari tra loro e in una quarta perpendicolare a esse. Una quinta faglia sarebbe stata invece coinvolta nel secondo dei due terremoti.
Questo interessamento multifaglia si è riflesso, mostra lo studio, nel pattern di faglia emerso dopo le scosse, uno dei complessi mai studiati. I pattern di faglia sono quegli insiemi di linee di faglia che possono essere tracciate sulla superficie terrestre dopo un terremoto, come delle cicatrici che restano sulla pelle a lungo dopo una ferita. Solitamente la maggior parte dei terremoti si propagano lungo una sola faglia, e non quattro o anche più come in questo caso in cui, tra l'altro, una delle faglie è scivolata per almeno una ventina di metri.
Il terzo studio ha infine preso in considerazione gli strascichi di questi tremori giganti, rivelando che per ben sei giorni dopo i due terremoti, altre scosse di magnitudo 5,5 e oltre hanno avuto luogo in diverse parti del pianeta. “ Le scosse di assestamento sono di solito circoscritte alle immediate vicinanze dell'evento principale”, spiega il primo autore dello studio Fred Pollitz geofisico dello US Geological Survey a Menlo Park, California.
Solitamente, poi, spiegano i ricercatori, i terremoti più violenti sono quelli cosiddetti strike-up, quelli in cui due faglie si scontrano e una slitta sotto l'altra. Quelli in cui due faglie scorrono una accanto all'altro si chiamano strike-slip. Quello di magnitudo 8,7 della scorsa primavera è probabilmente il più intensoterremoto di questo tipo mai registrato da quando si usano i moderni sismografi, è stato avvertito in tutta l'area compresa tra India e Australia, toccando anche il sud e il sud-est asiatico. Quasi sicuramente è anche il più forte registrato all'interno di una placca e non ai suoi margini. La sua naturastrike-slip fortunatamente ha impedito che si generassero grandi tsunami come quello del 2004.
È dagli anni '80 che i sismologi sostengono che la questa parte della crosta terrestre si sarebbe potuta rompere. Stando alle principali teorie della tettonica a zolle, la placca indo-australiana ha cominciato a deformarsi internamente circa 50 milioni di anni fa, e occorreranno altri milioni di anni e migliaia di terremoti di grande intensità prima che questo processo arrivi a compimento. Secondo il primo dei tre studi, coordinato da Matthias Delescluse, un geofisico dell' Ecole Normale Supérieure di Parigi, alla base della rottura vi sarebbe la tensione accumulata dai movimenti della placca verso nord, dove si scontra con la placca eurasiatica.
A questa tensione, spiegano gli scienziati nel loro lavoro, si aggiunge poi quella dovuta alle tensioni e rotture sul margine orientale della placca. Infatti, esaminando i cambiamenti nello stato di tensione immediatamente precedenti ai due eventi del 2012, Delescluse e la sua équipe hanno scoperto ad aver acceso la miccia della loro esplosione essere state proprio le conseguenze di altri due terremoti avvenuti lungo questo confine orientale. Il primo è quello di magnitudo 9,1 responsabile dello tsunamiche il 26 dicembre 2004 si è abbattuto sull'isola di Sumatra, portando alla morte di oltre 228mila persone; l'altro è un terremoto di minore intensità del 2005.
Nel secondo studio, i ricercatori guidati da Thorne Lay della University of Santa Cruz in California, hanno invece esaminato più profondamente la dinamica degli eventi dell'11 aprile, scoprendo che la prima scossa ha interessato ben quattro diverse faglie. Secondo il lavoro del team di Lay, questoterremoto si potrebbe suddividere infatti in quattro scosse più piccole, di magnitudo 8,5, 7,9, 8,3 e 7,8, durate in tutto due minuti. Queste avrebbero provocato la rottura di tre faglie perpendicolari tra loro e in una quarta perpendicolare a esse. Una quinta faglia sarebbe stata invece coinvolta nel secondo dei due terremoti.
Questo interessamento multifaglia si è riflesso, mostra lo studio, nel pattern di faglia emerso dopo le scosse, uno dei complessi mai studiati. I pattern di faglia sono quegli insiemi di linee di faglia che possono essere tracciate sulla superficie terrestre dopo un terremoto, come delle cicatrici che restano sulla pelle a lungo dopo una ferita. Solitamente la maggior parte dei terremoti si propagano lungo una sola faglia, e non quattro o anche più come in questo caso in cui, tra l'altro, una delle faglie è scivolata per almeno una ventina di metri.
Il terzo studio ha infine preso in considerazione gli strascichi di questi tremori giganti, rivelando che per ben sei giorni dopo i due terremoti, altre scosse di magnitudo 5,5 e oltre hanno avuto luogo in diverse parti del pianeta. “ Le scosse di assestamento sono di solito circoscritte alle immediate vicinanze dell'evento principale”, spiega il primo autore dello studio Fred Pollitz geofisico dello US Geological Survey a Menlo Park, California.
Solitamente, poi, spiegano i ricercatori, i terremoti più violenti sono quelli cosiddetti strike-up, quelli in cui due faglie si scontrano e una slitta sotto l'altra. Quelli in cui due faglie scorrono una accanto all'altro si chiamano strike-slip. Quello di magnitudo 8,7 della scorsa primavera è probabilmente il più intensoterremoto di questo tipo mai registrato da quando si usano i moderni sismografi, è stato avvertito in tutta l'area compresa tra India e Australia, toccando anche il sud e il sud-est asiatico. Quasi sicuramente è anche il più forte registrato all'interno di una placca e non ai suoi margini. La sua naturastrike-slip fortunatamente ha impedito che si generassero grandi tsunami come quello del 2004.
Al largo dell'Oceano Indiano la crosta terrestre si sta letteralmente spezzando. Ad annunciarlo fragorosamente è stata, sostengono tre studi pubblicati su Nature, la coppia di terremoti di magnitudo rispettivamente 8,7 e 8,2, che l' 11 aprile 2012 hanno scosso questa parte del pianeta. Secondo i trepaper infatti, sotto l'Oceano Indiano la placca indo-austrialiana si starebbe spezzando in due placche più piccole, o addirittura in tre, e le scosse sarebbero state causate proprio dalla tensione accumulata in questo processo di formazione di un nuovo confine.
È dagli anni '80 che i sismologi sostengono che la questa parte della crosta terrestre si sarebbe potuta rompere. Stando alle principali teorie della tettonica a zolle, la placca indo-australiana ha cominciato a deformarsi internamente circa 50 milioni di anni fa, e occorreranno altri milioni di anni e migliaia di terremoti di grande intensità prima che questo processo arrivi a compimento. Secondo il primo dei tre studi, coordinato da Matthias Delescluse, un geofisico dell' Ecole Normale Supérieure di Parigi, alla base della rottura vi sarebbe la tensione accumulata dai movimenti della placca verso nord, dove si scontra con la placca eurasiatica.
A questa tensione, spiegano gli scienziati nel loro lavoro, si aggiunge poi quella dovuta alle tensioni e rotture sul margine orientale della placca. Infatti, esaminando i cambiamenti nello stato di tensione immediatamente precedenti ai due eventi del 2012, Delescluse e la sua équipe hanno scoperto ad aver acceso la miccia della loro esplosione essere state proprio le conseguenze di altri due terremoti avvenuti lungo questo confine orientale. Il primo è quello di magnitudo 9,1 responsabile dello tsunamiche il 26 dicembre 2004 si è abbattuto sull'isola di Sumatra, portando alla morte di oltre 228mila persone; l'altro è un terremoto di minore intensità del 2005.
Nel secondo studio, i ricercatori guidati da Thorne Lay della University of Santa Cruz in California, hanno invece esaminato più profondamente la dinamica degli eventi dell'11 aprile, scoprendo che la prima scossa ha interessato ben quattro diverse faglie. Secondo il lavoro del team di Lay, questoterremoto si potrebbe suddividere infatti in quattro scosse più piccole, di magnitudo 8,5, 7,9, 8,3 e 7,8, durate in tutto due minuti. Queste avrebbero provocato la rottura di tre faglie perpendicolari tra loro e in una quarta perpendicolare a esse. Una quinta faglia sarebbe stata invece coinvolta nel secondo dei due terremoti.
Questo interessamento multifaglia si è riflesso, mostra lo studio, nel pattern di faglia emerso dopo le scosse, uno dei complessi mai studiati. I pattern di faglia sono quegli insiemi di linee di faglia che possono essere tracciate sulla superficie terrestre dopo un terremoto, come delle cicatrici che restano sulla pelle a lungo dopo una ferita. Solitamente la maggior parte dei terremoti si propagano lungo una sola faglia, e non quattro o anche più come in questo caso in cui, tra l'altro, una delle faglie è scivolata per almeno una ventina di metri.
Il terzo studio ha infine preso in considerazione gli strascichi di questi tremori giganti, rivelando che per ben sei giorni dopo i due terremoti, altre scosse di magnitudo 5,5 e oltre hanno avuto luogo in diverse parti del pianeta. “ Le scosse di assestamento sono di solito circoscritte alle immediate vicinanze dell'evento principale”, spiega il primo autore dello studio Fred Pollitz geofisico dello US Geological Survey a Menlo Park, California.
Solitamente, poi, spiegano i ricercatori, i terremoti più violenti sono quelli cosiddetti strike-up, quelli in cui due faglie si scontrano e una slitta sotto l'altra. Quelli in cui due faglie scorrono una accanto all'altro si chiamano strike-slip. Quello di magnitudo 8,7 della scorsa primavera è probabilmente il più intensoterremoto di questo tipo mai registrato da quando si usano i moderni sismografi, è stato avvertito in tutta l'area compresa tra India e Australia, toccando anche il sud e il sud-est asiatico. Quasi sicuramente è anche il più forte registrato all'interno di una placca e non ai suoi margini. La sua naturastrike-slip fortunatamente ha impedito che si generassero grandi tsunami come quello del 2004.
È dagli anni '80 che i sismologi sostengono che la questa parte della crosta terrestre si sarebbe potuta rompere. Stando alle principali teorie della tettonica a zolle, la placca indo-australiana ha cominciato a deformarsi internamente circa 50 milioni di anni fa, e occorreranno altri milioni di anni e migliaia di terremoti di grande intensità prima che questo processo arrivi a compimento. Secondo il primo dei tre studi, coordinato da Matthias Delescluse, un geofisico dell' Ecole Normale Supérieure di Parigi, alla base della rottura vi sarebbe la tensione accumulata dai movimenti della placca verso nord, dove si scontra con la placca eurasiatica.
A questa tensione, spiegano gli scienziati nel loro lavoro, si aggiunge poi quella dovuta alle tensioni e rotture sul margine orientale della placca. Infatti, esaminando i cambiamenti nello stato di tensione immediatamente precedenti ai due eventi del 2012, Delescluse e la sua équipe hanno scoperto ad aver acceso la miccia della loro esplosione essere state proprio le conseguenze di altri due terremoti avvenuti lungo questo confine orientale. Il primo è quello di magnitudo 9,1 responsabile dello tsunamiche il 26 dicembre 2004 si è abbattuto sull'isola di Sumatra, portando alla morte di oltre 228mila persone; l'altro è un terremoto di minore intensità del 2005.
Nel secondo studio, i ricercatori guidati da Thorne Lay della University of Santa Cruz in California, hanno invece esaminato più profondamente la dinamica degli eventi dell'11 aprile, scoprendo che la prima scossa ha interessato ben quattro diverse faglie. Secondo il lavoro del team di Lay, questoterremoto si potrebbe suddividere infatti in quattro scosse più piccole, di magnitudo 8,5, 7,9, 8,3 e 7,8, durate in tutto due minuti. Queste avrebbero provocato la rottura di tre faglie perpendicolari tra loro e in una quarta perpendicolare a esse. Una quinta faglia sarebbe stata invece coinvolta nel secondo dei due terremoti.
Questo interessamento multifaglia si è riflesso, mostra lo studio, nel pattern di faglia emerso dopo le scosse, uno dei complessi mai studiati. I pattern di faglia sono quegli insiemi di linee di faglia che possono essere tracciate sulla superficie terrestre dopo un terremoto, come delle cicatrici che restano sulla pelle a lungo dopo una ferita. Solitamente la maggior parte dei terremoti si propagano lungo una sola faglia, e non quattro o anche più come in questo caso in cui, tra l'altro, una delle faglie è scivolata per almeno una ventina di metri.
Il terzo studio ha infine preso in considerazione gli strascichi di questi tremori giganti, rivelando che per ben sei giorni dopo i due terremoti, altre scosse di magnitudo 5,5 e oltre hanno avuto luogo in diverse parti del pianeta. “ Le scosse di assestamento sono di solito circoscritte alle immediate vicinanze dell'evento principale”, spiega il primo autore dello studio Fred Pollitz geofisico dello US Geological Survey a Menlo Park, California.
Solitamente, poi, spiegano i ricercatori, i terremoti più violenti sono quelli cosiddetti strike-up, quelli in cui due faglie si scontrano e una slitta sotto l'altra. Quelli in cui due faglie scorrono una accanto all'altro si chiamano strike-slip. Quello di magnitudo 8,7 della scorsa primavera è probabilmente il più intensoterremoto di questo tipo mai registrato da quando si usano i moderni sismografi, è stato avvertito in tutta l'area compresa tra India e Australia, toccando anche il sud e il sud-est asiatico. Quasi sicuramente è anche il più forte registrato all'interno di una placca e non ai suoi margini. La sua naturastrike-slip fortunatamente ha impedito che si generassero grandi tsunami come quello del 2004.
Cos'è il Terremoto
In geofisica i terremoti (dal latino terrae motus, cioè "movimento della terra"), detti anche sismi o scosse telluriche (dal latino Tellus, dea romana della Terra), sono vibrazioni o oscillazioni improvvise, rapide e più o meno potenti, della crosta terrestre, provocate dallo spostamento improvviso di una massa rocciosanel sottosuolo.
Tale spostamento è generato dalle forze di natura tettonica che agiscono costantemente all'interno della crosta terrestre provocando la liberazione di energia in un punto interno della Terra detto ipocentro; a partire dalla frattura creatasi una serie di onde elastiche, dette "onde sismiche", si propagano in tutte le direzioni dall'ipocentro, dando vita al fenomeno osservato in superficie; il luogo della superficie terrestre posto sulla verticale dell'ipocentro si chiama epicentro ed è generalmente quello più interessato dal fenomeno. La branca della geofisica che studia questi fenomeni è la sismologia.
Quasi tutti i terremoti che avvengono sulla superficie terrestre sono concentrati in zone ben precise ossia in prossimità dei confini tra una placca tettonica e l'altra: queste sono infatti le aree tettonicamente attive, ossia dove le placche si muovono più o meno lentamente sfregando o cozzando le une rispetto alle altre. Raramente i terremoti avvengono lontano dalle zone di confine tra placche (terremoti intraplacca).
In generale il movimento delle placche è lento, costante e impercettibile (se non con strumenti appositi) e millimetro dopo millimetro modella e distorce silenziosamente le rocce sia in superficie che nel sottosuolo. Tuttavia in alcuni momenti e in alcune aree, a causa delle forze interne, delle pressioni, tensioni e attriti tra le masse rocciose, tali modellamenti si bloccano, l'area bloccata accumula tensione ed energia per decine o centinaia di anni, fino a che l'energia è sufficiente a superare il blocco creatosi che cedendo improvvisamente causa l'improvviso e repentino spostamento della massa rocciosa precedentemente bloccata ("come un ingranaggio che si sblocca"). Tale movimento improvviso (che in pochi secondi recupera lo spostamento bloccato per decine o centinaia di anni) genera così le onde sismiche e quindi un terremoto: il costante ma lento slittamento tra placche diventa così in alcune aree e in alcuni momenti una sorta di movimento a scatto, blocco e sblocco, che genera così un terremoto.
Ogni giorno sulla Terra si verificano migliaia di terremoti: sperimentalmente si osserva che la stragrande maggioranza di terremoti al mondo, così come di eruzioni vulcaniche, avviene lungo la cosiddetta cintura di fuoco Pacifica e quindi interessando spesso la crosta oceanica come zona di innesco o fratturazione. Solo qualche decina sono percepiti dalla popolazione e la maggior parte di questi ultimi causano poco o nessun danno. La durata media di una scossa è molto al di sotto dei 30 secondi; per i terremoti più forti può però arrivare fino a qualche minuto.
La fonte del terremoto è generalmente distribuita in una zona interna della crosta terrestre — nel caso dei terremoti più devastanti questa può avere un'estensione dell'ordine di un migliaio di chilometri — ma è normalmente possibile identificare un punto preciso dal quale le onde sismiche hanno avuto origine; questo si chiama "ipocentro" e qui si è originato il movimento della frattura preesistente (faglia) o la sua improvvisa generazione. La proiezione verticale dell'ipocentro sulla superficie terrestre viene invece detta "epicentro", ed è il punto in cui di solito si verificano i danni maggiori. Le onde elastiche che si propagano durante un terremoto sono di diverso tipo e in alcuni casi possono risultare in un movimento prevalentemente orizzontale o verticale del terreno (scossa ondulatoria o sussultoria).
Alcuni terremoti si manifestano o sono preceduti da sciami sismici (foreshocks) più o meno lunghi e intensi, caratterizzati da più terremoti ripetuti nel tempo e particolarmente circoscritti in una determinata area, altri invece si manifestano subito e improvvisamente con una o più scosse principali (main shock), un'altra forma sono le sequenze sismiche, caratterizzata da più terremoti sprigionati in successione ravvicinata e non circoscritti in una determinata zona[1]. I terremoti di maggiore magnitudo sono di solito accompagnati da eventi secondari (non necessariamente meno distruttivi) che seguono la scossa principale e si definiscono repliche (aftershocks, spesso definite scosse di assestamento). Quando più eventi si verificano contemporaneamente o quasi, può trattarsi di terremoti indotti (il sisma innesca la fratturazione di altra roccia che era già prossima al punto critico di rottura).
Un terremoto, inoltre, può essere accompagnato da forti rumori che possono ricordare boati, rombi, tuoni, sequenze di spari, eccetera: questi suoni sono dovuti al passaggio delle onde sismiche all'atmosfera e sono più intensi in vicinanza dell'epicentro.
In generale i terremoti sono causati da improvvisi movimenti di masse rocciose (più o meno grandi) all'interno della crosta terrestre.
La superficie terrestre è infatti in lento, ma costante movimento (vedi tettonica delle placche) e i terremoti si verificano quando la tensione risultante accumulata da stress meccanicieccede la capacità o resistenza del materiale roccioso di sopportarla cioè supera il cosiddetto carico di rottura.
Questa condizione occorre molto spesso ai confini delle placche tettoniche. Gli eventi sismici che si verificano ai confini tra placche sono detti terremoti tettonici, quelli meno frequenti che avvengono all'interno delle placche della litosfera sono invece detti terremoti intraplacca.
Quasi tutti i terremoti che avvengono sulla superficie terrestre sono quindi concentrati in zone ben precise ossia in prossimità dei confini tra una placca tettonica e l'altra: queste sono infatti le aree tettonicamente attive, dove cioè le placche si muovono più o meno lentamente e improvvisamente le une rispetto alle altre. Secondo la tettonica delle placche la superficie della Terra è infatti modellata come se fosse composta da circa una dozzina di grandi placche tettoniche, che si muovono molto lentamente, a causa delle correnti di convezione dentro il mantello, posto sotto la crosta terrestre. Poiché esse non si muovono tutte nella stessa direzione, le placche spesso direttamente collidono o slittano lateralmente lungo il bordo dell'altra (faglie trasformi). In generale il movimento delle placche è lento, impercettibile (se non con strumenti appositi) e costante; tuttavia in alcuni momenti e in alcune aree, a causa delle forze interne ovvero del bilancio tra pressioni, tensioni e attriti tra le masse rocciose, tali movimenti avvengono in maniera improvvisa e repentina ("come un ingranaggio bloccato, che all'improvviso si sblocca") sviluppando così un terremoto: il lento slittamento costante tra placche diventa così in alcune aree e in alcuni momenti un movimento improvviso che genera un movimento tellurico.
La dislocazione delle placche si presume dunque sia il meccanismo scaturente dei terremoti. Causa secondaria è quella del movimento magmatico all'interno di un vulcano che può essere indice di una imminente eruzione assieme al caratteristico tremore. In rarissimi casi, terremoti sono stati associati all'accumulo di grandi masse d'acqua nei bacini delle dighe, come per la diga di Kariba in Zambia, Africa, e con l'iniezione o estrazione di fluidi dalla crosta terrestre (Arsenale delle Montagne Rocciose). Tali terremoti avvengono perché la resistenza della crosta terrestre può essere modificata dalla pressione del fluido.
Alcuni terremoti, specialmente i più forti, sono anche accompagnati, preceduti o seguiti da fenomeni naturali insoliti detti precursori sismici come: lampi o bagliori (luci telluriche); modificazioni improvvise del campo magnetico, elettrico o della radioattività locale (emissione di radon); interferenze nelle comunicazioni radio; nervosismo degli animali; variazione del livello delle falde o delle acque costiere; attività vulcanica. Tutte queste manifestazioni hanno trovato riscontro nelle osservazioni e nelle testimonianze e sono state studiate e in parte confermate dalla ricerca scientifica che è giunta alla spiegazione di ognuna di esse, anche se, in mancanza di consenso unanime, non costituiscono di fatto misure effettivamente riconosciute e adottate sul fronte della previsione.
Il terremoto di Haicheng del 4 febbraio 1975 è stato storicamente il primo e unico terremoto previsto con tali tecniche[5], ma in quel caso i precursori sismici di natura geologica furono talmente intensi e regolarmente progressivi da non lasciare alcun dubbio sulla prossimità e imminenza dell'evento.
Già dall'Ottocento sono state inoltre studiate le correlazioni tra le variazioni dell'altezza della falda idrica e della gravità locale, oltre che dell'emissione di radon, ma purtroppo allo stato attuale delle conoscenze non sono ancora stati elaborati modelli che permettano di evidenziare segnali utili alla previsione efficace di un terremoto o delle sue possibili caratteristiche, intensità e localizzazione spaziotemporale.
In particolare il radon si forma dal decadimento radioattivo del radio ed essendo un gas nobile non si combina con gli altri elementi e composti chimici; pertanto gran parte del radon che si forma all'interno delle rocce rimane intrappolato in esse. Se improvvisamente si verificano movimenti, fessurazioni, compressioni e distensioni di rocce, come avviene durante o immediatamente prima di un terremoto, il radon contenuto in profondità affiora sulla superficie terrestre, dove peraltro è già presente in una certa concentrazione, aumentando la concentrazione locale con picchi improvvisi o i cosiddetti "spifferi"[6]. Nella speranza di poter realizzare un sistema di previsione a breve termine e affidabile dei terremoti, vari studi sono in corso; per tale ricerca si utilizza una rete di rivelatori di radon, opportunamente distribuiti sulla superficie delle zone interessate.
La prevedibilità dei fenomeni sismici è stata oggetto in Italia di discussioni e polemiche fuori dell'ambito scientifico, a seguito del Terremoto dell'Aquila del 6 aprile 2009; in occasione del tragico evento, la stampa riportò con enfasi la notizia secondo la quale Giampaolo Giuliani, un tecnico di laboratorio non laureato dell'INAF, che svolge studi sui terremoti a titolo personale fuori dall'orario di lavoro dell'INAF, nelle settimane precedenti il sisma aveva sostenuto varie ipotesi dell'imminenza di una scossa disastrosa procurando anche alcuni falsi allarmi[7]; questa si sarebbe verificata, a suo dire, in marzo, a grandi linee in quella stessa regione; egli basò la sua analisi sull'aumento improvviso di emissioni diRadon[8], utilizzando però strumentazioni e metodologie previsionali che non sono state ritenute rigorosamente valide dalla comunità scientifica.
Un'altra ipotesi per la previsione di un terremoto fu quella proposta da Raffaele Bendandi, uno pseudo-scienziato autodidatta, secondo il quale i terremoti come le maree sono dovuti all'influenza della Luna e degli altri pianeti sulla crosta terrestre.[9] Tale tesi è stata però sempre smentita dagli studi ufficiali nel campo. C'e' da dire che la documentazione lasciata da Bendandi rimane vaga e che non ha lasciato descritto un metodo preciso e verificabile.
Sullo studio dei precursori sismici di origine elettromagnetica si sta attivamente impegnando l'Associazione Radioamatori Italiana (ARI) predisponendo stazioni di ascolto delle emissioni elettromagnetiche in bassa frequenza ELF (Extremely Low Frequency).[10][11][12]
Anche il monitoraggio dell'eventuale sciame sismico prima di un mainshock spesso non sembra portare a risultati concreti in termini di previsione in quanto la stragrande maggioranza degli sciami sismici evolvono senza produrre catastrofi ovvero dissipandosi più o meno lentamente nel tempo secondo la Legge di Omori.
Attualmente alcuni modelli fisici sperimentali di previsione sismica di natura statistica si sono rivelati abbastanza efficaci nel prevedere alcune sequenze di aftershock, ma abbastanza deludenti nel prevedere il main shock[13].
Allo stadio attuale della ricerca sismologica i risultati più concreti per la previsione dei terremoti si hanno dunque per via statistica nel lungo periodo ovvero consultando mappe di pericolosità che tengono conto dei tempi di ritorno di un sisma in un dato territorio calcolandone dunque la probabilità di occorrenza. Tuttavia l'intervallo di tempo in cui si ritiene probabile il verificarsi di un sisma è piuttosto esteso, anche decine di anni, rendendo vano ogni tentativo ragionevole di prevenzione tramite evacuazione delle popolazioni.
Scossa nel napoletano
La più forte alle 3:08 con magnitudo 4,1. La popolazione è scesa in strada ma non è stato registrato nessun danno
Napoli, 27 set. (TMNews) - Una nuova scossa di terremoto è stata avvertita dalla popolazione in provincia di Benevento dopo gli eventi sismici di stanotte che hanno creato molta paura ma nessun danno a persone o cose. Le località prossime all'epicentro dell'ultima scossa di magnitudo 3,7 (registrata alle 10:35) sono i comuni di Paduli, Sant'Arcangelo Trimonte, Apice e Pietrelcina.
Nella notte tra mercoledì e giovedì, tra le 2:46 e le 6:02, una serie di scosse di terremoto hanno allarmato la popolazione in provincia di Benevento. Tanta la paura e gente in strada, ma nessun danno a persone o cose. I primi eventi sismici, di magnitudo 2,4, si sono registrati poco prima delle 3, mentre alle 3:08 si è avuta una scossa la forte, di magnitudo 4,1, avvertita dagli abitanti di Paduli, Pietrelcina, Apice e Sant'Arcangelo Trimonte, nel Sannio.
Secondo i rilievi registrati dall'Istituto nazionale di Geofisica e vulcanologia, si è poi avuta un'altra scossa alle 3:23, di magnitudo 2,2. Nuovi sussulti della terra, poi, alle 5:47 con magnitudo 3,5 e alle 6:02 con magnitudo 2,5. L'epicentro del sisma, che ha avuto profondità tra i 9 e i 16,5 chilometri, si è registrato nella fascia più superficiale della crosta terreste.
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