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216 | rivista di scienza |
Anche la velocità di propagazione delle onde longitudinali è espressa da dove rappresenta il coefficiente dell’elasticità di volume, cioè la resistenza che oppone la materia a subire variazioni di volume. Nagaoka determinò i valori di e per un gran numero di rocce di tutte le epoche geologiche, dalle arcaiche alle cenozoiche, e verificò che in generale la densità cresce coll’antichità della roccia, ma che i coefficienti crescono in proporzione molto più rapida, cosicchè la velocità di propagazione delle onde in una roccia arcaica è molto maggiore che in una roccia recente. Mentre, p. es., in uno scisto arcaico la velocità delle onde longitudinali era di oltre 7 chilometri al secondo, in un’arenaria del terziario non era che di circa 2. Già questo fatto ci dice che, nella zona profonda delle rocce primitive, il grado di rigidità è molto maggiore che negli strati superficiali. Ma le velocità dei primi tremiti è in media di oltre 9 chilometri, e, poichè la densità nel nucleo centrale dev’essere molto maggiore, più che doppia, di quella delle rocce arcaiche più compatte, dobbiamo ammettere che ivi anche il valore di sia sensibilmente più che doppio di quello delle rocce stesse.
Questa forte rigidità, di forma e di volume, dei materiali costitutivi della massa centrale della Terra, e la grande velocità, che ne consegue, della propagazione delle onde elastiche ci danno un indizio (noto, un semplice indizio) della natura dei materiali stessi. I corpi più densi, e nei quali la velocità del suono è maggiore, sono i metalli pesanti. È probabile quindi che il nucleo terrestre sia metallico.
Ma l’osservazione ci porta spontaneamente ad altre induzioni probabili, vivamente rappresentative della interna costituzione del nostro globo. Abbiamo veduto che la velocità di propagazione delle onde elastiche è la stessa lungo tutte le corde, qualunque sia la loro lunghezza, purchè non siano molto brevi. Questo fatto ci dice che il cammino di propagazione dal centro, quando sia sensibilmente inclinato rispetto alla superficie, cioè abbastanza penetrante in profondità, si compie per la maggior parte entro il nucleo centrale metallico, più denso e più rigido, o almeno entro rocce molte compatte, dove la velocità d’onda sia grandissima. La crosta superficiale di rocce, nelle quali tale velocità è molto minore, deve rappresentare una frazione molto piccola della massa, perchè le onde,