Punto caldo

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Disambiguazione – "hot spot" rimanda qui. Se stai cercando altri significati, vedi Hotspot.
Hot-spot posto sotto lo Yellowstone

In geologia, un punto caldo (hot-spot in inglese) è un punto della superficie terrestre interessato da un'anomala risalita del mantello verso la superficie terrestre; è il caso, per esempio, delle isole Hawaii o del Parco di Yellowstone. Una caratteristica di queste aree vulcaniche è quella di poter essere collocate anche all'interno delle placche tettoniche, invece che ai confini di queste ultime, come avviene con le aree vulcaniche che si sviluppano lungo i margini delle placche stesse.

Storia[modifica | modifica wikitesto]

Nel 1963 John Tuzo Wilson spiegò il fenomeno ipotizzando che l'origine del magma fosse una specie di colonna di fuoco, detta pennacchio (in inglese plume), del diametro di 100-250 km e localizzata all'interno del mantello terrestre[1]. Nel 1971 William Jason Morganti ipotizzò che, bloccato all'interno della Terra, il punto caldo non si sarebbe spostato: a spostarsi sarebbe stata invece la zolla. Ad esempio, il punto caldo all'origine della catena sottomarina Hawaii-Emperor sarebbe rimasto a una latitudine di circa 19° nord, mentre la zolla del Pacifico si sarebbe spostata verso nordovest di una decina di centimetri all'anno.

Sarebbe stata pertanto la placca, e non il punto caldo, a spostarsi. Il magma, risalito in superficie, avrebbe dato origine a un'isola; il movimento continuo della placca allontanerebbe l'isola dal punto caldo, generando una nuova isola, continuando così il ciclo.[2] Ne risulta così una catena di vulcani allineati lungo il percorso della zolla, come una dorsale oceanica, ma asismica. Da allora, i punti caldi sono stati considerati dei punti fissi, stazionari, nello schema teorico della Tettonica a zolle.

Recenti indagini sulla catena sottomarina Hawaii-Emperor, tuttavia, hanno proposto che i punti caldi siano dotati di una certa mobilità.[3] Oggi quindi l'evidenza geologica mostra come la causa probabile sia la convezione degli strati superiori del mantello.[4][5] I geologi hanno identificato 40 o 50 punti caldi sul pianeta. I più attivi sono quelli delle Hawaii, dell'isola di Réunion, di Yellowstone e dell'Islanda.

Origine[modifica | modifica wikitesto]

I punti caldi si originano nella parte più profonda del mantello, adiacente al nucleo esterno, all'interno del "livello D" ("D layer"), a una profondità di circa 2.900 km. Questo livello è costituito dai materiali più pesanti delle placche in subduzione, che affondando nel mantello si accumulano all'interfaccia con il nucleo. Il limite tra il mantello e il nucleo non è solamente un limite composizionale, ma anche termico: infatti la temperatura di circa 3.000 °C del nucleo esterno diminuisce di varie centinaia di gradi nei primi 200 km del mantello. I punti precisamente si innescano nelle aree dove viene trasferita una sufficiente quantità di calore dal nucleo esterno, liquido, al mantello.

Il pennacchio risale nel mantello perché il materiale di cui è composto è più caldo e quindi meno denso e viscoso del materiale circostante, formando così un condotto cilindrico di circa 150 km di diametro. Una volta che il materiale arriva alla base della litosfera si ha fusione parziale e generazione di grandi quantità di magma. Qui la testa della colonna ascendente si allarga, raggiungendo un diametro fino a 1.000 km. Il magma generato nella parte sommitale del pennacchio penetra nella litosfera e porta all'estrusione di grandi volumi di basalti.

Lista di punti caldi attivi[modifica | modifica wikitesto]

Mappa che mostra la posizione di alcuni dei punti caldi più importanti

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ John Tuzo Wilson, A possible origin of the Hawaiian Islands, in Canadian Journal of Physics, vol. 41, 1963, pp. 863-870.
  2. ^ W. J. Morgan, Convection plumes in the lower mantle, in Nature, vol. 230, 5 marzo 1971, pp. 42-43, DOI:10.1038/230042a0.
  3. ^ John A. Tarduno, Punti caldi alla deriva, in Le Scienze, ed. ital. di Scientific American, n. 475, marzo 2008, pp. 89-93.
  4. ^ Laura Wright, Raising hot spots, 2008
  5. ^ Christiansen, R.L., G.R. Foulger, and J.R. Evans, Upper mantle origin of the Yellowstone hotspot (PDF), in Bull. Geol. Soc. Am., vol. 114, 2002, pp. 1245-1256.

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