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Dai cristalli antichi il link tra nucleo terrestre e campo magnetico

Analizzando le impronte magnetiche impresse nei cristalli antichi, una ricerca condotta dall’Università di Rochester ha stabilito con precisione a 550 milioni di anni l’età del nucleo interno della Terra: lo studio suggerisce, inoltre, che la sua formazione sia stata la causa diretta del ringiovanimento del campo magnetico terrestre. Il nostro scudo protettivo ha subito, infatti, circa 565 milioni di anni fa, una fase di radicale declino perdendo il 90% della sua forza attuale, per poi rinforzarsi di nuovo poco prima dell’esplosione della vita sulla Terra.

La ricerca, i cui risultati sono pubblicati su Nature Communications, fornisce indizi fondamentali sull’evoluzione del meccanismo che sostiene il campo magnetico e di conseguenza su come la Terra sia diventata un pianeta abitabile.

Il campo magnetico terrestre è per noi di vitale importanza. Esso funge, infatti, da scudo protettivo contro le radiazioni e il vento solare, sostenendo, così, le condizioni necessarie per ospitare la vita sulla Terra. Questo scudo è generato dal movimento vorticoso del ferro liquido a 2900 km sottoterra, nella parte esterna del nucleo terrestre.
La relazione tra il campo magnetico e il nucleo della Terra rimane, tuttavia, tra i fenomeni meno compresi dagli scienziati. Questo a causa della difficoltà nel misurare direttamente il campo magnetico terrestre.

Eppure, importanti indizi sulla sua direzione e sulla sua intensità sono custoditi nei cristalli antichi: minerali che risalgono dal nucleo fuso verso la superficie terrestre. Raffreddandosi dallo stato fuso, questi minerali imprigionano minuscole particelle magnetiche che fungono per gli scienziati come una carta d’identità del nostro scudo.

Utilizzando un laser e il magnetometro Squid (Superconducting Quantum Interference Device), i ricercatori dell’Università di Rochester hanno effettuato una ricerca paleomagnetica, ossia hanno analizzato gli aghi magnetici bloccati nel minerale feldspato.
Finalizzata a definire con maggior precisione l’età del nucleo interno terrestre, la ricerca ha identificato due momenti chiave nella sua evoluzione.

Secondo lo studio, questo si sarebbe formato 550 milioni di anni fa, solo 15 milioni di anni dopo il collasso del campo terrestre. Una coincidenza che suggerisce ai ricercatori che la nascita del nucleo interno abbia prima ricaricato il nucleo esterno fuso per poi ripristinare, così, la forza del campo magnetico.

Altro riscontro è la stima a 450 milioni di anni fa dell’evoluzione del nucleo interno in una doppia struttura: un nucleo interno più esterno e un nucleo interno più profondo. Una trasformazione che coincide cronologicamente con i cambiamenti avvenuti, a causa della tettonica a placche in superficie, nella struttura del mantello terrestre sovrastante, lo strato più spesso del nostro Pianeta.

«Poiché abbiamo stabilito con maggiore precisione l’età del nucleo interno, abbiamo potuto esplorare il fatto che l’attuale nucleo interno è in realtà composto da due parti – spiega John Tarduno dell’Università di Rochester – I movimenti tettonici delle placche sulla superficie terrestre hanno influenzato indirettamente il nucleo interno e la storia di questi movimenti è impressa in profondità nella struttura del nucleo interno».

La ricerca offre così una migliore comprensione delle dinamiche e della crescita del nucleo interno terrestre, suggerendo importanti indizi sulle implicazioni che tale evoluzione ha avuto sul campo magnetico terrestre.

Immagine in evidenza: rappresentazione della Terra senza nucleo interno nella prima immagine; poi con un nucleo interno che inizia a crescere circa 550 milioni di anni fa (seconda immagine); infine, con un nucleo interno più esterno e uno più interno, evoluzione di circa 450 milioni di anni fa (terza immagine) Crediti: University of Rochester illustration / Michael Osadciw 

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