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L’ultima ‘rapida’ inversione del campo magnetico terrestre

Cosa succederebbe se, un giorno, ci accorgessimo che l’ago della bussola punta a Sud invece che a Nord? In realtà, non è poi così tanto strano come può sembrare perchè il campo magnetico terrestre si è invertito più volte nel corso della storia del nostro pianeta. Il campo magnetico di dipolo, analogo a quello di una barra magnetica, rimane costante per migliaia o milioni di anni e poi, per ragioni che non sono ancora completamente note, si indebolisce e di tanto in tanto inverte la sua direzione su tempi scala dell’ordine di qualche migliaio d’anni. Oggi, un nuovo studio condotto da un gruppo di ricercatori associati a università italiane, francesi e americane dimostra che circa 786 mila anni fa l’ultima inversione del campo magnetico terrestre avvenne molto rapidamente, addirittura in meno di un secolo, confrontabile quindi con la vita media di un essere umano. I risultati di questo studio sono stati pubblicati sulla rivista Geophysical Journal International.

La scoperta arriva da nuove prove che suggeriscono che l’intensità del campo magnetico terrestre sta diminuendo ad un ritmo 10 volte più veloce di quanto ci si aspetta, una possibile evidenza per cui si potrebbe prevedere una prossima inversione dei poli nell’arco di qualche migliaio di anni. L’inversione magnetica viene causata sostanzialmente dai processi di convezione presenti nel nucleo di ferro della Terra e nonostante sia un evento che avviene su scala planetaria, tuttavia non ci sono catastrofi documentate che siano riconducibili alle inversioni magnetiche del passato. Oggi, però, una tale inversione potrebbe causare il caos con la nostra rete elettrica, generando tutta una serie di scariche elettriche e cortocircuiti. E poiché il campo magnetico terrestre fa da scudo per proteggere la vita sulla Terra dalle particelle energetiche che provengono dallo spazio, principalmente particelle solari e raggi cosmici, e che possono causare mutazioni genetiche, un indebolimento o una perdita temporanea del campo magnetico terrestre prima di una inversione permanente potrebbe aumentare i casi di cancro. In più, il pericolo per la vita potrebbe essere ancora maggiore se l’inversione dei poli venisse preceduta da lunghi periodi di instabilità dello stesso campo magnetico.

Il ‘Polo Nord’, cioè la direzione del nord magnetico, è stato invertito un milione di anni fa. Questa mappa mostra come, a partire da circa 789 mila anni fa, il Polo Nord abbia ‘vagato’, per così dire, intorno all’Antartide per diverse migliaia di anni prima di puntare all’orientamento che conosciamo oggi, dove il polo si trova da qualche parte nella regione artica. Credit: L. Sagnotti et al. 2014

Gli scienziati hanno eseguito varie misure dell’allineamento del campo magnetico negli strati di antichi sedimenti di un lago che sono ora visibili nel bacino di Sulmona nei pressi dell’Aquila, in Abruzzo. I sedimenti lacustri contengono strati di cenere che viene eruttata periodicamente da una vasta area di vulcani vicino ai colli Sabatini, al Vesuvio e ai colli Albani. I ricercatori italiani, guidati da Leonardo Sagnotti dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia di Roma, hanno misurato le direzioni del campo magnetico che si sono “congelate” nei sedimenti accumulatesi sul fondo dell’antico lago. Il gruppo di ricercatori guidati da Paul Renne, direttore del Berkeley Geochronology Center e professore di scienze terrestri e planetarie presso la UC di Berkeley, hanno utilizzato la datazione radiometrica argon-argon, un metodo ampiamente utilizzato per determinare l’età delle rocce, che è tipicamente dell’ordine di qualche migliaio fino a qualche miliardo di anni, e per determinare l’età degli strati di cenere al di sopra e al di sotto dello strato di sedimenti allo scopo di registrare il periodo in cui si è avuta l’ultima inversione dei poli. Poiché i sedimenti lacustri sono stati depositati ad un ritmo elevato ma costante nel corso di 10.000 anni, il team è stato in grado di interpolare la data dello strato che mostra l’inversione magnetica, detta inversione Matuyama-Brunhes, ottenendo una data di circa 786 mila anni fa. Questo valore è molto più preciso di quello ricavato da studi precedenti che suggeriscono che l’ultima inversione sia avvenuta tra 770 mila e 795 mila anni fa. Il fatto più sorprendente è che l’inversione dei poli sarebbe avvenuta molto rapidamente, forse in meno di 100 anni. Dunque, non sappiamo se la prossima inversione avverrà improvvisamente e non sappiamo se lo farà come quella precedente. Questi dati sono stati poi confermati da Sebastien Nomade del Laboratory of Environmental and Climate Sciences in Gif-Sur-Yvette, Francia.

Che lo vogliamo o no, la scoperta mette qualche preoccupazione per la civiltà moderna e probabilmente aiuterà i ricercatori a capire meglio come e perché il campo magnetico terrestre inverte periodicamente la sua polarità. Secondo le analisi condotte dai ricercatori italiani, l’inversione del campo magnetico sarebbe stata preceduta da un periodo di instabilità durato poco più di 6.000 anni. Inoltre, il periodo di instabilità sarebbe stato caratterizzato da due intervalli di tempo, ciascuno di circa 2.000 anni, in cui sarebbe diminuita l’intensità del campo magnetico. E’ probabile che i rapidi cambiamenti di direzione del campo magnetico possano essersi verificati nel primo periodo di minima intensità, mentre la completa inversione di polarità, cioè quella che ha portato ad essere oggi la direzione del campo magnetico terrestre, sarebbe avvenuta verso la fine del secondo intervallo di minima intensità.

UC Berkeley: Earth’s magnetic field could flip within a human lifetime
Geophysical Journal Intl: Extremely rapid directional change during Matuyama-Brunhes geomagnetic polarity reversal

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