Scienze

Che cosa tiene in funzione il campo magnetico della Terra?

Il campo magnetico garantisce la vita sul nostro pianeta: che cosa lo ha fatto funzionare per miliardi di anni? Forse una caratteristica del nucleo della Terra a cui non si pensava.

Una delle caratteristiche del nostro Pianeta è il suo campo magnetico, né troppo debole né troppo intenso: giusto quello che serve a proteggere la superficie della Terra dalle particelle cariche del vento solare e delle radiazioni cosmiche. Se il campo magnetico non ci fosse, la vita, così com'è apparsa sparirebbe in poco tempo. Oggi sappiamo che questo scudo è prodotto dai moti del ferro liquido, l'elemento più abbondante nel nucleo esterno della Terra, il quale dà vita a una geodinamo: una dinamo planetaria che, originando corrente elettrica, provoca come conseguenza la comparsa di un campo magnetico... Questa descrizione è però una semplificazione, e nasconde domande per le quali i geologi non hanno ancora risposte.

Uno studio internazionale (pubblicato su Nature Communications) potrebbe però farci fare un passo in avanti nella comprensione del meccanismo della geodinamo: per il team, sarebbe la presenza di elementi più leggeri del ferro nel nucleo terrestre a permettere la geodinamo, nel presente come nel passato.

La struttura della Terra e i moti del mantello
La struttura della Terra e i moti del mantello, evidenziati dalle frecce. Le frecce indicano la direzione di moto del mantello, che vicino alla crosta si raffredda e in parte esce dalle dorsali oceaniche e in parte torna in profondità. Il movimento alza e abbassa la crosta oceanica anche di 2 chilometri. Per approfondire: Il paradosso del nucleo della Terra.

Il nostro Pianeta si è formato dall'accumulo di polveri e gas che circondavano la protostella che avrebbe dato origine al Sole: in quelle prime fasi gli elementi più pesanti - come il ferro - si aggregavano verso il centro di quello che sarebbe diventato un pianeta, mentre i più leggeri si distribuivano e differenziavano verso l'esterno, vero quella che sarebbe diventata la superficie.

Ecco perché la Terra oggi presenza una diversificazione chimica passando dalla crosta al mantello e fino al nucleo, ma non ci sono zone omogenee: mentre il ferro affondava a formare il nucleo, trascinava con sé anche una parte di elementi leggeri - come ossigeno, zolfo, carbonio, idrogeno... - la cui presenza è confermata dai sismografi che misurano il modo col quale le onde sismiche dei mega terremoti attraversano il pianeta.

A questi elementi si è data poca importanza in relazione al funzionamento della geodinamo, alimentata, come si è sempre pensato, esclusivamente dal calore del nucleo interno. In base a questa ipotesi, l'energia emessa dal nucleo interno è sufficiente a tenere in movimento il ferro liquido del nucleo esterno, che così genera il campo magnetico.

Il nuovo studio vuole aggiunigere un tassello a questo scenario: ipotizza infatti che gli elementi più leggeri presenti nel nucleo esterno abbassino la soglia della temperatura necessaria a mantenere in moto il ferro liquido, e che, senza questi elementi, forse non si sarebbe mai innescato l'effetto geodinamo, anche a parità di calore. I modelli utilizzati per lo studio hanno messo in luce uno scenario nel quale l'8% di silice nel nucleo esterno sarebbe sufficiente per avere in attività la geodinamo dall'inizio della storia del Pianeta a oggi. Non ci sono ancora proiezioni né modelli sul ruolo degli altri elementi leggeri, ed è su questo che si concentreranno i prossimi studi.

13 agosto 2020 Luigi Bignami
Ora in Edicola
Scopri il mondo Focus. Ogni mese in edicola potrai scegliere la rivista che più di appassiona. Focus il magazine di divulgazione scientifica più letto in Italia, Focus Storia per conoscere la storia in modo nuovo ed avvincente e Focus Domande & Risposte per chi ama l'intrattenimento curioso e intelligente.

ll ritratto, le scoperte, il viaggio sul brigantino Beagle di Charles Darwin, il grande naturalista che riscrisse le leggi della vita e sfidò il pensiero scientifico e religioso del suo tempo. E ancora: la mappa delle isole linguistiche in Italia, per capire dove e perché si parla cimbro, occitano, grecanico o albanese; niente abiti preziosi, gioielli e feste: quando l'ostentazione del lusso era vietata; ritorno a Tientsin, un angolo di Cina “made in Italy”.

ABBONATI A 29,90€

La scienza sta già studiando il futuro di chi abiterà il nostro Pianeta. Le basi lunari e marziane saranno il primo step per poi puntare a viaggi verso stelle così lontane da richiedere equipaggi che forse trascorreranno tutta la vita in astronavi-città. Inoltre: quanto conta il sesso nella vita di coppia; i metodi più efficaci per memorizzare e ricordare; perché dopo il covid l'olfatto e il gusto restano danneggiati. E come sempre l'inserto speciale Focus Domande&Risposte ricco di coriosi quesiti ai quali rispondono studi scientifici.

ABBONATI A 29,90€
Follow us