Scienze

Fiumi di ferro fluido caratterizzano il campo magnetico

Il ferro fluido scorre veloce nel nucleo esterno della Terra, influenzando il campo magnetico del pianeta.

Grazie ai tre satelliti del Progetto Swarm dell’Agenzia spaziale europea, lanciati nelle 2013, il cui obiettivo è misurare e distinguere i diversi campi magnetici che si formano dal nucleo, dal mantello, dalla crosta, dagli oceani, dalla ionosfera e dalla magnetosfera terrestre, si è riusciti a individuare delle vere e proprie correnti di fluidi di ferro. Scorrono nel nucleo terrestre e, per alcune caratteristiche, tra cui la velocità, sono paragonate alle correnti atmosferiche chiamate correnti a getto.

Correnti a getto. Il campo magnetico principale del nostro pianeta è dovuto all'oceano di ferro liquido surriscaldato che costituisce la gran parte del nucleo esterno, che inizia a circa 2.900 km di profondità.

Disposizione e orbite diverse dei satelliti Swarm consentono di ricostruire l'andamento del campo magnetico terrestre e ciò che lo produce. © ESA

I moti di questo fluido in un ambiente così estremo per le temperature e le pressioni crea potenti correnti elettriche che, a loro volta, generano il campo magnetico che avvolge l'intera Terra (e ci protegge dal vento solare e dalle radiazioni cosmiche).

Grazie alle accurate misurazioni ottenute dai satelliti Swarm si è potuto distinguere con estrema precisione il magnetismo prodotto nel nucleo da quello di altra origine. Quindi, monitorando le variazioni del campo magnetico prodotto dal nucleo, un gruppo di ricercatori è riuscito a comprendere come il ferro si muove a tali profondità.

In un lavoro pubblicato su Nature Geoscience (sommario, in inglese) i geofisici delle università di Leeds (UK) e Copenhagen (Danimarca) propongono un modello del nucleo della Terra dove esisterebbero vere e proprie correnti a getto di materiale fuso, che appunto ricordano le correnti a getto nell'alta atmosfera.

Alaska e Siberia. Philip Livermore (Leeds), autore principale dello studio, sottolinea l'importanza del lavoro: «Dalle misurazioni dei satelliti Swarm abbiamo acquisito informazioni della dinamica del nucleo terrestre come mai si era riusciti in precedenza: per la prima volta abbiamo rilevato i moti veloci del ferro nel nucleo esterno, e abbiamo compreso i motivi di tali correnti».

I campi magneti secondari che si formano all'interno e all'esterno della Terra rendono più complesso lo studio del campo magnetico principale. © ESA

La ricerca ha rivelato che al di sotto dell'Alaska e della Siberia il ferro liquido del nucleo esterno si muove a circa 40 km all'anno, ossia migliaia di volte più rapidamente di quanto facciano le placche tettoniche che costituiscono la parte più esterna del pianeta. I getti si formano tra due regioni del nucleo, dove il materiale si muove come se venisse spremuto formando perciò un getto.

È molto probabile che alla base di tutto ciò vi siano variazioni significative del campo magnetico per diverse aree del nucleo stesso. Secondo i ricercatori, l'identificazione di queste correnti è solo la prima di numerose sorprese che il campo magnetico del nostro pianeta potrebbe riservarci.

22 dicembre 2016 Luigi Bignami
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