Il nucleo della Terra divenne solido molto più tardi di quanto credessimo

Il nocciolo duro del nostro Pianeta è così da circa 565 milioni di anni: meno tempo del previsto, come suggerisce l'analisi di alcune antiche rocce che conservano traccia del campo magnetico di allora.

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Il nucleo della Terra inizia a circa 2900 km sotto la superficie.|Shutterstock

La Terra avrà anche 4 miliardi e mezzo di anni, ma il suo cuore è... bambino: il nucleo del nostro Pianeta potrebbe essere divenuto solido molto più recentemente di quanto si pensasse, con una trasformazione che impattò in modo deciso sull'intensità del campo magnetico terrestre.
Un nuovo studio pubblicato su Nature Geoscience colloca a 565 milioni di anni fa il momento in cui la parte più interna del nucleo del nostro pianeta si solidificò - un fenomeno fisico conosciuto come nucleazione.

 

Da tempo sappiamo che, sotto il mantello, il cuore della Terra è composto principalmente da due strati: uno più esterno a base di ferro liquido e, in percentuale minore, di nichel, e un "nocciolo" solido più interno.

Sul modo in cui le due parti si siano differenziate restano ancora molte domande aperte (ne abbiamo scritto qui), così come sui tempi: la forbice finora ipotizzata era tra il mezzo miliardo e i due miliardi e mezzo di anni fa - in ogni caso, molto dopo la formazione terrestre -  tuttavia la nuova ricerca propende per l'estremità inferiore di questo intervallo.

 

Un effetto del nucleo. A far propendere per questa ipotesi sono alcune misurazioni di come il campo magnetico che circonda e protegge la Terra dalle radiazioni che arrivano dallo Spazio si sia trasformato nel corso del tempo. Si pensa infatti che questo "scudo" si formi per i movimenti della parte fluida del nucleo dovuti alla rotazione del pianeta o alla convezione, fenomeno che avviene quando un fluido viene a contatto con un corpo a temperatura maggiore, si scalda a sua volta, diminuisce di densità e risale verso l'alto. Questi torrenti di "lava" in movimento formano correnti elettriche che a loro volta generano un campo magnetico inclinato di circa 11,5 gradi rispetto all'asse di rotazione terrestre.

 

Allineati. I ricercatori dell'Università di Rochester hanno analizzato l'orientamento di alcuni cristalli preservati in campioni di roccia di 565 milioni di anni fa estratti in Quebec (Canada). Come aghi di una bussola, questi cristalli offrono una testimonianza di com'era il campo magnetico terrestre quando per la prima volta furono intrappolati nel minerale che li ospita.

 

Da questi indizi e da altri che confermano anomalie geomagnetiche in quel periodo, si è dedotto che, allora, il campo magnetico della Terra era 10 volte più debole rispetto ad oggi, e si trovava ai minimi storici, sul punto di collassare. L'inizio della nucleazione arrivò al momento giusto, e da debole e disorganizzato, il campo magnetico divenne più intenso e stabile (nonostante alcune riportate oscillazioni e gli episodi di inversione che avvengono ogni qualche migliaio di anni, ma che non comportano un indebolimento come quello di mezzo miliardo di anni fa).

 

Indizi. Le osservazioni sono in linea con alcuni modelli teorici della Terra che suggeriscono, come data di nucleazione, circa 600 milioni di anni fa. Gli stessi modelli prevedono che la nucleazione sia preceduta da una fase di indebolimento e disordine del campo magnetico; mano a mano che il nucleo, solidificandosi, si raffredda, diminuiscono i moti convettivi, e la geodinamo che alimenta le linee di campo perde forza. Questo dato sarebbe compatibile con il debole campo magnetico documentato nelle rocce canadesi.

L'ipotesi di un nucleo "giovane", che andrà comunque confermata, reca con sé anche alcuni problemi da risolvere. Uno di questi è che un cuore di più recente solidificazione dovrebbe avere una temperatura maggiore di quella stimata (5.400 °C per il nocciolo solido). Potrebbero quindi sfuggirci alcune informazioni importanti sulla sua composizione chimica.

 

Esobiologia. Oltre a migliorare la conoscenza della Terra, lo studio potrebbe aiutarci a selezionare gli esopianeti aventi condizioni favorevoli alla vita. Gli stessi fattori che hanno influenzato il campo magnetico terrestre potrebbero influire anche sullo scudo magnetico degli altri pianeti, e sulla possibilità di questi corpi di trattenere un'atmosfera.

 

01 Febbraio 2019 | Elisabetta Intini