Che cosa cambia il campo magnetico della Terra

I moti caotici del ferro fuso a differenti temperature e densità, nel nucleo esterno della Terra, produrrebbero variazioni e spostamenti del campo magnetico, anche repentine.

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Il quadro caotico dei fenomeni magnetici nel nucleo della Terra (esterno e interno).|Aubert et al./IPGP/CNRS

È difficile pensare alla vita sulla Terra senza il campo magnetico che la protegge dalle radiazioni cosmiche, oltre che dal vento solare, che potrebbe spogliare la Terra dalla sua atmosfera, com'è successo e succede su Marte.

 

In sintesi - Nuove ipotesi sui fenomeni che generano i capricci del campo magnetico della Terra
Il campo magnetico della Terra ci sembra "capriccioso" perché non lo comprendiamo: ecco che cosa cambia con le nuove ipotesi sui moti del ferro fluido nel nucleo.
 
Per approfondire vedi anche il paradosso del nucleo della Terra (perché è solido?).

Prezioso e indispensabile per la vita sulla Terra, ma instabile: a volte aumenta o diminuisce d’intensità (come negli ultimi secoli); i poli possono invertirsi e quando non succede (come adesso), si "muovono", a volte lentamente, altre velocemente (in termini geologici) come in tempi più recenti, con il nord magnetico che "viaggia" alla velocità di 48 chilometri l’anno.

 

Data l’importanza del campo magnetico è naturale cercare di "conoscerlo meglio", cosa tuttavia non facile, perché la sua origine è celata nel nucleo esterno della Terra, dove i moti del magma metallico (ferro, e una piccola percentuale di nichel) creano gli intensi campi elettrici che generano il campo magnetico.

 

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La struttura della Terra (clicca sull'immagine per ingrandirla). | elab. focus.it

 

Una ricerca pubblicata su Nature potrebbe aiutare a spiegare, e forse persino a prevedere, gli spostamenti per noi finora caotici del campo magnetico. A questo lavoro, i geofisici Julien Aubert (Istituto di Fisica del Globo dell'Universita di Parigi) e Christopher Finlay (National Space Institute della Technical University della Danimarca) hanno dedicato similazioni per complessive 4 milioni di ore: ovvero 456 anni di tempo-macchina per il centro di calcolo impegnato nell'elaborazione dei modelli.

La ricerca suggerisce che le variazioni nel campo magnetico sono causate da cambiamenti periodici - presumibilmente casuali - nella distribuzione del ferro liquido che, a diverse temperature e densità, che si muove nel nucleo.

 

geomagnetismo: il campo magnetico e i moti del ferro fluido nel nucleo esterno del pianeta
Il campo magnetico della Terra si forma per lo più nel nucleo esterno liquido, a oltre 3.000 chilometri di profondità.

 

I ricercatori sono partiti dall’idea generalmente accettata che il ferro più caldo e più vicino al nucleo interno (che è solido) si muove verso l’alto a una velocità di circa nove chilometri l’anno. Esisterebbero però sacche di ferro più calde e meno dense, che perciò risalirebbero più rapidamente del materiale circostante. Questo fenomeno produrrebbe le "onde magnetiche" che causano i sussulti geomagnetici. «Bisogna pensare alle onde magnetiche come a corde vibranti di uno strumento musicale», commenta Aubert: «la "perturbazione" causata dalle vibrazioni genera i fenomeni che vediamo in superficie, per esempio lo spostamento dei poli magnetici.»

 

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Una delle più interessanti "applicazioni" del campo magnetico della Terra: protegge il pianeta dal vento solare, che ci investe a 700 km al secondo. | DTU Space

 

La nuova ipotesi offre strumenti importanti per una più precisa interpretazione della struttura della Terra e di ciò che avviene nel suo nucleo; dal punto di vista pratico non sembrano esserci, al momento, ricadute concrete: tuttavia, i ricercatori sono fiduciosi per i benefici che potrebbe avere sul lavoro di aggiornamento delle mappe del campo magnetico terrestre, che sono fondamentali per la navigazione aerea e marittima e per i satelliti GPS.

02 Maggio 2019 | Luigi Bignami