Nelle profondità della Terra, le correnti di ferro liquido generano quello che conosciamo come il campo magnetico terrestre, che da sempre protegge la vita sul nostro pianeta, l’atmosfera e, ora, anche i nostri satelliti e gli astronauti ed i tachionauti della Stazione Spaziale Internazionale e della stazione spaziale cinese dalle radiazioni dannose in arrivo dallo spazio esterno e dal Sole.
Questo campo magnetico cambia nel tempo e si comporta in modo diverso nelle diverse parti del mondo. Il campo può persino cambiare completamente la polarità, con i poli magnetici nord e sud che si invertono. Questa inversione si è verificata l’ultima volta 780.000 anni fa.
Nell’oceano Atlantico meridionale, tra il Sud America e l’Africa meridionale, esiste un’enigmatica regione magnetica chiamata Anomalia del Sud Atlantico, dove il campo magnetico terrestre è molto debole e i ricercatori ancora non hanno capito quale sia la causa di questo comportamento anomalo.
Generalmente, si ritiene che prima di un’inversione dei poli magnetici il campo magnetico della Terra si indebolisca e diventi più instabile, ragione per cui alcuni hanno sostenuto che questa situazione potrebbe essere la prova che stiamo per affrontare un’inversione.
Uno nuovo studio, pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences, ha scoperto da quanto tempo agisce l’anomalia nel Sud Atlantico – e fa luce sul fatto se sia qualcosa di cui preoccuparsi.
L’indebolimento del campo magnetico ci rende più vulnerabili alle tempeste magnetiche provocate dal Sole che potrebbero fare danni notevoli alla nostra infrastruttura elettronica, alle reti elettriche, alle comunicazioni e ai satelliti in orbita.
Il campo magnetico dell’Anomalia del Sud Atlantico è così debole che può influenzare negativamente i satelliti e la loro tecnologia quando sorvolano quell’area. Si pensa che l’anomalia sia collegata a un’area di campo magnetico che punta in una direzione diversa rispetto al resto nella parte superiore del nucleo esterno liquido del pianeta ad una profondità di 2.889 chilometri all’interno della Terra.
Questa “patch di flusso inverso” è cresciuta negli ultimi 250 anni. Non sappiamo se si tratti semplicemente del prodotto unico dei movimenti caotici del fluido del nucleo esterno o piuttosto dell’ultima di una serie di anomalie all’interno di questa particolare regione succedutesi in lunghi periodi di tempo.
Se si trattasse di una funzionalità non ricorrente, la posizione attuale non sarebbe significativa: potrebbe accadere ovunque, forse in modo casuale. Ma in questo caso, rimane la questione se le sue dimensioni e profondità crescenti possano segnare l’inizio di una nuova inversione.
Se si trattasse dell’ultimo episodio di una serie che ricorre da milioni di anni, tuttavia, ciò renderebbe meno probabile che sia il prodromo di un’inversione. È comunque necessario trovare una spiegazione specifica per ciò che sta causando questo strano comportamento del campo magnetico in quel particolare posto.
Rocce vulcaniche e campo magnetico
Per scoprirlo, gli autori dello studio si sono recati a Sant’Elena, un’isola nel mezzo dell’Oceano Atlantico meridionale. Quest’isola, dove fu esiliato Napoleone che vi morì nel 1821, è fatta di rocce vulcaniche. Queste provengono da due vulcani separati che sono esplosi da otto a 11,5 milioni di anni fa.
I risultati delle analisi sulle rocce vulcaniche che compongono l’isola hanno mostrato che il campo magnetico di Sant’Elena ha assunto direzioni molto diverse durante il periodo eruttivo dei due vulcani, dimostrando che il campo in questa regione è molto meno stabile rispetto ad altri luoghi.
Questo succede perché quando le rocce vulcaniche si raffreddano, i piccoli granelli di ossido di ferro al loro interno si magnetizzano e quindi fissano la direzione e la forza del campo magnetico terrestre in quel momento e luogo.
La scoperta sfida l’idea che l’anomalia esista solo da pochi secoli. Al contrario, l’intera regione è probabilmente instabile da milioni di anni. Ciò implica che la situazione attuale non è così rara come alcuni scienziati hanno ipotizzato, rendendo meno probabile che rappresenti l’inizio di un’inversione.
Una finestra verso l’interno della Terra
Quindi, cosa potrebbe spiegare le strane anomalie magnetiche della regione?
Il nucleo esterno liquido che le sta generando si muove (per convezione) a velocità così elevate che possono verificarsi cambiamenti su scale temporali molto brevi. Il nucleo esterno interagisce con lo strato che lo sovrasta, chiamato mantello, che si muove molto più lentamente. Ciò significa che è improbabile che il mantello sia cambiato molto negli ultimi dieci milioni di anni.
Dalle studio delle onde sismiche che passano attraverso la Terra, abbiamocapito alcune cose sulla struttura del mantello.
Sotto l’Africa c’è una grande caratteristica nel mantello più basso in cui le onde si muovono più lentamente attraverso la Terra – il che significa che molto probabilmente c’è una regione insolitamente calda del mantello più basso. Ciò potrebbe causare una diversa interazione con il nucleo esterno in quella posizione specifica, il che potrebbe spiegare lo strano comportamento del campo magnetico nell’Atlantico meridionale.
Un altro aspetto della parte interna della Terra è il nucleo interno, che è una palla solida delle dimensioni di Plutone sotto il nucleo esterno. Questo sta lentamente crescendo, ma non allo stesso ritmo ovunque. C’è la possibilità che stia crescendo più velocemente da un lato, causando un flusso all’interno del nucleo esterno che sta raggiungendo il confine esterno con il mantello roccioso appena sotto l’emisfero atlantico.
Ciò potrebbe causare il comportamento irregolare del campo magnetico sulle lunghe scale temporali individuato nelle rocce vulcaniche di Sant’Elena.
Sebbene ci siano ancora molte domande sulla causa esatta del comportamento irregolare del campo magnetico nell’Atlantico meridionale, questo studio dimostra che queste anomalie persistono da milioni di anni, causate, probabilmente, dalle interazioni geofisiche che avvengono nell’ancora in gran parte misterioso interno della Terra.
Insomma, se anche il nostro pianeta si stesse preparando ad un’inversione del campo magnetico non c’è modo, almeno attualmente, di capirlo dall’esame dell’Anomalia Atlantica Meridionale.
