Secondo un sorprendente nuovo studio che ha sondato le zone più profonde del nostro pianeta con le onde sismiche dei terremoti, il nucleo interno della Terra ha recentemente smesso di ruotare e potrebbe ora invertire la direzione della sua rotazione.
Va notato che questa è più o meno la trama del film catastrofico del 2003 The Core, nel nostro caso, però, non è necessario preoccuparsi di evitare un’apocalisse imminente bombardando il centro della Terra.
Mentre la rotazione del nucleo influenza l’ambiente della superficie terrestre, gli scienziati ritengono che questa inversione periodica della rotazione sia una parte normale del suo comportamento che non pone rischi per la vita sul nostro pianeta.
Il nucleo interno della Terra è una sfera di metallo solido grande circa il 75 percento delle dimensioni della Luna. Può ruotare a velocità e direzioni diverse rispetto al nostro pianeta perché si trova all’interno di un nucleo esterno liquido, ma i iricercatori non sono sicuri di quanto velocemente giri o se la sua velocità varia nel tempo.
Situato quasi 5000 km sotto i nostri piedi, il nucleo subisce pressioni così intense che probabilmente è caldo quanto la superficie del Sole. Poiché è così remoto e difficile da studiare, il nucleo interno rimane uno degli ambienti meno compresi del nostro pianeta, anche se è chiaro che svolge un ruolo in molti processi che rendono il nostro mondo abitabile, come la generazione del campo magnetico che protegge la nostra atmosfera e impedisce alle radiazioni cosmiche nocive di raggiungere la superficie.
Ora, Yi Yang e Xiaodong Song, una coppia di ricercatori del SinoProbe Lab dell’Università di Pechino presso la School of Earth and Space Sciences, hanno effettuato “osservazioni sorprendenti che indicano che il nucleo interno ha quasi cessato la sua rotazione nell’ultimo decennio e potrebbe subire un’inversione del senso di rotazione in un’oscillazione multidecennale, con un altro punto di svolta nei primi anni ’70“, secondo uno studio pubblicato su Nature Geoscience.
“Ci sono due forze principali che agiscono sul nucleo interno“, hanno spiegato Yang e Song in un’intervista. “Uno è la forza elettromagnetica. Il campo magnetico terrestre è generato dal movimento del fluido nel nucleo esterno. Si prevede che il campo magnetico che agisce sul nucleo metallico interno spinga il nucleo interno a ruotare mediante accoppiamento elettromagnetico. L’altro è la forza di gravità. Il mantello e il nucleo interno sono entrambi altamente eterogenei, quindi la gravità tra le loro strutture tende a trascinare il nucleo interno nella posizione di equilibrio gravitazionale, il cosiddetto accoppiamento gravitazionale”.
“Se le due forze non sono bilanciate, il nucleo interno accelererà o decelererà“, hanno aggiunto. “Sia il campo magnetico che la rotazione terrestre hanno una forte periodicità di 60-70 anni. Crediamo che la proposta oscillazione di 70 anni del nucleo interno sia guidata dalle forze elettromagnetiche e gravitazionali”.
Song ha trascorso decenni cercando di svelare i misteri del nucleo interno studiando le onde sismiche che attraversano questa regione lontana. Faceva parte del team che per primo ha riportato le prove della rotazione del nucleo interno, nel 1996, misurando i piccoli cambiamenti temporali in queste onde, che sono generate dai terremoti.
Tuttavia, da allora l’origine dei cambiamenti temporali è stata oggetto di dibattito all’interno della comunità delle geoscienze, poiché alcuni scienziati ritengono che i modelli di onde derivino da fenomeni al confine tra il nucleo esterno e quello interno.
“Alcuni ricercatori stanno ancora sostenendo che i cambiamenti temporali non derivano dalla rotazione del nucleo interno, ma da una deformazione localizzata al confine del nucleo interno“, hanno detto Yang e Song. Il nuovo studio “ha cercato di raccogliere più dati per un periodo più lungo per testare diversi modelli“.
A tal fine, il team ha studiato le onde sismiche che sono passate attraverso il nucleo interno prodotto dai terremoti avvenuti a partire dagli anni ’60. In particolare, hanno cercato eventi “doppietti”, che sono “terremoti ripetuti con forme d’onda quasi identiche su ricevitori comuni“, secondo lo studio. Analizzando i lievi cambiamenti temporali tra questi doppietti, Yang e Song sono stati in grado di sondare la rotazione del nucleo interno.
Come si è scoperto, i cambiamenti temporali hanno raggiunto un minimo intorno al 2009, suggerendo che il nucleo interno aveva interrotto la rotazione in questo periodo, creando osservazioni sismiche che sembrano più statiche. Il team è rimasto ancora più stupito quando ha identificato un punto di svolta simile nei primi anni ’70, suggerendo che il nucleo si ferma e inverte la rotazione su un ciclo periodico.
“I nostri risultati supportano ulteriormente la rotazione del nucleo interno e, cosa più interessante, rivelano il modello multidecennale della rotazione“, hanno detto Yang e Song.
I risultati offrono uno sguardo senza precedenti sul centro rovente del nostro pianeta, una regione che continua a sfuggire a una chiara spiegazione, e ha anche grandi implicazioni per la comprensione del mondo familiare che abitiamo sulla superficie terrestre.
Ad esempio, il team osserva che lo stesso ciclo pluridecennale è stato osservato anche nel sistema climatico terrestre, poiché le temperature medie globali e l’innalzamento del livello del mare sembrano oscillare ogni 60-70 anni. Anche la durata della giornata terrestre, che cambia leggermente nel tempo, sembra sincronizzata con il ciclo proposto. Per questo motivo, secondo il nuovo studio, le nuove scoperte “possono implicare interazioni dinamiche tra gli strati più profondi e più superficiali del sistema terrestre solido“.
“Abbiamo segnalato l’esistenza di simili periodicità su diverse osservazioni, che sembrano formare un sistema di risonanza“, hanno detto Yang e Song. “Il collegamento, tuttavia, è meno chiaro al momento. L’accoppiamento gravitazionale tra il nucleo interno e il mantello può causare deformazioni sulla superficie terrestre, che influenzerebbero il livello del mare. I cambiamenti del livello del mare e la rotazione terrestre possono influenzare la circolazione e la temperatura dell’atmosfera globale. La risonanza di diversi sistemi può anche amplificare le reciproche interazioni”.
È interessante pensare che le nostre esperienze più banali, come la lunghezza dei nostri giorni e gli schemi climatici che guidano il nostro clima locale, possano essere scolpite dai cicli di rotazione di una strana sfera di metallo al centro del nostro mondo. Districare queste sfumature richiederà nuovi modelli e continue osservazioni dell’enigmatico regno al centro della Terra.
I prossimi passi saranno “costruire modelli quantitativi dei meccanismi fisici sul sistema di oscillazione multi-decennale” e “monitorare come cambia la rotazione in futuro“, hanno detto Yang e Song.
“Ci aspettiamo che ruoti verso ovest rispetto alla superficie della Terra nei prossimi anni e decenni“, hanno concluso i due. “Le onde sismiche sono ancora il modo migliore per effettuare osservazioni e quindi il funzionamento continuo di reti sismiche di alta qualità è fondamentale a questo proposito“.
