Un’affascinante scoperta congiunta dell’Università di Oxford e del MIT ha portato alla luce dati sorprendenti sul campo magnetico terrestre. Attraverso un’analisi meticolosa di rocce provenienti dalla Groenlandia, i ricercatori sono riusciti a ricostruire il campo magnetico della Terra di ben 3,7 miliardi di anni fa.
Il campo magnetico terrestre
Il campo magnetico terrestre agisce come uno scudo protettivo, deviando le radiazioni nocive provenienti dal Sole e dallo Spazio. Senza questo scudo, la Terra sarebbe esposta a un bombardamento costante di radiazioni ad alta energia, con conseguenze devastanti per la vita.
La scoperta di un campo magnetico terrestre antico e potente suggerisce che la vita sulla Terra abbia potuto prosperare già in epoche molto remote. Inoltre, offre informazioni preziose sui processi geologici che hanno plasmato il nostro pianeta nel corso della sua lunga storia.
Lo studio apre nuove strade di ricerca per approfondire la nostra conoscenza del campo magnetico terrestre e del suo ruolo fondamentale nella protezione della vita. I ricercatori continueranno ad analizzare dati provenienti da diverse parti del mondo per ricostruire la storia con ancora maggiore precisione, offrendoci una finestra sul passato del nostro pianeta e sul suo futuro.
Campo magnetico terrestre: prove di un’intensità antica simile a quella odierna
Nel nuovo studio, i ricercatori hanno esaminato un’antica sequenza di rocce contenenti ferro provenienti da Isua, in Groenlandia. Le particelle di ferro agiscono effettivamente come minuscoli magneti in grado di registrare sia l’intensità che la direzione del campo magnetico quando il processo di cristallizzazione le blocca in posizione. I ricercatori hanno scoperto che le rocce risalenti a 3,7 miliardi di anni fa hanno catturato un’intensità del campo magnetico di almeno 15 microtesla paragonabile al campo magnetico moderno (30 microtesla).
Questi risultati forniscono la stima più antica derivata da interi campioni di roccia, una valutazione più accurata e affidabile rispetto a studi precedenti che utilizzavano singoli cristalli.
La ricercatrice capo, la professoressa Claire Nichols del Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Oxford, ha dichiarato: “Estrarre dati affidabili da rocce così antiche è stato estremamente impegnativo, ed è stato davvero emozionante vedere i segnali magnetici primari iniziare ad emergere quando abbiamo analizzato questi campioni in laboratorio. Questo è un passo avanti davvero importante nel determinare il ruolo dell’antico campo magnetico quando la vita sulla Terra stava emergendo per la prima volta”.’
Mentre l’intensità del campo magnetico sembra essere rimasta relativamente costante, è noto che il vento solare è stato significativamente più forte in passato. Questo ha suggerito che la protezione della superficie terrestre dallo stesso è aumentata nel tempo, il che potrebbe aver permesso alla vita di spostarsi sui continenti e abbandonare la protezione degli oceani.
Campo magnetico terrestre: tracce di un’antica dinamo
Il campo magnetico terrestre è generato dalla miscelazione del ferro fuso nel nucleo esterno fluido, guidato dalle forze di galleggiamento mentre il nucleo interno si solidifica, e crea una dinamo. Durante la formazione iniziale della Terra, il solido nucleo interno non si era ancora formato, lasciando aperti interrogativi su come fosse sostenuto il campo magnetico primordiale. Questi nuovi risultati hanno suggerito che il meccanismo che ha guidato la prima dinamo della Terra è stato altrettanto efficiente del processo di solidificazione che genera oggi il campo magnetico terrestre.
Comprendere come l’intensità è variata nel tempo è anche fondamentale per determinare quando il nucleo interno e solido della Terra hanno iniziato a formarsi. Questo ci aiuterà a capire quanto rapidamente il calore sta fuggendo dalle profondità interne della Terra, il che è fondamentale per comprendere processi come la tettonica a placche.
Una sfida considerevole nel ricostruire il campo magnetico terrestre in epoche così remote risiede nel fatto che qualsiasi evento in grado di riscaldare le rocce può alterare i segnali magnetici in esse conservati. Le rocce della crosta terrestre, infatti, possiedono spesso storie geologiche lunghe e complesse che cancellano le precedenti informazioni relative al campo magnetico.
La cintura sopracrostale di Isua presenta una geologia unica, situata sulla sommità di una spessa crosta continentale che la protegge da un’intensa attività tettonica e deformazioni significative. Questo ha permesso ai ricercatori di costruire un insieme di prove inequivocabili a sostegno dell’esistenza di un campo magnetico terrestre 3,7 miliardi di anni fa.
I risultati ottenuti potrebbero anche fornire nuove informazioni sul ruolo del nostro campo magnetico nel modellare lo sviluppo dell’atmosfera terrestre come la conosciamo, in particolare per quanto riguarda la fuga atmosferica dei gas. Un fenomeno attualmente inspiegabile è la perdita del gas non reattivo xeno dalla nostra atmosfera avvenuta più di 2,5 miliardi di anni fa.
Lo xeno è relativamente pesante ed è quindi improbabile che sia semplicemente uscito dalla nostra atmosfera. Recentemente, gli scienziati hanno iniziato a studiare la possibilità che le particelle cariche in esso siano state rimosse dall’atmosfera dal campo magnetico.
Guardando al futuro, i ricercatori aspirano ad ampliare la nostra conoscenza del periodo precedente all’aumento dell’ossigeno nell’atmosfera terrestre, avvenuto circa 2,5 miliardi di anni fa. A tal fine, si propone di esaminare altre antiche sequenze rocciose situate in Canada, Australia e Sud Africa. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Journal of Geophysical Research.
Una comprensione più approfondita dell’antica intensità e variabilità del campo magnetico terrestre si rivelerà fondamentale per determinare se i campi magnetici planetari siano essenziali per l’esistenza della vita sulla superficie di un pianeta e per chiarire il loro ruolo nell’evoluzione atmosferica.
