Montagne che si innalzano o vallate che si restringono. Cosa succede all’interno del nucleo terrestre?

Il campo magnetico terrestre sia una conseguenza del moto rotatorio del nucleo interno, ma ancora gli scienziati, geologi e geofisici in primis, non hanno delle certezze evidenti sul meccanismo che porta alla creazione del campo magnetico stesso.

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In un articolo pubblicato su Reccom Magazine il 22 agosto 2019, dal titolo “La ricerca di risposte sul nucleo interno della Terra e la super-rotazione”, sono stati riportati gli esiti di alcune ricerche che evidenziano come la velocità di rotazione del nucleo interno della Terra sia leggermente più elevata rispetto alla velocità di rotazione della Terra stessa.

In questo articolo, riprendiamo il tema della rotazione del nucleo interno terrestre, riportando i risultati di un nuovo studio condotto da un gruppo di ricercatori dell’Università dell’Illinois, pubblicati sulla rivista Earth and Planetary Science Letters, coordinati dai geologi Yi Yang e Xiaodong Song.

È ormai teoria consolidata che il campo magnetico terrestre sia una conseguenza del moto rotatorio del nucleo interno, ma ancora gli scienziati, geologi e geofisici in primis, non hanno delle certezze evidenti sul meccanismo che porta alla creazione del campo magnetico stesso. Le ricerche effettuate inducono a pensare che il campo magnetico terrestre sia strettamente legato a processi dinamici (quindi di interazione tra forze diverse) che avvengono al confine tra la superficie interna e la superficie esterna del nucleo terrestre.

Il gruppo di Yang e Song ha studiato il fenomeno della rotazione del nucleo interno analizzando una grande mole di dati ricavati da onde sismiche.

Il professor Song afferma che già nel 1996 il gruppo di ricerca aveva iniziato a rilevare una leggera, ma sistematica variazione delle onde sismiche che attraversano la zona interna del nucleo terrestre, a 5200 chilometri sotto la superficie del pianeta. Questa variazione fu interpretata proprio come l’evidenza di una differente rotazione dell’area interna del nucleo rispetto alla superficie della Terra.

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Secondo altri studi, questa variazione delle onde sismiche sarebbe invece da associare alla riflessione subita dalle onde quando incontrano il bordo del nucleo interno, il quale, a sua volta, risulterebbe soggetto ad azioni alternanti di estensione e di restringimento: un effetto definito come growning mountains (montagne che si estendono) e shifting canyons (vallate che si restringono).

Nel corso del loro studio, i ricercatori dell’Università dell’Illinois hanno acquisito una grande quantità di dati relativi a tipologie di terremoti noti come doppietti (il termine inglese esatto è doublets): si tratta di due (o più, e in questo caso si parla di multipletti) scosse sismiche aventi forme d’onda quasi identiche, che si verificano nella stessa area.

Secondo Yi Yang, possedere dei dati relativi alla medesima posizione, ma presi in tempi diversi, permette ai ricercatori di differenziare i segnali sismici che cambiano a causa di variazioni di posizione, da quelli che invece cambiano per effetto di un movimento o di una rotazione.

Le ricerche condotte dal gruppo di Yang e Song hanno evidenziato che alcune onde sismiche generate da un terremoto, penetrano attraverso la componente ferrosa posta al di sotto del confine del nucleo interno e nel tempo subiscono delle modifiche; tali variazioni delle onde sismiche non si sarebbero potute verificare se il nucleo interno fosse stazionario.

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Un’altra evidenza che le variazioni rilevate avvengano nel nucleo interno viene dal fatto che le onde rifratte si modificano prima che le onde riflesse rimbalzino sui confini del nucleo interno.

I coordinatori del gruppo di ricerca hanno basato i loro studi su un’elevata precisione nell’analisi dei tempi di arrivo delle onde sismiche e sull’elevata capacità di rilevamento dei segnali sismici dalle varie stazioni distribuite sul globo.

Un altro punto di forza dello studio in esame è dato dall’elevata purezza dei dati e dall’accurata analisi statistica effettuata dal professor Yang.

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In definitiva, possiamo concludere dicendo che il lavoro svolto dal gruppo dell’Illinois conferma che le variazioni temporali delle onde sismiche provengono per la maggior parte, se non tutte, dal corpo del nucleo interno. Parimenti, è lecito adesso escludere l’idea che l’unica spiegazione dei cambiamenti dei segnali sismici sia da attribuire alle variazioni della superficie del nucleo interno.