Una nuova ricerca ha confermato che la rotazione del nucleo della Terra sta rallentando come parte di un modello decennale. Come questo rallentamento potrebbe influenzare il nostro pianeta resta una questione aperta.
La rotazione del nucleo della Terra
Nelle profondità della Terra c’è una solida sfera di metallo che ruota indipendentemente dal nostro pianeta in rotazione, come una trottola che gira all’interno di una trottola più grande.
Il nucleo della Terra ha incuriosito i ricercatori sin dalla sua scoperta da parte della sismologa danese Inge Lehmann nel 1936, e il modo in cui si muove, la sua velocità di rotazione e la sua direzione, è stato al centro di un dibattito durato decenni.
Un crescente corpo di prove ha indicato che la rotazione del nucleo è cambiata radicalmente negli ultimi anni, ma gli scienziati sono rimasti divisi su cosa stia succedendo esattamente e cosa significhi.
Lo studio
Parte del problema è che l’interno profondo della Terra è impossibile da osservare o campionare direttamente. I sismologi hanno raccolto informazioni sul moto del nucleo della Terra esaminando il comportamento delle onde dei grandi terremoti che colpiscono questa zona.
Le variazioni tra onde di intensità simile che hanno attraversato il nucleo in momenti diversi hanno permesso agli scienziati di misurare i cambiamenti nella sua posizione e di calcolarne la rotazione.
“La rotazione differenziale del nucleo della Terra è stata proposta come fenomeno negli anni ’70 e ’80, ma solo negli anni ’90 sono state pubblicate le prove sismologiche“, ha affermato la Dottoressa Lauren Waszek, docente di scienze fisiche presso la James Cook University in Australia.
I ricercatori hanno discusso su come interpretare queste scoperte: “Principalmente a causa della sfida di fare osservazioni dettagliate del nucleo interno, a causa della sua lontananza e dei dati limitati disponibili“, ha spiegato Waszek. Di conseguenza: “Gli studi che sono seguiti negli anni e nei decenni successivi non sono d’accordo sulla velocità di rotazione e anche sulla sua direzione rispetto al mantello“, ha aggiunto. Alcune analisi hanno persino proposto che il nucleo non ruotasse affatto.
Un modello promettente proposto nel 2023 ha descritto il nucleo della Terra che in passato aveva ruotato più velocemente della Terra stessa, ma ora stava ruotando più lentamente. Per un po’, hanno riferito gli scienziati, la rotazione del nucleo ha corrisposto alla rotazione della Terra. Poi ha rallentato ancora di più, finché il nucleo non si è mosso all’indietro rispetto agli strati fluidi che lo circondavano.
All’epoca, alcuni esperti avevano avvertito che erano necessari più dati per rafforzare questa conclusione, e ora un altro team di scienziati ha fornito nuove prove convincenti per questa ipotesi sulla velocità di rotazione del nucleo interno. La ricerca pubblicata sulla rivista Nature non solo conferma il rallentamento del nucleo, ma supporta anche la proposta del 2023 secondo cui questa decelerazione del nucleo fa parte di un modello decennale di rallentamento e accelerazione.
Le nuove scoperte hanno confermato anche che le variazioni della velocità di rotazione seguono un ciclo di 70 anni, ha affermato il coautore dello studio, il Dottor John Vidale, Professore di Scienze della Terra presso il Dornsife College of Letters, Arts and Sciences dell’Università della California del Sud.
“Ne stiamo discutendo da 20 anni e credo che questo studio abbia colto nel segno“, ha affermato Vidale: “Penso che abbiamo chiuso il dibattito sul fatto che il nucleo della Terra si muova o meno e su quale sia stato il suo schema negli ultimi due decenni“.
Non tutti però sono convinti che la questione sia risolta e come un rallentamento del nucleo interno potrebbe influenzare il nostro pianeta è ancora una questione aperta, anche se alcuni esperti sostengono che potrebbe entrare in gioco il campo magnetico terrestre.
Seppellito a circa 5.180 chilometri di profondità all’interno del nostro Pianeta, il nucleo della Terra è circondato da un nucleo esterno in metallo liquido. Il nucleo interno è composto principalmente da ferro e nichel e si stima che sia caldo quanto la superficie del Sole, circa 9.800 gradi Fahrenheit (5.400 gradi Celsius).
Il campo magnetico terrestre tira il nucleo, facendolo girare. Allo stesso tempo, la gravità e il flusso del nucleo esterno fluido e del mantello trascinano il nucleo interno. Nel corso di molti decenni, la spinta e la trazione di queste forze causano variazioni nella sua velocità di rotazione.
Lo sciabordio del fluido ricco di metalli nel nucleo esterno genera correnti elettriche che alimentano il campo magnetico terrestre, che protegge il nostro pianeta dalle radiazioni solari mortali. Sebbene l’influenza diretta del nucleo della Terra sul campo magnetico sia sconosciuta, gli scienziati hanno precedentemente riferito nel 2023 che un nucleo a rotazione più lenta potrebbe potenzialmente influenzarlo e anche accorciare leggermente la durata di un giorno.
Quando gli scienziati cercano di “vedere” attraverso il pianeta, in genere stanno tracciando due tipi di onde sismiche: onde di pressione, o onde P, e onde di taglio, o onde S. Le onde P si muovono attraverso tutti i tipi di materia, le onde S si muovono solo attraverso solidi o liquidi estremamente viscosi, secondo l’US Geological Survey.
Tracciando le onde sismiche dei terremoti che hanno attraversato il nucleo della Terra lungo percorsi simili dal 1964, gli autori dello studio del 2023 hanno scoperto che la rotazione ha seguito un ciclo di 70 anni. Negli anni ’70, il nucleo interno stava ruotando un po’ più velocemente del pianeta. Ha rallentato intorno al 2008 e dal 2008 al 2023 ha iniziato a muoversi leggermente all’indietro, rispetto al mantello.
Per il nuovo studio, Vidale e i suoi coautori hanno osservato le onde sismiche prodotte dai terremoti nelle stesse località in momenti diversi. Hanno trovato 121 esempi di tali terremoti verificatisi tra il 1991 e il 2023 nelle Isole Sandwich Meridionali, un arcipelago di isole vulcaniche nell’Oceano Atlantico a est della punta più meridionale del Sud America. I ricercatori hanno anche esaminato le onde d’urto penetranti nel nucleo provenienti dai test nucleari sovietici condotti tra il 1971 e il 1974.
Quando il nucleo gira, ha spiegato Vidale, questo influenza il tempo di arrivo dell’onda. Confrontando la tempistica dei segnali sismici mentre toccavano il nucleo, si sono rivelati cambiamenti nella rotazione del nucleo nel tempo, confermando il ciclo di rotazione di 70 anni. Secondo i calcoli dei ricercatori, il nucleo è quasi pronto a ricominciare ad accelerare.
Rispetto ad altri studi sismografici del nucleo che misurano i singoli terremoti mentre attraversano il nucleo, indipendentemente da quando si verificano, usare solo terremoti accoppiati riduce la quantità di dati utilizzabili, “rendendo il metodo più impegnativo“, ha affermato Waszek.
Così facendo gli scienziati sono anche riusciti a misurare i cambiamenti nella rotazione del nucleo con maggiore precisione. Se il modello del team è corretto, la rotazione del nucleo della Terra inizierà ad accelerare di nuovo tra circa cinque o dieci anni.
I sismografi hanno anche rivelato che, durante il suo ciclo di 70 anni, la rotazione del nucleo della Terra rallenta e accelera a velocità diverse: “Il che richiederà una spiegazione“, ha osservato Vidale. Una possibilità è che il nucleo interno non sia solido come previsto. Se si deforma mentre ruota, ciò potrebbe influenzare la simmetria della sua velocità di rotazione.
I calcoli del team hanno indicato anche che il nucleo della Terra ha velocità di rotazione diverse per il movimento in avanti e indietro, il che aggiunge: “Un interessante contributo al discorso“, ha affermato Waszek.
La profondità e l’inaccessibilità del nucleo interno significano però che permangono delle incertezze. Quanto al fatto che il dibattito sulla rotazione del nucleo della Terra sia davvero terminato o meno: “Abbiamo bisogno di più dati e di strumenti interdisciplinari potenziati per indagare ulteriormente”, ha aggiunto Waszek.
Conclusioni
I cambiamenti nella rotazione del nucleo della Terra, sebbene possano essere tracciati e misurati, sono quasi impercettibili per le persone sulla superficie terrestre. Quando il nucleo ruota più lentamente, il mantello accelera. Questo spostamento fa sì che la Terra ruoti più velocemente e la durata di un giorno si accorci, ma tali spostamenti rotazionali si traducono in meri millesimi di secondo nella durata del giorno.
“I termini di quell’effetto sulla vita di una persona?Non riesco a immaginare che significhi molto”, ha constatato lo studioso.
Poiché la rotazione del nucleo della Terra influenza il movimento nel nucleo esterno, si pensa che la rotazione del nucleo interno aiuti ad alimentare il campo magnetico terrestre, anche se sono necessarie ulteriori ricerche per svelarne il ruolo preciso, e c’è ancora molto da imparare sulla sua struttura complessiva.
“Metodologie innovative e future saranno fondamentali per rispondere alle domande attuali sul nucleo della Terra, inclusa quella sulla rotazione”.
