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Quanto è vecchio il nucleo della Terra?

Sappiamo quanti anni ha il pianeta Terra, ma quando si è formato il nucleo al suo interno? I ricercatori della Michigan Technology University hanno messo a punto un metodo per datarne la nascita: un'occasione per ripassare la suddivisione interna del pianeta e la formazione del campo magnetico terrestre.
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Sappiamo quanti anni ha il pianeta Terra, ma quando si è formato il nucleo al suo interno? I ricercatori della Michigan Technology University hanno messo a punto un metodo per datarne la nascita: un'occasione per ripassare la suddivisione interna del pianeta e la formazione del campo magnetico terrestre. Datando radiometricamente i meteoriti che sappiamo contemporanei della formazione del nostro pianeta all’interno del Sistema Solare, sappiamo che l’età della Terra è nell’ordine dei 4 miliardi e mezzo di anni. Per la precisione, la data comunemente accettata è 4.54±1% miliardi di anni (abbreviati in Ga, Gigaannum). Quello che non sappiamo ancora con precisione è l’età di formazione dei livelli che formano la struttura stratificata della Terra. Un studio della Michigan Technological University (USA) propone ora un nuovo modello secondo il quale il nucleo solido della Terra avrebbe cominciato a formarsi circa 2.2 Ga, mentre le precedenti datazioni oscillavano tra 1 Ga e 3.5 Ga. Com’è possibile sapere l’età di formazione di una sfera di ferro e nichel di 1220 chilometri di diametro che si trova a oltre 5000 chilometri di profondità? La chiave è nel paleomagnetismo.    

Come una dinamo autoindotta

Il campo magnetico terrestre così come noi lo conosciamo, o campo geomagnetico, esiste proprio perché esiste il nucleo interno, che è a sua volta immerso nel nucleo esterno liquido, anch’esso ricchissimo di ferro e per questo elettricamente conduttivo. Il nucleo interno e quello esterno non ruotano all’unisono con la Terra, né all’unisono tra loro, questo crea delle turbolenze nel nucleo esterno che a loro volta determinano il campo magnetico terrestre. Il tutto si comporta come una dinamo autoindotta (o ad autoeccitazione) .  

Spaccato della Terra che mostra in che modo il nucleo si comporterebbe come una dinamo autoindotta (Immagine: NASA)

Questo campo magnetico non solo varia nel tempo (fino anche all’inversione dei poli), ma lascia la sua traccia "fossile": quando, ad esempio, si forma una roccia ignea, i cristalli dei minerali magnetici (ad esempio la magnetite) si orientano in base al campo magnetico in cui si trova immersa la roccia stessa. In ambito geologico, il paleomagnetismo è di grande importanza per la datazione, dato che tutte le rocce formatesi in un determinato periodo conservano lo stesso tipo di magnetizzazione, cioè una traccia indelebile di come era il campo geomagnetico in quel momento della storia della Terra.    

Rocce antichissime

In questo caso, per risalire al periodo di datazione del nucleo interno, i ricercatori hanno analizzato antichissime rocce (tra il Neoarcheano e il Proterozoico) provenienti da tutto il mondo, e hanno scoperto che è a partire da circa 2.2 Ga che in queste compaiono le tracce di un campo magnetico compatibile con un nucleo interno solido in formazione. Gli stessi ricercatori propongono anche un modello per la sua genesi: 3.5 Ga alcune placche tettoniche avrebbero cominciato a penetrare il mantello inferiore, raggiungendo circa un miliardo e mezzo di anni dopo il nucleo (allora interamente liquido e privo pertanto della divisione interno/esterno), e in seguito a questo contatto la temperatura si sarebbe abbassata creando le condizioni giuste per il processo di nucleazione (la formazione del nucleo interno solido).   _____ Immagine banner: Flickr Immagine box: Pubblico dominio  
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