L’attrazione magnetica che fa battere il cuore (della Terra)

Gli scienziati dell’Università di Leeds, in Gran Bretagna, hanno risolto un grattacapo rimasto insoluto per 300 anni: come ruota il centro della Terra?
Anche se nessuno è andato direttamente a sbirciare là sotto, nelle remote e infernali profondità del nostro pianeta, gli studi e le strumentazioni sempre più sofisticate degli ultimi anni ci hanno fornito molte informazioni preziose per rispondere a questa domanda.

Sappiamo, per esempio, che il nucleo della Terra è diviso in due strati: c’è un nucleo interno solido formato quasi esclusivamente da ferro, circondato da un nucleo esterno liquido di ferro e nichel. A rivelarcelo sono state le onde sismiche rilasciate dai terremoti, che percorrono l’intero pianeta con velocità diverse a seconda delle proprietà fisiche degli strati che attraversano. Sappiamo inoltre che la rotazione del nucleo esterno è responsabile del campo magnetico terrestre.

 magnetismo Terra

Una rappresentazione artistica dell’interno della Terra: al centro si vede il nucleo interno solido, circondato dal nucleo esterno liquido colorato in arancione (immagine: Wikimedia Commons)

Ma come si muovono il nucleo interno e quello esterno della Terra? Uno studio del 2005 ha rivelato che il nucleo interno ruota in senso antiorario (cioè verso est) come la superficie terrestre, ma con una velocità leggermente superiore. Le prime notizie che abbiamo sul comportamento del nucleo esterno, invece, risalgono addirittura al 1692, quando l’astronomo Edmond Halley, scopritore della cometa che porta il suo nome, notò che il campo magnetico terrestre si sposta di qualche grado verso ovest ogni decennio.

Mettendo in relazione questi due fenomeni ed elaborando un modello del nucleo terrestre 100 volte più accurato dei precedenti, la nuova ricerca, pubblicata sui Proceedings of the National Academy of Sciences, ha fornito per la prima volta una spiegazione completa della rotazione del nucleo interno e del comportamento del campo magnetico. «Il collegamento si spiega semplicemente in termini di azione uguale e contraria», ha detto il dottor Philip Livermore dell’Università di Leeds . «Il campo magnetico spinge verso est il nucleo interno, facendolo girare più velocemente della Terra, ma spinge anche in direzione opposta il nucleo esterno liquido, che quindi si muove verso ovest (più lentamente)».

Un’animazione semplificata che mostra il campo magnetico terrestre (fonte: NASA).

Visto che il campo magnetico all’interno della Terra oscilla lentamente con una periodicità di qualche decennio, anche le forze elettromagnetiche che muovono il nucleo interno e quello esterno variano nel tempo. Questo spiegherebbe così anche le fluttuazioni nella velocità di rotazione del nucleo interno, descritte in un recente studio pubblicato su Nature Geoscience.

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Commenti [6]

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  1. Alfredo

    “…ma con una velocità leggermente superiore…” si conosce il valore di questa velocità?

    Grazie.

    Alfredo

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    • Eugenio Melotti Autore articolo

      I calcoli del 2005 indicano una velocità di rotazione del nucleo interno superiore da 0,3 a 0,5 gradi per anno a quella del mantello e della crosta, come si legge nell’abstract dell’articolo di Science linkato.

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  2. giorgio fabbri

    alla superficie del globo la forza di attrazzione è sempre uguale e costante o è sogetta a variazioni dovute
    a variazioni del nucleo interno ???

    la forza d’attrazzione si esercita anche sull’aria in superficie ?? Come fa l’aria a salire ???
    si esercita anhe sulla luce ???

    Molte grazie per l’attenzione e le risposte, buon natale !!!

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    • Eugenio Melotti Autore articolo

      Il campo magnetico terrestre presenta variazioni (anomalie) naturali o artificiali. Su scala locale il campo crostale può essere modificato dalla presenza di minerali ferrosi o oggetti di natura ferro-magnetica interrati, mentre non è influenzato dalla morfologia della superficie. Altre variazioni nel lungo periodo sono dovute invece a cambiamenti nelle sorgenti profonde (sistemi di correnti elettriche al confine tra il nucleo esterno e il mantello). Il campo si estende nello spazio per decine di migliaia di chilometri formando la magnetosfera, che devia i raggi cosmici provenienti dal sole (vento solare) dando origine al fenomeno delle aurore.

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  3. Riccardo

    Buonasera, mi incuriosisce,dato le recenti scoperte,che cosa spinga il nucleo esterno al moto. Il meccanismo potrebbe interrompersi, causando una successiva degenerazione della magnetosfera e del campo magnetico terrestre? Il sole può essere un pericolo reale nel caso succeda?

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    • Eugenio Melotti Autore articolo

      La rotazione del nucleo esterno è legata a quella del nucleo interno da un meccanismo di azione-reazione dovuto al campo magnetico. In passato si pensava che quest’ultimo potesse azzerarsi, cosa che esporrebbe il pianeta al vento solare e alle dannose radiazioni ultraviolette, e presumibilmente modificherebbe la rotazione del nucleo. Recenti studi hanno tuttavia suggerito che anche durante le inversioni dei poli magnetici (che si verificano periodicamente e impiegano migliaia di anni per completarsi) il campo magnetico non scompare, ma modifica la struttura delle linee di forza diventando più complesso.

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