00:29 11 Aprile 2021
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Da quando esiste la Terra i poli magnetici nord e sud si sono invertiti più volte. In linea teorica questo potrebbe accadere anche ora, in qualsiasi momento.

Per capire le conseguenze di un simile evento, gli scienziati hanno identificato nel dettaglio per la prima volta cosa accadde al pianeta 42.000 anni fa quando si verificò l’ultima inversione dei poli.

Polo errante

Il polo magnetico nord verso il quale punta la bussola si sposta continuamente. Pertanto, le sue coordinate sono temporanee e imprecise. Dopo che nel 1831 il ricercatore inglese James Ross registrò per la prima volta il polo magnetico nell’area delle isole dell’arcipelago canadese, il polo si è spostato in maniera significativa e oggi si trova nell’area centrale del Mar glaciale artico e continua a spostarsi verso la costiera artica della Russia. Altrettanto in movimento è anche il polo sud.

Il motivo di tali spostamenti sono alcuni processi che hanno luogo nel nucleo terrestre. Si ritiene che la sua parte più interna sia composta da metalli allo stato liquido e, mescolandosi, generino energia elettrica e, di conseguenza, un campo magnetico. È una sorta di dinamo magnetica.

Di recente ricercatori britannici e danesi hanno analizzato i dati rilevati dai satelliti Swarm dellESA negli ultimi 20 anni e hanno stabilito che la posizione dei poli magnetici è determinata dal rapporto tra i flussi magnetici profondi che si vengono a creare nel nucleo.

Dagli anni ’90 la velocità di spostamento polo nord magnetico è quadruplicata e ora si muove di circa 65 km l’anno. Inoltre, il campo magnetico perde in media 20 nanotesla l’anno, ossia riduca la sua potenza del 5% ogni secolo. Questo fenomeno si verifica chiaramente in maniera non uniforme: ci sono, infatti, punti in cui il campo esercita una maggiore potenza. Ma nel complesso negli ultimi 150 anni la sua potenza è calata del 10%. È un segnale preoccupante.

Inversione pericolosa

Nella storia della Terra vi furono circa un centinaio di inversioni dei poli magnetici, ma non si registra alcun modello di comportamento. Ad esempio, 100 milioni di anni fa la polarità non ha mutato per circa 40 milioni di anni. E l’ultima inversione, avvenuta circa 42.000 anni fa e denominata escursione di Laschamp, è durata molto poco: infatti, i poli in poche centinaia di anni (per la geologia un periodo di tempo molto breve) sono ritornati nella loro posizione precedente. Ma questo non è stato sufficiente per causare bruschi cambiamenti climatici e un’intera serie di conseguenze drammatiche per gli esseri viventi tutti.

Di recente sono stati pubblicati i risultati di uno studio unico nel suo genere il quale ha ricostruito sulla base di dati indiretti gli eventi legati all’escursione di Laschamp. Allo studio hanno partecipato scienziati australiana, neozelandesi, inglesi, statunitensi, svizzeri, svedesi, tedeschi, cinesi e russi.

Una mappa della Terra che mostra la deviazione attuale dalla direzione prevista del polo magnetico
© Foto : Dr. YAEL Engbers, University of Liverpool
Una mappa della Terra che mostra la deviazione attuale dalla direzione prevista del polo magnetico

Il punto di partenza dello studio sono stati dei tronchi d’alberi fossilizzati che sono rimasti nelle torbiere per 41.000 anni. Analizzando l’ampiezza e la composizione degli anelli di accrescimento, gli scienziati hanno tratto delle conclusioni in merito alle caratteristiche dell’ambiente circostante tali alberi per un periodo di 1.700 anni, ossia proprio prima e durante l’escursione di Laschamp.

“Abbiamo studiato anche le tracce di campo magnetico all’interno delle rocce, tracce di radiazioni spaziali nei ghiacci dell’Antartide e della Groenlandia e analoghe tracce di processi avvenuti in quel periodo. Grazie agli anelli di accrescimento abbiamo definito con precisione la datazione e abbiamo armonizzato i dati ottenuti da varie fonti”, si legge nel comunicato stampa del Fondo russo per la scienza che ha supportato finanziariamente lo studio. Portavoce del progetto per la parte russa è Evgenya Rozanova, geofisica dell’Università statale di San Pietroburgo e dell’Osservatorio fisico-meteorologico di Davos, responsabile del progetto di simulazione matematica.

Gli scienziati hanno stabilito che per circa 1.500 anni il campo magnetico della Terra si è indebolito: ciò significa che con esso si è indebolita la protezione garantita alla superficie terrestre contro il flusso di particelle ionizzate, ossia il vento solare e i raggi cosmici. È stato calcolato che, quando si verifica l’inversione dei poli, tale protezione cala del 90%. Questo è confermato dal rapporto tra isotopi di idrogeno, berillio e ossigeno negli strati ghiacciati risalenti a quell’epoca.

Quasi una fine del mondo

Quello stesso periodo coincide con una serie di minimi nell’attività solare. Congiuntamente a un campo geomagnetico debole questo ha creato le condizioni per una “tempesta perfetta”: la Terra, infatti, è stata colpita da una quantità molto maggiore di radiazione cosmica rispetto al passato. Lo strato di ozono si è danneggiato, la flora e la fauna terrestri sono state sottoposte a una potente radiazione ultravioletta.

La natura cambiò: ad esempio, l’Australia si trasformò in un deserto e molte specie animali e vegetali si estinsero. Non a caso, più o meno in quello stesso periodo, si estinsero anche i Neanderthal, mentre gli uomini dell’aurignaziano cominciarono a vivere nelle grotte.

I ricercatori hanno elaborato un complesso modello chimico-climatico per descrivere l’atmosfera terrestre il quale prende in considerazione diversi fattori interni ed esterni quali la trasmissione del calore, i processi chimici e le reazioni nucleari degli strati superficiali.

La simulazione ha dimostrato che durante l’escursione di Laschamp la quantità di ozono sulla superficie terrestre calò di circa il 5%, mentre alle latitudini inferiori del 10-15%. La ionizzazione della stratosfera aumentò di alcuni ordini di grandezza.

Il sistema climatico globale mutò: in Europa settentrionale e in Asia nord-orientale il clima si riscaldò, mentre in America settentrionale si raffreddò. Alle latitudini inferiori si registrò una maggiore nuvolosità e aumentò la frequenza delle tempeste.

L’aria altamente ionizzata è un ottimo conduttore di elettricità e questo favorì la comparsa ad alta frequenza di tempeste elettriche. “Doveva essere come la fine del mondo”, sostiene il direttore dello studio, il professor Alan Cooper del Museo di Storia naturale di Adelaide e portavoce dell’Università del New South Wales.

Il fantasma di Douglas Adams

La situazione si fece più drammatica non quando si verificò la vera e propria inversione dei poli, ma alcune centinaia di anni prima, tra 42.300 e 41.600 anni fa, quando la pressione del campo magnetico calò fino a circa il 6% dei valori attuali.

Il fenomeno fu definito “evento geomagnetico transizionale di Adams” in onore dello scrittore Douglas Adams. Nel suo libro Guida galattica per autostoppisti Adams scriveva che il numero 42 è “la risposta alla principale domanda della vita e dell’Universo”.

Gli scienziati hanno per la prima volta collegato direttamente l’inversione dei poli magnetici a modificazioni naturali di ampia portata basandosi su una precisa analisi al radiocarbonio. Prima si riteneva che le fluttuazioni geomagnetiche non influissero di fatto sul clima e sulla biosfera terrestri.

L’attuale indebolimento del campo magnetico, secondo gli autori dello studio, potrebbe essere la prova di una imminente inversione. Per l’umanità contemporanea, la sua strumentazione elettronica e i suoi satelliti altamente sensibili alle radiazioni spaziali, le conseguenze potrebbero essere assai più gravi di quanto non furono per i nostri antenati nelle grotte.

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