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Luna e campo magnetico terrestre

Scritto da Leonardo Debbia il 14.04.2016

Il campo magnetico terrestre – è risaputo – ci protegge efficacemente dalle particelle cariche e dalla radiazione proveniente dal Sole.

Questo scudo è prodotto dalla ‘geodinamo’, il rapido movimento di enormi quantità di una lega di ferro liquido situato nel nucleo esterno della Terra.

Fino ad oggi, per consentire l’esistenza di questo campo magnetico, il modello classico del nucleo terrestre prevedeva che avesse dovuto verificarsi un raffreddamento del nucleo di circa 3000 gradi negli ultimi 4,3 miliardi di anni.

Ora, un team di ricercatori del CNRS e dell’Université Blaise Pascal ipotizza che invece, in questo stesso lasso di tempo, la temperatura del nucleo sia scesa di soli 300 gradi circa.

Si ritiene che l’azione della Luna, finora completamente trascurata, abbia compensato questa differenza e mantenuto attiva la geodinamo.

I risultati della ricerca sono stati pubblicati alla fine del mese di marzo scorso sulla rivista Earth and Planetary Science Letters.

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Schematizzazione degli effetti gravitazionali associati di Luna e Sole, alla base della deformazione ciclica del mantello terrestre e delle oscillazioni dell’asse di rotazione; meccanismo che origina correnti nel nucleo esterno, dalle quali nasce quindi il campo magnetico terrestre (crediti: Julien Monteux e Denis Andrault)

Il modello classico della formazione del campo magnetico terrestre ha sollevato un importante paradosso. Perché la geodinamo potesse essere attiva, 4 miliardi di anni fa la Terra avrebbe dovuto essere completamente fusa e il raffreddamento del suo nucleo avrebbe dovuto essere molto graduale, dai circa 6800 gradi di allora ai 3800 gradi di oggi.

Tuttavia, recenti modellazioni della originaria evoluzione della temperatura media interna del pianeta, unitamente a studi geochimici sulla composizione dei carbonati e dei basalti più antichi, non concordano con il raffreddamento ipotizzato.

Escludendo l’esistenza di temperature così elevate, nel loro studio i ricercatori propongono un’altra fonte di energia.

La Terra non è propriamente rotonda, ma ha una forma leggermente schiacciata e ruota attorno ad un asse inclinato che oscilla intorno ai poli. Il suo mantello si deforma elasticamente a causa degli effetti di marea causati dalla Luna e i ricercatori indicano che questa deformazione potrebbe stimolare continuamente il movimento della lega di ferro liquido che costituisce il nucleo esterno e che genera, di conseguenza, il campo magnetico terrestre.

La Terra riceve in continuazione 3700 miliardi di watt di potenza attraverso il trasferimento dell’energia gravitazionale e di rotazione del sistema Terra-Luna-Sole.

Si ritiene che più di 1000 miliardi di watt siano disponibili per la realizzazione di questo tipo di movimento nel nucleo esterno.

Questa energia è sufficiente per generare il campo magnetico terrestre che, insieme con la Luna, risolve il maggior paradosso della teoria classica.

L’effetto delle forze gravitazionali sul campo magnetico del pianeta è già stato ben documentato per due dei satelliti di Giove, Io ed Europa, e per un certo numero di pianeti

Poiché né la rotazione della Terra attorno al proprio asse, né la direzione dell’asse, né l’orbita della Luna sono perfettamente regolari, il loro effetto combinato sul movimento nel nucleo è instabile e può causare fluttuazioni della geodinamo.

Questo processo potrebbe spiegare il verificarsi di alcuni impulsi di calore nel nucleo esterno, al confine del nucleo con il mantello terrestre.

Nel corso del tempo, questo può aver portato a picchi di fusione nel mantello più profondo e ad eventuali grandi eventi vulcanici sulla superficie terrestre.

Questo nuovo modello mostra che l’effetto della Luna sulla Terra va ben oltre l’effetto, tanto ben noto, delle maree.

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