Fenomeno inspiegabile spinge il nucleo interno della Terra fuori equilibrio

Il nucleo interno della Terra sta vivendo un fenomeno inspiegabile: sta crescendo più velocemente da un lato che dall’altro. Tuttavia, e sebbene questo sia stato il caso per 500 [...] ..

Fenomeno inspiegabile spinge il nucleo interno della Terra fuori equilibrio

Il nucleo interno della Terra sta vivendo un fenomeno inspiegabile: sta crescendo più velocemente da un lato che dall’altro. Tuttavia, e sebbene questo sia stato il caso per 500 milioni di anni quando ha iniziato a congelare dal ferro fuso, e gli scienziati non capiscono perché.

La crescita più rapida si è verificata sotto il suolo indonesiano, anche se certamente non ha lasciato sbilanciato il nucleo. Quando il ferro fuso si raffredda, si formano cristalli di questo metallo che finiscono per distribuirsi sfericamente grazie alla gravità. Cioè, nonostante la crescita insolita più pronunciata su un lato del mondo, la gravità è stata responsabile della distribuzione uniforme della nuova crescita (in media 1 millimetro all’anno) e quindi il nucleo ha mantenuto la sua forma sferica.

Variazione di calore alle estremità

Tuttavia, recenti ricerche mostrano che l’insolita crescita su un lato sarebbe dovuta a qualcosa nel nucleo terrestre o nel mantello esterno sotto l’Indonesia, che rimuove il calore dal nucleo interno a un ritmo più veloce rispetto al lato opposto in Brasile. Questo raffreddamento accelerato aumenterebbe la cristallizzazione del ferro e la crescita del nucleo interno a quell’estremità.

Naturalmente, ciò ha implicazioni per il campo magnetico terrestre e la sua storia, poiché la convezione nel nucleo esterno guidata dal rilascio di calore dal nucleo interno è ciò che genera la dinamo del campo magnetico.

Barbara Romanowicz, professoressa presso la Graduate School dell’Università di Berkeley:

“Forniamo limiti abbastanza imprecisi sull’età del nucleo interno, tra 500 milioni e 1,5 miliardi di anni, che possono essere utili nel dibattito su come il campo magnetico è stato generato prima dell’esistenza del nucleo interno solido. Sappiamo che il campo magnetico esisteva già 3 miliardi di anni fa, quindi altri processi devono aver guidato la convezione nel nucleo esterno in quel momento”.

Il dibattito sull’età del nucleo interno infuria da diversi anni nella comunità scientifica. La domanda è: da dove viene l’antico campo magnetico se il nucleo interno è così giovane nella storia geologica?

Differenza di velocità delle onde sismiche

Secondo i dati studiati, le

onde sismiche viaggiano più velocemente nella direzione dell’asse di rotazione (nord-sud), che lungo l’equatore. Questa asimmetria era stata attribuita all’allineamento di questi cristalli di ferro, che sono asimmetrici e hanno i loro lunghi assi allineati con l’asse della Terra.

Tuttavia, i ricercatori della UC Berkeley, nel tentativo di spiegare queste osservazioni, hanno creato un modello computerizzato della crescita dei cristalli nel nucleo interno. Hanno anche incorporato modelli di crescita geodinamica e fisica del minerale di ferro ad alta pressione e temperatura.

“Il modello più semplice sembrava un po’ insolito: che il nucleo interno fosse asimmetrico”, afferma Daniel Frost, coautore della ricerca. “Il lato ovest ha un aspetto diverso dal lato est al centro, non solo nella parte superiore del nucleo interno, come alcuni hanno suggerito. L’unico modo per spiegarlo è che da un lato cresce più velocemente dell’altro”.

Il modello descrive come una crescita maggiore del 60% a est rispetto a ovest orienta i cristalli di ferro lungo l’asse di rotazione. In questo modo si potrebbe spiegare la differenza di velocità delle onde sismiche all’interno del nucleo. E’ una incognita di tre decenni dell’allineamento dei cristalli di ferro.


Riferimenti:

  • Frost, DA, Lasbleis, M., Chandler, B. et al. Historia dinámica del núcleo interno restringido por anisotropía sísmica. Nat. Geosci. (2021). DOI