Durante una perturbazione geomagnetica avvenuta 41mila anni fa e nota come evento di Laschamp o escursione di Laschamp, il nord e il sud magnetici del nostro pianeta si indebolirono e il campo magnetico si inclinò sul suo asse, riducendosi a una frazione della sua forza precedente. Ciò ha diminuito l'attrazione magnetica che normalmente dirige il flusso di particelle solari ad alta energia verso i poli nord e sud, dove interagiscono con i gas atmosferici per illuminare i cieli notturni dando vita alle meravigliose aurore boreali e meridionali.
Ci sono voluti circa 1.300 anni perché il campo magnetico tornasse alla sua forza e inclinazione originali, e durante quel periodo le aurore si sono allontanate verso latitudini quasi equatoriali dove in genere non sono mai state viste, hanno dichiarato gli scienziati, giovedì 16 dicembre, alla conferenza annuale dell'American Geophysical Union (AGU), tenutasi a New Orleans e online.
Agnit Mukhopadhyay, un dottorando nel Dipartimento di Scienze del Clima e dello Spazio dell'Università del Michigan, alla conferenza AGU, ha spiegato che questo periodo di intenso cambiamento geomagnetico potrebbe anche aver modellato i cambiamenti nell'atmosfera terrestre, influenzando quindi le condizioni di vita in alcune parti del pianeta.
Il campo magnetico terrestre nasce dall'agitazione del nucleo fuso del nostro pianeta e dalla rotazione del pianeta, che generano poli magnetici sulla superficie a nord e a sud; le linee del campo magnetico collegano i poli in archi curvi, che formano una zona protettiva, nota anche come magnetosfera, che protegge il pianeta dalle particelle radioattive provenienti dallo spazio. La magnetosfera protegge anche l'atmosfera terrestre dall'essere consumata dal vento solare o dalle particelle emesse dal Sole.
Mukhopadhyay e i suoi colleghi hanno utilizzato una concatenazione di diversi modelli per scoprire questo risultato. Per prima cosa hanno analizzato i dati sul magnetismo del pianeta da antichi sedimenti rocciosi, così come i dati vulcanici, in una simulazione del campo magnetico durante l'evento di Laschamp.
Hanno combinato questi dati con simulazioni delle interazioni della magnetosfera con il vento solare, quindi hanno inserito quei risultati in un altro modello che ha calcolato la posizione, la forma e la forza dell'aurora analizzando i parametri delle particelle solari che creano le aurore, come la loro pressione ionica, densità e temperatura.
Questa è la prima volta che gli scienziati hanno usato questa tecnica "per simulare il sistema geospaziale e prevedere le configurazioni magnetosferiche, insieme alla posizione dell'aurora", ha dichiarato Mukhopadhyay.
Il team ha scoperto che anche se la magnetosfera si è ridotta a circa 3,8 volte il raggio terrestre durante l'evento di Laschamp, non è mai scomparsa del tutto. Durante questo periodo di ridotta forza magnetica, i poli che erano precedentemente posizionati a nord e a sud si spostarono verso le latitudini equatoriali e le aurore li seguirono.
Mukhopadhyay ha spiegato che "l'inclinazione geomagnetica è stata significativamente distorta dai poli geografici". "Questo ha portato le precipitazioni aurorali a seguire i poli magnetici e a trasferirsi dalle regioni polari geografiche della Terra alle latitudini dell'equatore".
Studi precedenti hanno suggerito che l'evento di Laschamps avrebbe potuto influenzare l'abitabilità sulla Terra preistorica facendo precipitare il pianeta in una crisi ambientale, e i nuovi modelli hanno suggerito che un tale risultato era "altamente probabile".
All'inizio di quest'anno, altri ricercatori hanno scoperto che una magnetosfera indebolita sarebbe stata facilmente penetrata dai venti solari, causando il danneggiamento dello strato di ozono, sconvolgimenti climatici ed estinzioni, forse anche contribuendo alla scomparsa dei Neanderthal in Europa, secondo quanto riportato in precedenza da Live Science.
Secondo Mukhopadhyay, mentre le loro scoperte non dimostrano una relazione di causa-effetto tra i cambiamenti del campo magnetico di Laschamp e le gravi ripercussioni ecologiche sulla Terra, i modelli hanno offerto spunti per la ricerca futura che potrebbe stabilire un tale collegamento.