L'interno profondo della Terra rimane uno dei luoghi meno accessibili dell'universo conosciuto: mentre l'umanità ha inviato sonde a oltre 25 miliardi di chilometri nello spazio, le trivellazioni più profonde hanno raggiunto appena 12 chilometri sotto la superficie terrestre. Questa barriera tecnologica ha reso estremamente difficile comprendere cosa accade nelle regioni più interne del pianeta, in particolare al confine tra mantello e nucleo, dove si gioca una partita fondamentale per il magnetismo terrestre. Ora una ricerca pubblicata su Nature Geoscience da un gruppo dell'Università di Liverpool svela come due enormi strutture di roccia surriscaldata, situate alla base del mantello sotto Africa e Oceano Pacifico, stiano influenzando il campo magnetico terrestre da milioni di anni.
Per ricostruire il comportamento magnetico del pianeta attraverso ere geologiche, il team guidato dal professor Andy Biggin ha combinato dati paleomagnetici con sofisticati modelli computerizzati della geodinamo, il meccanismo di convezione del ferro liquido nel nucleo esterno che genera il campo magnetico terrestre secondo un principio analogo a quello di una turbina eolica. Le simulazioni hanno coperto gli ultimi 265 milioni di anni di storia magnetica, richiedendo risorse computazionali straordinarie anche utilizzando supercomputer dedicati. Questo approccio integrato ha permesso di collegare le tracce magnetiche fossilizzate nelle rocce con i processi dinamici che avvengono a quasi 3.000 chilometri di profondità.
I risultati rivelano che il confine superiore del nucleo esterno non presenta una temperatura uniforme, come si era ipotizzato in passato, ma è caratterizzato da contrasti termici estremamente marcati. Le due massicce formazioni rocciose solide e surriscaldate, situate a circa 2.900 chilometri sotto la superficie, creano zone localmente più calde proprio al confine mantello-nucleo. Queste strutture, circondate da un anello di materiale più freddo che si estende da polo a polo, non si limitano a essere presenti passivamente: modificano attivamente la circolazione del ferro fuso sottostante.
L'analisi ha inoltre dimostrato che alcune componenti del campo magnetico terrestre sono rimaste relativamente stabili per centinaia di milioni di anni, mentre altre hanno subito variazioni drammatiche. Questa scoperta mette in discussione un'assunzione di lunga data negli studi di paleomagnetismo: l'idea che il campo magnetico terrestre, quando calcolato come media su lunghi periodi, si comporti come un perfetto magnete a barra allineato con l'asse di rotazione del pianeta. "Le nostre scoperte indicano che questo potrebbe non essere del tutto vero", ha affermato Biggin, professore di Geomagnetismo presso l'Università di Liverpool.
Le implicazioni di questa ricerca si estendono ben oltre la geofisica pura. Comprendere più accuratamente il comportamento storico del campo magnetico può aiutare a risolvere incertezze di lunga data riguardanti le configurazioni continentali antiche, come la formazione e la frammentazione del supercontinente Pangea, con ricadute su ricostruzioni paleoclimatiche, studi paleobiologici e persino sulla comprensione della formazione di risorse naturali. Molte di queste discipline hanno tradizionalmente fatto affidamento su modelli semplificati del magnetismo terrestre che ora necessitano di revisione.
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