Negli ultimi 160 anni la forza del campo magnetico del nostro pianeta è calata di circa il dieci per cento
Il campo magnetico della Terra sta rapidamente diventando più debole, e i geofisici non ne capiscono il motivo. Il calo di intensità - pari a circa il 10 per cento negli ultimi 160 anni - potrebbe segnalare l'arrivo di uno degli sporadici capovolgimenti improvvisi del campo. Ma anche se si trattasse solo di un fenomeno temporaneo, uno studio presentato al convegno annuale dell'American Geophysical Union sostiene che potrebbe provocare gravi danni all'atmosfera terrestre. Il campo magnetico terrestre, che si spinge fin nello spazio con uno schema bipolare simile a quello formato dalla limatura di ferro attorno un magnete a barra, è generato dal ferro liquido in movimento nel nucleo del pianeta. Studiando le sue caratteristiche in passato, grazie alle particelle metalliche rimaste imprigionate nelle rocce vulcaniche e nei sedimenti, i geologi hanno scoperto che occasionalmente il campo magnetico si inverte: il polo nord magnetico diventa il polo sud, e viceversa. Prima e dopo questa transizione, la forza del campo ha un brusco calo. Oggi il dipolo sta indebolendosi così rapidamente che, mantenendo questa velocità, potrebbe svanire nel giro di 2000 anni. Alcuni scienziati cominciano a domandarsi se non si tratta della prima fase di un"inversione, giacché il campo è rimasto stabile per un periodo insolitamente lungo, 780.000 anni. Secondo Jeremy Bloxham dell'Università di Harvard, qualche tipo di processo nel nucleo sta evidentemente distruggendo parte del dipolo. La maggior parte del fenomeno si verifica in una zona ben precisa: l'"Anomalia Sud Atlantica", una chiazza in prossimità delle regioni meridionali dell'Africa e del Sud America dove le linee del campo magnetico emergono invertite nello spazio. Le simulazioni della circolazione nel nucleo effettuate da Bloxham indicano che simili chiazze a volte possono condurre verso inversioni in tutto il pianeta. Spesso, tuttavia, si esauriscono nel giro di pochi secoli e il nucleo ristabilisce il proprio schema normale.
La Terra come magnete fonte
La Terra è un enorme magnete. Il campo magnetico terrestre, per punti vicini alla superficie terrestre, può essere rappresentato come il campo di un dipolo magnetico posto in un punto vicino al centro della Terra. Dato che il campo magnetico terrestre è quello di un dipolo, vi è associato un momento di dipolo μ. In linea di principio, le linee di B del campo magnetico terrestre entrano nell’emisfero nord ed escono dall’emisfero sud della superficie terrestre. Sicché, quello che noi chiamiamo polo nord magnetico terrestre non è altro che il polo sud del dipolo magnetico terrestre. Le direzioni del campo vicino alla superficie terrestre sono convenientemente specificate, rispetto alla Terra stessa, in termini di declinazione magnetica e inclinazione magnetica. In qualsiasi punto della superficie terrestre, il campo magnetico misurato può differire sensibilmente dal campo del dipolo idealizzato e perfetto come quello della figura, sia in intensità che in direzione.
E se si invertissero i poli?
L'ultima inversione avvenne circa 780.000 anni fa e richiese alcune migliaia di anni.
Le anomalie nel campo geomagnetico individuate dal satellite Ørsted potrebbero portare al cambiamento in 2000 anni
Secondo alcuni ricercatori, strane anomalie nel campo magnetico del nostro pianeta suggeriscono che i poli stiano per invertirsi, come hanno fatto molte volte nel passato. Il campo magnetico terrestre ha origine dal flusso di ferro fuso nel nucleo della Terra. La circolazione di questi fluidi è influenzata dalla rotazione del pianeta e così normalmente il campo è allineato all'asse terrestre e dà origine ai poli nord e sud magnetici, più o meno coincidenti con quelli geografici. Ma la magnetizzazione delle rocce mostra che a volte il campo bipolare scompare, dando luogo ad un campo molto più complicato con molti poli. Quando il dipolo viene ristabilito, normalmente i poli sud e nord risultano invertiti. L'ultima inversione avvenne circa 780.000 anni fa e richiese alcune migliaia di anni. Ora Gauthier Hulot, dell'Institute of Earth Sciences di Parigi, pensa di aver individuato i primi segnali di una nuova inversione. I ricercatori hanno usato dati del satellite Ørsted per studiare strane anomalie del campo magnetico terrestre. In particolare, in una grande zona centrata sul Sud Africa il campo magnetico è già invertito, rispetto al resto del pianeta. Le anomalie hanno già ridotto l'intensità totale del campo del 10 per cento e se continueranno a crescere a questo ritmo, il dipolo della Terra potrebbe scomparire entro 2000 anni. Ma Ørsted è il primo satellite ad aver compiuto misurazioni simili negli ultimi venti anni e la scarsità dei dati rende difficile prevedere le prossime inversioni. «Non possiamo veramente dire che cosa succederà - ha spiegato Hulot - ma pensiamo di trovarci in una situazione inusuale che potrebbe essere in relazione con l'inversione. »
Campo geomagnetico e orbita terrestre
Nelle rocce del fondo oceanico le registrazioni della magnetizzazione delle rocce sul lungo periodo
Entrambi variano con un periodo di 100.000 anni
Le fluttuazioni a lungo termine dell'intensità e nell'inclinazione del campo magnetico terrestre potrebbero, secondo due geofisici giapponesi, dipendere da variazioni nell'eccentricità dell'orbita del nostro pianeta. Toshitsugu Yamazaki e Hirokuni Oda della Geological Survey giapponese hanno esaminato le proprietà magnetiche di un campione di sedimenti marini depositato in un periodo di 2,25 milioni di anni stabilendo che il campo magnetico terrestre varia con un periodo di 100.000 anni. I risultati di questo studio sono stati pubblicati dalla rivista "Science" Le teorie attuali del geomagnetismo sostengono che la dinamo che fornisce energia al campo magnetico terrestre viene mantenuta in funzione dal calore e dall'energia gravitazionale. Ma schemi a lungo termine nell'intensità e nella direzione del campo osservati in precedenza non possono essere spiegati da questi effetti, che cambiano su scale di tempo relativamente brevi. Per studiare le variazioni a lungo termine, i ricercatori hanno estratto una carota di sedimenti lunga 42 metri dal fondo dell'oceano nei pressi dell'equatore e misurato la magnetizzazione in oltre 1700 punti. In questo modo è stato possibile individuare chiaramente la periodicità di 100.000 anni. Dopo aver escluso numerose possibili spiegazioni, i ricercatori hanno proposto che il ciclo potrebbe avere origine da cambiamenti nell'eccentricità dell'orbita terrestre. Gli astronomi in effetti sanno che questo parametro orbitale varia secondo un ciclo proprio di 100.000 anni. ------ T Yamazaki and H Oda, Orbital Influence on Earth's Magnetic Field: 100,000-Year Periodicity in Inclination, ?Science?, 295, pp.2435 (2002)
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