Cosa ha salvato la Terra dal destino di Marte?

Tre miliardi di anni fa, l’acqua liquida esisteva sia su Marte che sulla Terra. Oggi questo avviene solo sul nostro pianeta natale. Perché? Marte non ha più un campo magnetico così forte come la Terra. Ecco perché il vento solare può trasportare l’atmosfera meglio lì che qui. Il campo magnetico è generato nel nucleo esterno della Terra, dove ruota il ferro liquido (si parla di “geodinamo”). Circa 565 milioni di anni fa, tuttavia, la forza del campo magnetico è scesa al 10% di quella attuale. Poi il campo si è misteriosamente ripreso e ha riacquistato forza poco prima dell’esplosione cambriana della vita multicellulare sulla Terra.

Secondo una nuova ricerca condotta dagli scienziati dell’Università di Rochester, questo ringiovanimento è avvenuto nell’arco di decine di milioni di anni – un tempo rapido nella scala dei tempi geologici – e ha coinciso con la formazione del nucleo interno solido della Terra. “Il nucleo interno è estremamente importante”, afferma John Tarduno dell’Università di Rochester. “Poco prima che il nucleo interno iniziasse a crescere, il campo magnetico era sul punto di collassare. Ma non appena il nucleo interno è cresciuto, il campo si è rigenerato. Nel loro lavoro, pubblicato su Nature Communications, i ricercatori hanno determinato diverse date chiave nella storia del nucleo interno, compresa una stima più accurata della sua età. I risultati della ricerca fanno luce sulla storia e sull’evoluzione futura della Terra e su come sia diventata un pianeta abitabile, oltre che sull’evoluzione di altri pianeti del sistema solare.

A causa della relazione tra il campo magnetico e il nucleo della Terra, gli scienziati hanno cercato per decenni di scoprire come il campo magnetico e il nucleo della Terra siano cambiati nel corso della storia del nostro pianeta. A causa della sua posizione e delle temperature estreme, non possono misurare direttamente il campo magnetico. Fortunatamente, i minerali che salgono sulla superficie terrestre contengono minuscole particelle magnetiche che catturano la direzione e l’intensità del campo magnetico nel momento in cui i minerali si raffreddano dallo stato fuso. Per meglio circoscrivere l’età e la crescita del nucleo interno, Tarduno e il suo team hanno esaminato i cristalli di feldspato della roccia anortosite utilizzando un laser CO2 e un magnetometro. Ciò ha permesso ai ricercatori di determinare due nuove date importanti nella storia del nucleo interno:

550 milioni di anni fa, ad esempio, il campo magnetico ha iniziato a rinnovarsi rapidamente dopo il quasi collasso di 15 milioni di anni prima. I ricercatori attribuiscono il rapido rinnovamento del campo magnetico alla formazione di un nucleo interno solido che ha ricaricato il nucleo esterno fuso e ripristinato la forza del campo magnetico.

450 milioni di anni fa, la struttura del nucleo interno è cambiata, formando un confine tra il nucleo interno e quello esterno. “Quando siamo riusciti a circoscrivere con maggiore precisione l’età del nucleo interno, abbiamo scoperto che l’attuale nucleo interno è in realtà composto da due parti”, spiega Tarduno. “I movimenti della tettonica a placche sulla superficie terrestre hanno influenzato indirettamente il nucleo interno e la storia di questi movimenti è impressa in profondità nella struttura del nucleo interno della Terra”.

Una migliore comprensione delle dinamiche e della crescita del nucleo interno e del campo magnetico ha importanti implicazioni, non solo per studiare il passato della Terra e prevedere il suo futuro, ma anche per capire come altri pianeti potrebbero formare scudi magnetici e mantenere le condizioni necessarie per la nascita della vita.

Cosa sarebbe successo se il campo magnetico non si fosse ripreso così rapidamente? “La Terra avrebbe perso sicuramente molta più acqua”, afferma Tarduno. “Il nostro pianeta sarebbe oggi molto più secco e molto diverso da come lo conosciamo”.

Una rappresentazione della Terra: la prima, senza nucleo interno; la seconda, con un nucleo interno che ha iniziato a crescere circa 550 milioni di anni fa; la terza, con un nucleo più esterno e uno più interno circa 450 milioni di anni fa. I ricercatori dell’Università di Rochester hanno utilizzato il paleomagnetismo per determinare queste due date chiave nella storia del nucleo interno, che secondo loro ha ripristinato il campo magnetico del pianeta poco prima dell’esplosione della vita sulla Terra. (Immagine: Università di Rochester / Michael Osadciw)

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BrandonQMorris
  • BrandonQMorris
  • Brandon Q. Morris è un fisico e uno specialista dello spazio. Si è occupato a lungo di questioni spaziali, sia professionalmente che privatamente, e mentre voleva diventare un astronauta, è dovuto rimanere sulla Terra per una serie di motivi. È particolarmente affascinato dal "what if" e attraverso i suoi libri mira a condividere storie avvincenti di hard science fiction che potrebbero realmente accadere, e un giorno potrebbero accadere. Morris è l'autore di diversi romanzi di fantascienza best-seller, tra cui The Enceladus Series.

    Brandon è un orgoglioso membro della Science Fiction and Fantasy Writers of America e della Mars Society.