17 Dic. 2010

 

Terra: 25 Gauss nel nucleo esterno

 

Utilizzando osservazioni radio di lontani quasar per misurare minime fluttuazioni nella posizione dell'asse di rotazione terrestre, Bruce A. Buffett (University of California, Berkeley) è riuscito a stimare la forza del campo magnetico che avvolge il nucleo esterno del nostro pianeta: 25 Gauss, 50 volte più potente di quello che sulla superficie fa muovere gli aghi delle bussole.
E' la prima volta che qualcuno riesce a produrre una stima diretta di quel valore, finora vi erano infatti solo valori dedotti da modelli matematici, alcuni dei quali in sintonia col dato di Buffett, altri invece ben distanti, e questi saranno ovviamente abbandonati.
Conoscere con precisione la forza del campo magnetico generato dal nucleo esterno (spesso circa 2200 km) è di estrema importanza per caratterizzare il nucleo stesso. A un determinato valore corrispondono determinate temperature, fluidità e velocità.
La temperatura è, in particolare, un parametro fondamentale, perché è la somma del calore residuo della lontana formazione, del rilascio di energia gravitazionale da parte di elementi pesanti che sprofondano verso il nucleo interno, e del lento decadimento radioattivo di elementi come il potassio, il torio e l'uranio.
L'attenzione di Buffett (come si evince dall'articolo pubblicato ieri su Nature) si è concentrata soprattutto sull'origine di quel campo magnetico. Inizialmente la Terra ha ereditato la sua parte di magnetismo dal disco protoplanetario da cui si è accresciuta, ma sarebbe scomparso entro 10mila anni se non fosse stato rimpiazzato dall'effetto dinamo prodotto dalla rotazione del nucleo e quindi dallo sfregamento fra le masse che lo compongono. Anche così, però, la presenza della Luna e la precessione che le sue maree impongono al nucleo terrestre, avrebbero rallentato quest'ultimo fino a indebolirne notevolmente la capacità di mantenere la forza magnetica riscontrata.
Secondo Buffett, leggere irregolarità nella forma del più rigido nucleo interno producono modesti movimenti ondosi di ferro e nichel fusi verso il più fluido nucleo esterno. I calcoli del professore della UC Berkeley dimostrano che tali flussi sarebbero ampi solo 30-40 metri ma sufficienti a produrre correnti elettriche, e quindi ulteriore calore, allorché interagiscono con il campo magnetico del nucleo esterno.
Questo fenomeno sarebbe in grado di attenuare notevolmente gli effetti delle precessione (ovvero rallentamento della rotazione, raffreddamento del nucleo e indebolimento del campo magnetico), mantenendo il tutto in sostanziale equilibrio. Un quadro che ben si adatta al timing dedotto dalle osservazioni dei quasar.

 

by Michele Ferrara & Marcel Clemens

credit: University of California, Berkeley / Gary A. Glatzmaier (UCSC)