Inversione dei poli magnetici della Terra

Negli anni '50, le navi da ricerca oceaniche registrarono dati sconcertanti basati sul magnetismo del fondo oceanico. Fu stabilito che la roccia del fondo oceanico aveva bande di ossidi di ferro incorporati che puntavano alternativamente verso il nord geografico e il sud geografico. Non era la prima volta che venivano trovate prove così confuse. All'inizio del XX secolo, i geologi avevano scoperto che alcune rocce vulcaniche erano magnetizzate in un modo opposto a quanto ci si aspettava. Ma furono i vasti dati degli anni '50 a indurre un'indagine diffusa, e nel 1963 fu proposta una teoria dell'inversione del campo magnetico terrestre. Da allora è stato fondamentale per le scienze della terra.

Come viene creato il campo magnetico terrestre

Si pensa che il magnetismo della terra sia creato da movimenti lenti nel nucleo esterno liquido del pianeta, che è costituito in gran parte da ferro, causato dalla rotazione della terra. Proprio come la rotazione di una bobina del generatore crea un campo magnetico, la rotazione del nucleo esterno liquido della terra genera un campo elettromagnetico debole. Questo campo magnetico si estende nello spazio e serve a deviare il vento solare dal sole. La generazione del campo magnetico terrestre è un processo continuo ma variabile. Vi è un frequente cambiamento nell'intensità del campo magnetico e la posizione precisa dei poli magnetici può andare alla deriva. Il vero nord magnetico non corrisponde sempre al Polo Nord geografico. Può anche causare l'inversione completa dell'intera polarità del campo magnetico terrestre.

Come possiamo misurare i cambiamenti del campo magnetico

La lava liquida, che si indurisce nella roccia, contiene granuli di ossidi di ferro che reagiscono al campo magnetico terrestre puntando verso il polo magnetico mentre la roccia si solidifica. Pertanto, questi granuli sono registrazioni permanenti della posizione del campo magnetico terrestre nel momento in cui si forma la roccia. Man mano che si crea una nuova crosta sul fondo dell'oceano, la nuova crosta si solidifica con le sue particelle di ossido di ferro che agiscono come aghi di bussola in miniatura, indicando dove si trova il nord magnetico al momento. Gli scienziati che studiavano i campioni di lava dal fondo dell'oceano potevano vedere che le particelle di ossido di ferro stavano puntando in direzioni inaspettate, ma per capire cosa significava, avevano bisogno di sapere quando si formavano le rocce e dove si trovavano al momento della solidificazione fuori dalla lava liquida. 

Il metodo di datazione della roccia attraverso l'analisi radiometrica è disponibile dall'inizio del 20 ° secolo, quindi è stato abbastanza facile trovare l'età dei campioni di roccia trovati sul fondo dell'oceano. 

Tuttavia, era anche noto che il fondo oceanico si muove e si diffonde nel tempo, e non è stato fino al 1963 che le informazioni sull'invecchiamento della roccia sono state combinate con le informazioni su come il fondo oceanico si diffonde per produrre una comprensione definitiva di dove puntavano quelle particelle di ossido di ferro il tempo in cui la lava si è solidificata in roccia. 

Un'ampia analisi ora mostra che il campo magnetico terrestre si è invertito circa 170 volte negli ultimi 100 milioni di anni. Gli scienziati continuano a valutare i dati e c'è molto disaccordo su quanto durano questi periodi di polarità magnetica e se le inversioni avvengono a intervalli prevedibili o sono irregolari e imprevisti.

Quali sono le cause e gli effetti?

Gli scienziati non sanno davvero cosa causi l'inversione del campo magnetico, sebbene abbiano duplicato il fenomeno in esperimenti di laboratorio con metalli fusi, che cambieranno spontaneamente anche la direzione dei loro campi magnetici. Alcuni teorici ritengono che l'inversione del campo magnetico possa essere causata da eventi tangibili, come collisioni della placca tettonica o impatti di grandi meteore o asteroidi, ma questa teoria è scontata da altri. È noto che portando a un'inversione magnetica, la forza del campo diminuisce e poiché la forza del nostro attuale campo magnetico è ora in costante declino, alcuni scienziati credono che vedremo un'altra inversione magnetica tra circa 2000 anni. 

Se, come suggeriscono alcuni scienziati, c'è un periodo durante il quale non esiste alcun campo magnetico prima che si verifichi l'inversione, l'effetto sul pianeta non è ben compreso. Alcuni teorici suggeriscono che non avere un campo magnetico aprirà la superficie terrestre a pericolose radiazioni solari che potrebbero potenzialmente portare all'estinzione globale della vita. Tuttavia, al momento non esiste alcuna correlazione statistica che possa essere indicata nella documentazione fossile per verificarlo. L'ultima inversione si è verificata circa 780.000 anni fa e non ci sono prove per dimostrare che esistessero estinzioni di specie di massa in quel momento. Altri scienziati sostengono che il campo magnetico non svanisce durante le inversioni, ma si indebolisce solo per un certo periodo.

Anche se abbiamo almeno 2000 anni per chiederci, se si dovesse verificare un'inversione oggi, un ovvio effetto sarebbe l'interruzione di massa dei sistemi di comunicazione. In gran parte il modo in cui le tempeste solari possono influenzare i segnali satellitari e radio, un'inversione del campo magnetico avrebbe lo stesso effetto, anche se in misura molto più pronunciata.