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    I poli magnetici della Terra potrebbero iniziare a capovolgersi. Cosa succede allora?

    Il campo magnetico che protegge il nostro pianeta ha origine nel profondo del nucleo terrestre ma fluttua di intensità nel tempo. Credito:ESA/ATG medialab

    Quando lo scudo magnetico terrestre fallisce, così fanno i suoi satelliti. Primo, i nostri satelliti di comunicazione nelle orbite più alte scendono. Prossimo, gli astronauti nell'orbita terrestre bassa non possono più telefonare a casa. E infine, i raggi cosmici iniziano a bombardare ogni essere umano sulla Terra.

    Questa è una possibilità che potremmo iniziare ad affrontare non nel prossimo milione di anni, non nei prossimi mille, ma nei prossimi cento. Se il campo magnetico terrestre dovesse decadere in modo significativo, potrebbe collassare del tutto e invertire la polarità, cambiando il nord magnetico al sud e viceversa. Le conseguenze di questo processo potrebbero essere disastrose per il nostro pianeta.

    La cosa più preoccupante, potremmo essere diretti verso questo scenario.

    "Il campo geomagnetico sta decadendo negli ultimi 3 anni, 000 anni, ' ha affermato il dott. Nicolas Thouveny del Centro europeo per la ricerca e l'insegnamento delle geoscienze ambientali (CEREGE) di Aix-en-Provence, Francia. 'Se continua a scendere a questo ritmo, tra meno di un millennio saremo in un (periodo) critico».

    Il Dr. Thouveny è uno dei principali ricercatori del progetto quinquennale EDIFICE, che opera dal 2014. Insieme ai suoi colleghi, ha studiato la storia del campo magnetico terrestre, anche quando si è invertito in passato, e quando potrebbe di nuovo.

    Raggi cosmici

    Il campo magnetico del nostro pianeta è principalmente creato dal flusso di ferro liquido all'interno del nucleo. È sempre stata una caratteristica del nostro pianeta, ma ha invertito la polarità ripetutamente nel corso della storia della Terra. Ogni volta che si capovolge, fino a 100 volte negli ultimi 20 milioni di anni, mentre l'inversione può durare circa 1, 000 anni per completare:lascia magnetizzazione fossilizzata nelle rocce sulla Terra.

    Prendendo nuclei, o colonne, di sedimenti dal fondo del mare, come una lunga cannuccia che può arrivare fino a 300 metri con l'aiuto di un trapano, possiamo guardare indietro nel tempo e vedere quando si sono verificati questi capovolgimenti. Il Dr. Thouveny e il suo team hanno esaminato due particolari forme di elementi che hanno permesso loro di sondare la storia del campo magnetico del nostro pianeta in modo più dettagliato.

    Perché si verifichi un'inversione di polarità, il campo magnetico deve indebolirsi di circa il 90% fino a un livello di soglia. Questo processo può richiedere migliaia di anni, e in questo periodo, la mancanza di uno scudo magnetico protettivo attorno al nostro pianeta consente a più raggi cosmici, particelle ad alta energia provenienti da altre parti dell'universo, di colpirci.

    Quando questo accade, questi raggi cosmici si scontrano con sempre più atomi nella nostra atmosfera, come azoto e ossigeno. Questo produce varianti di elementi chiamati isotopi cosmogenici, come il carbonio-14 e il berillio-10, che scendono in superficie. E studiando le quantità di questi nei nuclei, possiamo vedere quando sono avvenute le inversioni di polarità.

    L'ultima inversione si è verificata tra il 772, 000 e 774, 000 anni fa. Da allora, il campo si è quasi invertito 15 volte, chiamata escursione, calando di forza in modo significativo ma non raggiungendo del tutto la soglia necessaria prima di risalire di nuovo. Questo è il momento in cui siamo più a rischio, poiché il campo decade e poi recupera la sua forza. L'ultima escursione è avvenuta 40, 000 anni fa, e le prove suggeriscono che ci stiamo dirigendo di nuovo in quella direzione.

    "Il campo geomagnetico ha perso il 30 percento della sua intensità negli ultimi 3, 000 anni, ' ha detto il dottor Thouveny. 'Da questo valore, prevediamo che scenderà vicino allo zero in pochi secoli o millenni.'

    Il campo magnetico terrestre si è indebolito sull'Atlantico meridionale (regione blu). Credito:ESA/DTU Space

    Satelliti

    Oggi, possiamo già vedere gli effetti di un campo magnetico indebolito sui nostri satelliti in orbita.

    Nell'Oceano Atlantico tra il Sud America e l'Africa, c'è una vasta regione del campo magnetico terrestre che è circa tre volte più debole dell'intensità del campo ai poli.

    Questa è chiamata Anomalia del Sud Atlantico (SAA), ed è il fulcro del progetto CoreSat guidato dal professor Chris Finlay della Technical University of Denmark (DTU) vicino a Copenhagen. Utilizzando i dati provenienti da più satelliti, compresi i tre satelliti Swarm dell'Agenzia spaziale europea (ESA) lanciati nel 2013, questo progetto sta cercando di capire cosa sta causando la SAA.

    "Questa è una regione in cui vediamo che i satelliti (sperimentano) costantemente guasti elettronici, ' ha detto il professor Finlay. "E non capiamo da dove provenga questa regione di campo debole, cosa lo produce, e come potrebbe cambiare in futuro.'

    Gli scienziati hanno notato per la prima volta la SAA negli anni '50, e da allora è diminuito di forza di un ulteriore 6%, oltre ad avvicinarsi ad ovest. '(Lì) non c'è stata davvero alcuna spiegazione convincente al riguardo, ' ha detto il professor Finlay, aggiungendo che gli scienziati non sono stati in grado di prevedere come cambierà.

    Il progetto CoreSat spera di cambiare tutto questo, utilizzando i dati più dettagliati finora disponibili per studiare le proprietà del campo magnetico qui e come si sposta nel tempo. Sondando la SAA, il team spera di vedere cosa sta succedendo all'interno del nucleo terrestre che potrebbe causarlo.

    Una possibilità è che ci possa essere un vasto anticiclone nella porzione meridionale del nucleo esterno di metallo liquido della Terra, che potrebbe spingere fuori il campo magnetico dalla regione dell'Atlantico meridionale. Un'altra possibilità è che il campo magnetico in questa regione punti nella direzione sbagliata - in effetti, c'è una mini inversione di polarità in atto.

    Il SAA ci dà uno sguardo diretto su come un campo magnetico indebolito può influenzare i satelliti, poiché numerosi veicoli spaziali hanno segnalato malfunzionamenti elettronici quando sorvolano questa regione in quanto colpiti dai raggi cosmici. Ma al momento non è chiaro se la SAA abbia qualche relazione con il campo magnetico terrestre che cambia polarità, che è anche qualcosa che il Prof. Finlay e il suo team indagheranno.

    "In alcune simulazioni si vedono caratteristiche come la SAA che cresce durante un'inversione di polarità, ' Egli ha detto. 'Non è necessariamente così, ma non sarebbe una sorpresa se qualcosa del genere fosse coinvolto in un'inversione magnetica».

    Un'occhiata

    Tuttavia, il SAA potrebbe darci un'idea di ciò che accadrà nel prossimo futuro. Se le tendenze continuano, il campo magnetico del nostro pianeta potrebbe invertirsi di nuovo tra uno o due millenni. Prima di ciò, il campo può continuare a indebolirsi, e nel giro di un secolo potremmo trovarci di fronte a seri problemi.

    "La diminuzione del campo geomagnetico è molto più importante e drammatica dell'inversione, ' ha detto il dottor Thouveny. "È molto importante capire se il campo attuale decadrà a zero nel prossimo secolo, perché dovremo prepararci.'


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