Il campo magnetico terrestre circonda il nostro pianeta come un campo di forza invisibile, proteggendo la vita dalle radiazioni solari dannose deviando le particelle cariche. Lungi dall'essere costante, questo campo è in continua evoluzione. Infatti, la storia del nostro pianeta include almeno diverse centinaia di inversioni magnetiche globali, dove i poli magnetici nord e sud si scambiano di posto. Quindi, quando accadrà il prossimo e come influenzerà la vita sulla Terra?

Durante un'inversione il campo magnetico non sarà zero, ma assumerà una forma più debole e più complessa. Può scendere al 10% della forza attuale e avere poli magnetici all'equatore o anche l'esistenza simultanea di più poli magnetici "nord" e "sud".

Le inversioni geomagnetiche si verificano in media poche volte ogni milione di anni. Però, l'intervallo tra le inversioni è molto irregolare e può variare fino a decine di milioni di anni.

Ci possono essere anche inversioni temporanee e incomplete, conosciuti come eventi ed escursioni, in cui i poli magnetici si allontanano dai poli geografici – magari attraversando anche l'equatore – prima di tornare nelle loro posizioni originarie. L'ultimo capovolgimento completo, il Brunhes-Matuyama, avvenuta intorno al 780, 000 anni fa. Un capovolgimento temporaneo, l'evento di Laschamp, avvenuta intorno al 41, 000 anni fa. È durato meno di 1, 000 anni con l'effettivo cambio di polarità della durata di circa 250 anni.

Taglio di corrente o estinzione di massa?

L'alterazione del campo magnetico durante un'inversione ne indebolirà l'effetto schermante, consentendo livelli elevati di radiazione sopra e sopra la superficie terrestre. Se questo accadesse oggi, l'aumento delle particelle cariche che raggiungono la Terra comporterebbe maggiori rischi per i satelliti, aviazione, e infrastrutture elettriche a terra. tempeste geomagnetiche, guidato dall'interazione di eruzioni anormalmente grandi di energia solare con il nostro campo magnetico, dacci un assaggio di quello che possiamo aspettarci con uno scudo magnetico indebolito.

Nel 2003, la cosiddetta tempesta di Halloween ha causato blackout della rete elettrica locale in Svezia, ha richiesto il reindirizzamento dei voli per evitare il blackout delle comunicazioni e il rischio di radiazioni, e satelliti e sistemi di comunicazione interrotti. Ma questa tempesta era minore rispetto ad altre tempeste del recente passato, come l'evento di Carrington del 1859, che ha causato le aurore a sud fino ai Caraibi.

L'impatto di una forte tempesta sull'infrastruttura elettronica di oggi non è completamente noto. Naturalmente ogni tempo trascorso senza elettricità, il riscaldamento, aria condizionata, Il GPS o Internet avrebbero un impatto importante; blackout diffusi potrebbero provocare perturbazioni economiche dell'ordine di decine di miliardi di dollari al giorno.

In termini di vita sulla Terra e l'impatto diretto di un'inversione sulla nostra specie, non possiamo prevedere in modo definitivo cosa accadrà poiché gli esseri umani moderni non esistevano al momento dell'ultima inversione completa. Diversi studi hanno cercato di collegare le inversioni del passato con le estinzioni di massa, suggerendo che alcune inversioni ed episodi di vulcanismo esteso potrebbero essere guidati da una causa comune. Però, non ci sono prove di un imminente vulcanismo catastrofico e quindi probabilmente dovremmo fare i conti con l'impatto elettromagnetico solo se il campo si inverte relativamente presto.

Sappiamo che molte specie animali hanno una qualche forma di magnetorecezione che consente loro di percepire il campo magnetico terrestre. Possono usarlo per assistere nella navigazione a lunga distanza durante la migrazione. Ma non è chiaro quale impatto potrebbe avere un'inversione su tali specie. Ciò che è chiaro è che i primi esseri umani riuscirono a sopravvivere all'evento di Laschamp e la vita stessa è sopravvissuta alle centinaia di inversioni complete evidenziate nella documentazione geologica.

Possiamo prevedere le inversioni geomagnetiche?

Il semplice fatto che siamo "in ritardo" per un'inversione completa e il fatto che il campo terrestre sta attualmente diminuendo a un tasso del 5% al ​​secolo, ha portato a suggerire che il campo potrebbe invertirsi entro i prossimi 2, 000 anni. Ma fissare una data precisa – almeno per ora – sarà difficile.

Il campo magnetico terrestre è generato all'interno del nucleo liquido del nostro pianeta, dalla lenta zangolatura del ferro fuso. Come l'atmosfera e gli oceani, il modo in cui si muove è governato dalle leggi della fisica. Dovremmo quindi essere in grado di prevedere il "tempo del nucleo" seguendo questo movimento, proprio come possiamo prevedere il tempo reale osservando l'atmosfera e l'oceano. Un'inversione può quindi essere paragonata a un particolare tipo di tempesta nel nucleo, dove la dinamica – e il campo magnetico – vanno in tilt (almeno per un breve periodo), prima di risistemarsi.

Le difficoltà di prevedere il tempo oltre i pochi giorni sono ampiamente note, nonostante noi viviamo dentro e osserviamo direttamente l'atmosfera. Eppure prevedere il nucleo della Terra è una prospettiva molto più difficile, principalmente perché è sepolto sotto 3, 000 km di roccia tale che le nostre osservazioni sono scarse e indirette. Però, non siamo completamente ciechi:conosciamo la composizione principale del materiale all'interno del nucleo e che è liquido. Una rete globale di osservatori terrestri e satelliti orbitanti misura anche come sta cambiando il campo magnetico, che ci dà un'idea di come si muove il nucleo liquido.

La recente scoperta di una corrente a getto all'interno del nucleo evidenzia la nostra ingegnosità in evoluzione e la crescente capacità di misurare e dedurre le dinamiche del nucleo. Abbinato a simulazioni numeriche ed esperimenti di laboratorio per studiare la fluidodinamica dell'interno del pianeta, la nostra comprensione si sta sviluppando rapidamente. La prospettiva di poter prevedere il centro della Terra forse non è troppo lontana dalla nostra portata.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.