Un nuovo studio dell'Università di Liverpool, in collaborazione con le Università di Lancaster e Oslo, getta luce su una domanda di vecchia data che ha sconcertato gli scienziati della terra.

Utilizzando dati precedentemente non disponibili, gli scienziati dell'Università confermano una correlazione tra il movimento della tettonica a zolle sulla superficie terrestre, il flusso del mantello sopra il nucleo terrestre e la velocità di inversione del campo magnetico terrestre che è stata a lungo ipotizzata.

In un articolo pubblicato sulla rivista Tectonophysics, suggeriscono che ci vogliono circa 120-130 milioni di anni perché le lastre dell'antico fondale oceanico sprofondino (subduct) dalla superficie terrestre a una profondità sufficiente nel mantello da cui possono raffreddare il nucleo, che a sua volta fa sì che il ferro liquido nel nucleo esterno della Terra fluisca più vigorosamente e produca più inversioni del campo magnetico terrestre.

Questo studio è il primo a dimostrare questa correlazione utilizzando registrazioni e proxy dei tassi globali di subduzione da varie fonti, incluso un modello di ricostruzione continua della placca globale sviluppato presso l'Università di Sydney. Questi record sono stati confrontati con una nuova raccolta di inversioni di campo magnetico la cui presenza è bloccata nelle rocce vulcaniche e sedimentarie.

Paleomagnetista di Liverpool, Professor Andy Biggin, ha dichiarato:"Fino a poco tempo fa non avevamo registrazioni abbastanza buone di quanto i tassi globali di subduzione fossero cambiati nelle ultime centinaia di milioni di anni e quindi non avevamo nulla da confrontare con le registrazioni magnetiche.

"Quando siamo stati in grado di confrontarli, abbiamo scoperto che i due record di subduzione e tasso di inversione magnetica sembrano essere correlati dopo aver consentito un ritardo di 120-130 milioni di anni affinché le lastre del fondo oceanico vadano dalla superficie a una profondità sufficiente nel mantello dove possono raffreddare il nucleo.

"Non sappiamo per certo che la correlazione sia causale, ma sembra adattarsi alla nostra comprensione di come la crosta, mantello e nucleo dovrebbero interagire e questo valore di 120-130 milioni potrebbe fornire un vincolo osservativo davvero utile su quanto velocemente lastre di antichi fondali marini possono cadere attraverso il mantello e influenzare le correnti di flusso al suo interno e nel nucleo sottostante".

Il campo magnetico è generato in profondità all'interno della Terra in un nucleo esterno fluido di ferro e altri elementi che crea correnti elettriche, che a sua volta produce campi magnetici.

Il nucleo è circondato da quasi 3, mantello spesso 000 km che, pur essendo costituito da solida roccia, scorre molto lentamente (mm all'anno). Il mantello produce correnti di convezione che sono fortemente legate al movimento delle placche tettoniche ma influenzano anche il nucleo variando la quantità di calore che viene trasferita attraverso il confine nucleo-mantello.

Il campo magnetico terrestre inverte occasionalmente la sua polarità e la durata media tra tali inversioni è cambiata drasticamente nel corso della storia della Terra. Per esempio, oggi tali inversioni magnetiche si verificano in media quattro volte per milione di anni ma cento milioni di anni fa, il campo è rimasto essenzialmente nella stessa polarità per quasi 40 milioni di anni.

Il professor Biggin è a capo del gruppo di ricerca Determining Earth Evolution from Paleomagnetismo (DEEP) dell'Università, che riunisce competenze di ricerca in geofisica e geologia per sviluppare il paleomagnetismo come strumento per comprendere i processi profondi della Terra che si verificano su scale temporali da milioni a miliardi di anni.

Il documento "Il flusso di subduzione modula la velocità di inversione della polarità geomagnetica" è pubblicato in Tectonfisica .