Aggrappati ai tuoi cappelli, perché gli scienziati hanno trovato più prove che la Terra si ribalta di tanto in tanto. Sappiamo che i continenti si stanno muovendo lentamente a causa della tettonica a zolle, ma la deriva dei continenti spinge solo le placche tettoniche l'una accanto all'altra. Negli ultimi decenni si è discusso se l'esterno, il solido guscio della Terra può oscillare, o addirittura ribaltarsi rispetto all'asse di rotazione. Tale spostamento della Terra è chiamato "vero vagare polare, " ma le prove di questo processo sono state controverse. Nuova ricerca pubblicata in Comunicazioni sulla natura , guidato dall'Earth-Life Science Institute (ELSI) presso il Principal Investigator del Tokyo Institute of Technology Joe Kirschvink (anche professore al Caltech) e dal Prof. Ross Mitchell presso l'Istituto di Geologia e Geofisica di Pechino, fornisce alcune delle prove più convincenti fino ad oggi che tale ribaltamento planetario si è effettivamente verificato nel passato della Terra.

Il vero viaggio polare ha qualche dissezione. La Terra è una palla stratificata, con un solido nucleo interno in metallo, un nucleo esterno di metallo liquido, e un mantello solido e una crosta sovrastante sulla superficie su cui viviamo. Tutto questo sta girando come una trottola, una volta al giorno. Poiché il nucleo esterno della Terra è liquido, il mantello solido e la crosta sono in grado di scivolare su di esso. Strutture relativamente dense, come la subduzione di placche oceaniche e massicci vulcani come le Hawaii, preferisce essere vicino all'equatore, nello stesso modo in cui le tue braccia amano stare al tuo fianco quando ti giri su una sedia da ufficio.

Nonostante questo vagare della crosta, Il campo magnetico terrestre è generato da correnti elettriche nel metallo liquido convettivo Ni-Fe del nucleo esterno. Su scale temporali lunghe, il sovrastante andamento del mantello e della crosta non intacca il nocciolo, perché quegli strati rocciosi sovrastanti sono trasparenti al campo magnetico terrestre. In contrasto, i modelli di convezione in questo nucleo esterno sono effettivamente costretti a danzare attorno all'asse di rotazione terrestre, il che significa che il modello generale del campo magnetico terrestre è prevedibile, spargendosi allo stesso modo della limatura di ferro allineata su una piccola barra magnetica. Quindi, questi dati forniscono ottime informazioni sulla direzione dei poli geografici Nord e Sud, e l'inclinazione dà la distanza dai pali (un campo verticale significa che sei al palo, orizzontale ci dice che era sull'equatore). Molte rocce registrano effettivamente la direzione del campo magnetico locale mentre si formano, più o meno allo stesso modo in cui un nastro magnetico registra la tua musica. Per esempio, minuscoli cristalli del minerale magnetite prodotto da alcuni batteri in realtà si allineano come minuscoli aghi di bussola, e rimanere intrappolati nei sedimenti quando la roccia si solidifica. Questo magnetismo "fossile" può essere utilizzato per tracciare dove l'asse di rotazione sta vagando rispetto alla crosta.

"Immagina di guardare la Terra dallo spazio, " spiega Kirschvink "Il vero girovagare polare sembrerebbe come se la Terra si inclina su un lato, e ciò che sta realmente accadendo è che l'intero guscio roccioso del pianeta - il mantello solido e la crosta - sta ruotando attorno al nucleo esterno liquido." Sebbene gli scienziati possano misurare il vero vagabondaggio polare che si verifica oggi in modo molto preciso con i satelliti, i geologi discutono ancora se nel passato della Terra si siano verificate grandi rotazioni del mantello e della crosta.

Un dibattito particolarmente acceso è stato sugli eventi durante il tardo Cretaceo, circa 84 milioni di anni fa. Negli ultimi tre decenni, i geofisici sono andati avanti e indietro attraverso argomenti pubblici nella rivista Scienza , e in numerosi incontri, se nel Cretaceo si sia verificato un vero e proprio evento di viaggio polare.

Mitchell e Kirschvink hanno escogitato un piano per risolvere il dibattito una volta per tutte. Sfruttando l'esperienza di Mitchell come studente di geologia degli Appennini dell'Italia centrale, conosceva le rocce giuste da campionare. Il team internazionale di ricercatori ha quindi scommesso che i dati paleomagnetici dei calcari creati nel Cretaceo (tra ~145,5 e 65,5 milioni di anni fa) situati in Italia avrebbero fornito un test definitivo. Il magnetismo delle rocce più giovani nella stessa area è stato studiato quasi 50 anni fa, e indirettamente ha portato alla scoperta dell'impatto con l'asteroide che ha ucciso i dinosauri. Sarah Slotznick, spiega il coautore e geobiologo del Dartmouth College, "queste rocce sedimentarie italiane risultano essere speciali e molto affidabili perché i minerali magnetici sono in realtà fossili di batteri che hanno formato catene del minerale magnetite".

Per testare la loro ipotesi sul vero vagabondaggio polare, sono necessari dati paleomagnetici con molta ridondanza per tracciare il vagare dell'antica posizione dell'asse di rotazione terrestre. Studi precedenti, specialmente alcuni che affermano che il vero vagabondaggio polare non si verifica, non sono riusciti a esplorare abbastanza punti dati secondo il team. Dice Richard Gordon, un geofisico della Rice University di Houston che non era coinvolto nello studio, "questo è uno dei motivi per cui è così rinfrescante vedere questo studio con i suoi dati paleomagnetici abbondanti e belli".

Kirschvink e colleghi hanno scoperto, come previsto dall'ipotesi del vero viaggio polare, i dati italiani indicano un'inclinazione di ~12˚ del pianeta 84 milioni di anni fa. Il team ha anche scoperto che la Terra sembra essersi corretta da sola, dopo essersi ribaltata su un lato, La Terra ha invertito la rotta e ruotata all'indietro, per un'escursione totale di quasi 25˚ d'arco in circa cinque milioni di anni. Certamente, questo era un "yo-yo" cosmico.