Ogni 405.000 anni, l’interazione gravitazionale tra Giove e Venere influenza la forma dell’orbita terrestre e di conseguenza il clima sul nostro pianeta. Uno studio ha documentato questo effetto in sedimenti di roccia risalenti fino a 215 milioni di anni fa, realizzando una scala precisa e affidabile per la datazione degli eventi antichi che hanno caratterizzato l’evoluzione della Terra
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Siamo abituati a pensare al cambiamento climatico come al frutto delle attività umane, a partire dalla rivoluzione industriale. E in effetti l’aumento della temperatura media della Terra osservato oggi è dovuto all’azione dell’uomo. Tuttavia il nostro pianeta ha già sperimentato cambiamenti climatici nel suo remoto passato, dovuti a trasformazioni geologiche, all’attività solare o anche, più raramente, a fenomeni che avvengono nello spazio, come nel caso di un’interazione gravitazionale tra Giove e Venere, che avviene con un ciclo di 405.000 anni. Questa interazione influenza l’orbita della Terra attorno al Sole, allungandola leggermente, quel tanto che basta per cambiare il clima terrestre.
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Ora, per la prima volta, l’effetto climatico di questo ciclo è stato documentato negli strati geologici su un arco di tempo estremamente lungo: 215 milioni di anni, contro i 50 milioni di anni delle datazioni disponibili in precedenza. Il risultato descritto sui “Proceedings of the National Academy of Sciences” è stato ottenuto da Dennis Kent, professore del dipartimento di scienze terrestri e planetarie della Rutgers University a New Brunswick, negli Stati Uniti, e colleghi.

“Si tratta di un risultato sorprendente, perché questo lungo ciclo è stato confermato negli ultimi 215 milioni di anni”, ha spiegato Kent. “Ora i ricercatori possono correlare con grande precisione i cambiamenti climatici e ambientali con le trasformazioni che hanno interessato la vita sulla Terra in questo ciclo di 405.000 anni”.

Gli autori hanno effettuato una serie di carotaggi in antiche rocce che costituiscono i sedimenti del bacino lacustre di Newark, che si estendeva principalmente nell’area dell’attuale New Jersey, sulla costa nord-orientale degli Stati Uniti, e in sedimenti con detriti vulcanici nella Formazione di Chinle, nella Petrified Forest National Park, in Arizona, nel sud-ovest degli Stati Uniti.

Queste formazioni molto profonde sono importanti per la datazione di eventi avvenuti in diverse ere geologiche perché i minerali conservano una registrazione delle variazioni climatiche, in particolare dell’alternanza di periodi secchi e periodi umidi. Su periodi di tempo molto lunghi, il clima terrestre è influenzato dalle variazioni sia dell’eccentricità dell’orbita, che può essere più allungata o più vicina a una traiettoria circolare, e dall’inclinazione dell’asse di rotazione della Terra. Queste variazioni hanno un’influenza diretta sulla lunghezza delle stagioni e sull’insolazione della superficie.

Come messo evidenziato a partire dagli anni venti del Novecento dai pionieristici studi del matematico serbo Milutin Milankovic, esistono diversi cicli, noti appunto come cicli di Milankovic, che portano la Terra a raffreddarsi o riscaldarsi. C’è un ciclo di 41.000 anni, simile a quello di 405.000 anni citato in precedenza, durante il quale l’eccentricità dell’orbita cambia e un ciclo di 21.000 anni dovuto alla precessione dell’asse di rotazione terrestre (che “svirgola” leggermente, un po’ come fa quello di una trottola verso la fine del suo moto, prima di cadere e di fermarsi).

Sempre guardando ai fenomeni terrestri che avvengono su scale temporali molto ampie, c’è poi il fenomeno d’inversione della polarità: il campo geomagnetico terrestre, in sostanza, inverte il nord con il sud, con cadenza abbastanza irregolare. Il fenomeno è avvenuto circa 300 volte negli ultimi 166 milioni di anni. Questo è importante perché l’inversione di polarità lascia una traccia ben riconoscibile negli strati geologici che contengono minerali sensibili al magnetismo terrestre. E proprio questo tipo di tracce sono servite a Kent e colleghi per confrontare tra loro le carote di sedimenti dei due siti considerati e ricostruire riferimenti cronologici precisi.

Inoltre, le carote di sedimenti contengono diversi minerali, tra cui zirconi. In questi ultimi, l’elemento zirconio normalmente presente può essere sostituito da uranio che, essendo radioattivo, permette una datazione precisa dei campioni, che in questo caso è potuta risalire fino al Triassico (tra 253 e 202 milioni di anni fa).

In questo lungo arco di tempo, si può osservare in modo abbastanza preciso come il clima sia stato influenzato dal ciclo di 405.000 anni dell’interazione gravitazionale Giove-Venere. Gli autori sottolineano che si tratta dello schema astronomico più regolare correlato alla rivoluzione annuale della Terra intorno al Sole.