Cosa sappiamo davvero sulle inversioni del campo magnetico terrestre?

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Cosa sappiamo davvero sulle inversioni del campo magnetico terrestre?

Einstein considerava la comprensione del meccanismo che genera e governa la dinamica del campo magnetico terrestre come una delle più importanti ed irrisolte sfide della fisica. Il meccanismo che causa l’inversione del campo resta ancora oggi in gran parte ignoto.
di L. Cafarella, C. Caricchi, D. Di Mauro, L. Sagnotti
ingvambiente.com

Il campo magnetico terrestre recentemente è stato protagonista di molti post e articoli usciti sui giornali e sul web, con una delle sue peculiarità più popolari: le inversioni di polarità.

Facciamo un po’ di chiarezza sull’argomento.

Il campo magnetico terrestre è generato da complessi moti convettivi e turbolenti del materiale metallico fuso, fortemente conduttore di elettricità, che forma il nucleo esterno della Terra.

Il nucleo della Terra è costituito da una parte esterna, fluida, e una interna, solida. Con la rotazione terrestre la parte fluida viene messa in moto generando correnti elettriche che sono quelle che generano il campo magnetico terrestre

Il campo magnetico risultante, in prima approssimazione, ha la struttura del campo generato da un magnete a barra posto nel centro della Terra e inclinato di circa 9° rispetto all’asse di rotazione terrestre (campo dipolare).

La teoria generale indica che esistono due stati possibili di polarità, quella normale (l’attuale, in cui le linee di forza del campo entrano verso l’interno della Terra nell’emisfero settentrionale ed escono verso l’esterno della Terra nell’emisfero meridionale) e il suo inverso.

Entrambi gli stati di polarità del campo sono ugualmente probabili e stabili.

Schematizzazione del campo magnetico terrestre nelle due possibili configurazioni di polarità: polarità normale, a sinistra, e inversa, a destra. Per semplicità l’origine del campo viene raffigurato da una barra magnetica (Credits: Barbara Angioni)

Le registrazioni paleomagnetiche mostrano, in effetti, come nel tempo geologico i due stati di polarità del campo si siano alternati senza prevalenza di uno rispetto all’altro. La variabilità naturale del campo comprende anche grandi variazioni di intensità. Quando l’intensità del campo è molto debole, fino a valori dell’ordine del 10-20% del valore attuale, si possono innescare le inversioni di polarità. In caso di innesco di inversione, la morfologia del campo magnetico cambia drasticamente, fino a perdere le sue caratteristiche di dipolarità, con ulteriori importanti variazioni nei valori dell’intensità. Ad inversione avvenuta i valori dell’intensità del campo riprendono rapidamente a crescere e recuperano i valori precedenti all’inversione. Il fenomeno è sicuramente nell’insieme molto complesso e caotico.

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Simulazione delle linee di forza del campo nel nucleo terrestre durante un’inversione di polarità (Credit G.A. Glatzmaier)

L’inversione di polarità del campo non è né un fenomeno periodico né regolare. C’è stato un lunghissimo intervallo di tempo (nel Cretacico superiore, tra gli 83 e i 118 milioni di anni fa) in cui il campo… L’ARTICOLO CONTINUA QUI

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