Il nucleo interno della Terra non è perfettamente sferico come credevamo

Il nucleo interno cresce man mano che il pianeta invecchia, ma lo fa in modo asimmetrico: la parte orientale è più sviluppata di quella occidentale. È quanto rivela un nuovo studio

nucleo interno
Foto: Shad.off/Depositphotos

Crosta, mantello, nucleo. Abbiamo tutti ben presente l’immagine del pianeta Terra, suddiviso in una serie di perfette sfere concentriche, onnipresente nei libri di scuola. In realtà, si tratta di una discreta approssimazione: nessuna delle componenti della Terra è sferica, ma mostra picchi, depressioni e zone più sviluppate di altre. Compreso il nucleo interno, che, invece di essere una sfera perfetta, sarebbe asimmetrico.

È quanto emerge da un nuovo studio condotto da un team di ricercatori dell’università della California, volto a indagare la storia e i misteri del nucleo terrestre. Gli scienziati, combinando osservazioni sismiche con modelli geodinamici, hanno scoperto che la porzione del nucleo interno orientale sta crescendo più velocemente rispetto al lato occidentale. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Geoscience.

Come si studia il nucleo terrestre?

Facciamo un passo indietro.Nel 1936 la sismologa danese Inge Lehmann, analizzando l’andamento delle onde sismiche dette primarie (le più veloci, che fanno oscillare le particelle di roccia parallelamente alla loro direzione di propagazione) teorizzò che la Terra, nella sua parte più interna, dovesse possedere un nucleo solido, separato dal nucleo esterno che invece conteneva gli elementi che costituiscono le rocce allo stato liquido. Eppure, numerose caratteristiche del nucleo interno rimangono un mistero, come anche i dettagli su come sia nato e sulla sua storia.

Quando si tratta di queste strutture, poste oltre 5.000 chilometri sotto i nostri piedi, scrive la sismologa Jessica Irving in un articolo su The Conversation, gli scienziati sono davanti a enigmi tutt’altro facili da risolvere. Ovviamente non è possibile prelevare campioni di roccia così in profondità, per cui occorre un lavoro di concerto tra sismologi, che offrono interpretazioni sulla base del comportamento delle onde, geodinamici, che creano modelli matematici della dinamica terrestre, e fisici, che studiano il comportamento delle leghe di ferro ad alte pressioni e temperature.

Proprio grazie alla combinazione di queste diverse discipline, i ricercatori statunitensi hanno scoperto che la porzione orientale del nucleo interno, situata sotto il Mar di Banda, in Indonesia, sta crescendo più velocemente rispetto al lato occidentale, che si trova sotto il Brasile. Queste osservazioni potrebbero contribuire a chiarire quando e in che modo si sia formato il nucleo interno e anche gettare luce sulla storia del campo magnetico terrestre.

Breve storia dell’interno della Terra 

Il nucleo della Terra si è formato molto presto, nei 4,5 miliardi di anni della storia del nostro pianeta – scrive Irving -. La forza di gravità ha trascinato il ferro nel cuore del pianeta in formazione, lasciando che altri elementi, come il silicio, formassero la crosta e il mantello. Man mano che la Terra si formava, il calore contenuto al suo interno diminuiva, favorendo la formazione del campo magnetico terrestre”. Raffreddandosi, la temperatura al centro del pianeta è scesa al di sotto del punto di fusione del ferro a pressioni estreme: prima presente solo allo stato liquido, la porzione interna del nucleo ha iniziato a solidificarsi.

Il processo di raffreddamento della Terra non si è più fermato. Oggi il nucleo interno continua a crescere di circa 1 millimetro ogni anno, il che porterà, in miliardi di anni, l’intero nucleo a diventare solido, lasciando la Terra senza il suo campo magnetico. Lo studio appena pubblicato ha evidenziato come la crescita irregolare potrebbe essere dovuta a un assorbimento del calore ineguale da parte delle porzioni interne della Terra.

La Terra è asimmetrica, ma non si ribalta

Il nucleo interno, quindi, non è perfettamente sferico, ma comunque non permette alla Terra di ribaltarsi. Come è possibile? Nonostante la crescita asimmetrica sia rilevabile dalle diverse velocità di propagazione delle onde sismiche, il nucleo interno è anche soggetto alle forze gravitazionali, che distribuiscono in modo uniforme il nuovo ferro allo stato solido. Questo assicura che la Terra e il campo magnetico continuino a esistere così come li conosciamo.

Non è finita qui. Questo modello, che però si basa su una serie di ipotesi sulle caratteristiche fisiche del ferro contenuto nel nucleo, ha permesso agli scienziati di ipotizzare anche l’età del nucleo interno: è probabile che esso si sia formato tra i 500 milioni e 1.500 milioni di anni fa. Un ragazzino, rispetto all’antico pianeta Terra.

Fonte : Wired