14 Giugno 2022
15:50

La durata del giorno oscilla ogni 6 anni e forse sappiamo perché

Lo mostrano le osservazioni degli scienziati dell’Università della California del Sud che hanno identificato un ciclo di sei anni di super e sub-rotazione del nucleo inerno della Terra che avrebbe impatto sulla durata del giorno.
A cura di Valeria Aiello

Invece di ruotare costantemente a una velocità maggiore rispetto alla superficie terrestre, il nucleo interno del nostro pianeta oscilla, cambiando direzione ogni sei anni. Lo mostra un’analisi dei dati sismici condotta dagli scienziati dell’Università della California del Sud che affermano come il loro modello di movimento del nucleo interno della Terra spieghi la variazione della lunghezza del giorno, che ha dimostrato di oscillare in modo persistente negli ultimi decenni.

La loro ricerca, appena pubblicata su Science Advances, indica che il nucleo interno della Terra ha cambiato direzione tra il 1969 e il 1974, ruotando leggermente più lentamente (sub-rotazione) dal 1969 al 1971, per poi cambiare direzione (super rotazione) dal 1971 al 1974. “Abbiamo anche osservato che la lunghezza del giorno è aumentata e si è ridotta come previsto – ha affermato John E. Vidale, co-autore dello studio e professore di Scienze della Terra presso l’Università della California del Sud – . La coincidenza di queste due osservazioni rende l’oscillazione la probabile interpretazione”.

Il nucleo interno della Terra e la durata del giorno

La nostra comprensione del nucleo interno della Terra si è ampliata notevolmente negli ultimi 30 anni. È stato dimostrato che la porzione più interna del nostro pianeta – una palla calda e densa di ferro solido, delle dimensioni di Plutone – si muove e/o cambia nel corso dei decenni. Essendo però impossibile osservare direttamente tali variazioni, i ricercatori utilizzano misurazioni indirette per spiegare il modello di rotazione, la velocità e la causa del movimento e dei suoi cambiamenti. Una ricerca pubblicata nel 1996 è stata la prima a proporre che il nucleo interno ruotasse più velocemente del resto del pianeta, un moto noto anche come super-rotazione, di circa 1 grado all'anno. I risultati successivi di Vidale hanno rafforzato l’idea che il nucleo interno super ruoti, anche se a un ritmo più lento.

Utilizzando i dati del Large Aperture Seismic Array (LASA), una struttura dell’aeronautica statunitense nel Montana, il ricercatore Wei Wang e il professor Vidale hanno scoperto che il nucleo interno ruota più lentamente del previsto, di circa 0,1 gradi all’anno. Lo studio ha analizzato le onde generate dai test delle bombe nucleari sotterranee sovietiche dal 1971 al 1974 nell’arcipelago artico Novaya Zemlya utilizzando una nuova tecnica di beamforming sviluppata da Vidale.

Le nuove scoperte sono emerse quando Wang e Vidale hanno applicato la stessa metodologia a due precedenti test atomici condotti nel 1969 e nel 1971 sotto l’isola di Amchitka, in Alaska: misurando le onde di compressione risultanti dalle esplosioni nucleari, hanno scoperto che il nucleo interno della Terra aveva invertito la direzione, sub-ruotando almeno un decimo di grado all’anno. “L'idea che il nucleo interno oscilli era un modello possibile, ma la comunità è stata divisa sulla fattibilità – ha precisato Vidale – . Ci aspettavamo di vedere la stessa direzione e velocità di rotazione nella prima coppia di test atomici, ma invece abbiamo visto il contrario. Siamo rimasti piuttosto sorpresi di scoprire che si stava muovendo nella direzione opposta”.

Rappresentazione grafica del modello rotazionale del nucleo interno della Terra
Rappresentazione grafica del modello rotazionale del nucleo interno della Terra

Lo studio supporta l’ipotesi secondo cui il nucleo interno della Terra oscilli in base alle variazioni della lunghezza del giorno – più o meno 0,2 secondi in sei anni – e ai campi geomagnetici, che corrispondono entrambi alla teoria sia in ampiezza sia in fase. “Il nucleo interno del nostro pianeta non è fisso ma si muove sotto i nostri piedi, andando avanti e indietro di un paio di chilometri ogni sei anni – ha aggiunto Vidale – . Una delle domande cui abbiamo cercato di rispondere è: il nucleo interno si muove progressivamente o è per lo più bloccato rispetto a tutto il resto a lungo termine? Stiamo cercando di capire come si sia formato e come si muova nel tempo, e questo studio è un passo importante per comprendere meglio questo processo”.

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