Mistero nel cuore della Terra: il flusso di metallo fuso del nucleo esterno si è invertito sotto il Pacifico
Nel 2010, sotto l'Oceano Pacifico, il flusso del nucleo esterno della Terra è stato protagonista di un'improvvisa giravolta, cambiando repentinamente la sua direzione verso ovest a un orientamento verso est, processo che dal 2020 ha iniziato a indebolirsi. Le ragioni che hanno portato a questa variazione restano ad oggi un mistero, un chiaro segnale di quanto poco ancora conosciamo il cuore del nostro pianeta. Il nucleo della Terra è composto da due gusci concentrici: quello interno, solido e viscoso a causa delle elevatissime pressioni che impediscono la completa fusione della lega di ferro e nichel che lo compone (nonostante una temperatura di 5.400-6.000 °C); e quello esterno, che pur essendo più freddo – circa 3.000 °C – è liquido e fluido.
Il materiale del nucleo esterno, sito a oltre 2.000 chilometri di profondità sotto la superficie, non è statico ma estremamente dinamico; i suoi moti convettivi e turbolenti attorno al nucleo interno sono infatti alla base del campo magnetico terrestre, la magnetosfera (non a caso si parla di geodinamo). Questo involucro, di cui si sente spesso parlare in occasione delle tempeste solari o geomagnetiche, è fondamentale per la biosfera perché ne ha permesso l'origine e lo sviluppo. Senza un campo magnetico, la superficie del nostro pianeta sarebbe costantemente bombardata da radiazioni cosmiche e solari letali in grado di sterminare le specie viventi, ad esempio attraverso il cancro (i tardigradi, tuttavia, potrebbero sopravvivere).
Comprendere le dinamiche del nucleo esterno è fondamentale proprio perché esso dà vita allo scudo che ci protegge, ma non è affatto semplice, a causa della profondità e del comportamento imprevedibile e misterioso dei moti che lo caratterizzano. Un nuovo studio ha indagato proprio sulla significativa inversione del flusso avvenuto nel 2010, verosimilmente a causa di cambiamenti verificatisi nel nucleo interno. A condurlo è stato un team di ricerca britannico guidato da scienziati della Scuola di Geoscienze dell'Università di Edimburgo, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi del British Geological Survey. I ricercatori, coordinati dal professor Frederik Dahl Madsen, hanno analizzato come è cambiato il flusso del fluido nel nucleo esterno tra il 1997 e il 2025, combinando dati satellitari con rilevazioni terrestri. Tra i dati utilizzati quelli raccolti dai satelliti Swarm e Cryosat dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA), oltre a quelli di CHAMP e Ørsted. I satelliti della missione Swarm, ad esempio, sono equipaggiati con sensibilissimi magnetometri in grado di catturare variazioni nei singoli strati della Terra e fornire uno sguardo senza precedenti su simili fenomeni.
Sebbene la geodinamo sia in costante evoluzione, i modelli, spiegano gli esperti, sul lungo periodo risultano piuttosto stabili. Ma è fondamentale capire come e perché avvengono cambiamenti alla stregua di quello osservato nel 2010. Storicamente, infatti, il flusso sulla superficie del nucleo viaggia in direzione ovest, tuttavia, come indicato, nella regione sotto l'Oceano Pacifico ha invertito il suo percorso e da un debole spostamento verso ovest ne ha mostrato uno forte verso est (che a sua volta dal 2020 ha mostrato chiari segni di indebolimento). I ricercatori hanno osservato che questa variazione si è verificata in coincidenza con alcuni cambiamenti nel comportamento del nucleo interno (anch'esso in rallentamento, secondo uno studio del 2024). Nello specifico, si parla di variazioni dinamiche profonde che sono state evidenziate da segnali sismologici e geodetici e anche dalla comparsa di cosiddetti geomagnetic jerks verificatisi nel 2017, nel 2020 e nel 2024. In sostanza, si tratta di variazioni impreviste e improvvise del campo magnetico terrestre.
“L'inversione di flusso su larga scala sotto il Pacifico solleva nuovi interrogativi sul comportamento delle profondità della Terra. Gli scienziati ora vogliono capire se l'inversione rappresenti una fluttuazione di breve durata, parte di un'oscillazione ricorrente o un nuovo equilibrio stabile per la circolazione del nucleo terrestre. Il monitoraggio continuo sarà essenziale per determinare come si evolverà il flusso nei prossimi anni”, ha affermato in un comunicato stampa il professor Frederik Dahl Madsen. “L'aumento della forte corrente verso est nel Pacifico è contemporaneo a un cambiamento di comportamento nel nucleo interno, come dedotto dalla geodesia e dalla sismologia, e ipotizziamo che questi cambiamenti nelle profondità oceaniche siano associati ai cambiamenti nella corrente al di sotto del Pacifico”, ha chiosato l'esperto.
L'ESA sottolinea che i processi nel cuore del nostro pianeta non rappresentano un pericolo per noi o per il clima, ciò nonostante è fondamentale studiarli per capire meglio come funziona il nostro pianeta. Del resto ci sono anche delle implicazioni pratiche, dato che l'evoluzione del nucleo esterno si riflette anche in quella del campo magnetico terrestre, a sua volta legato alla navigazione e alle operazioni spaziali. Il campo magnetico, lo ricordiamo, può indebolirsi a tal punto da innescare una vera e propria inversione (l'ultima volta è accaduto 780.000 anni fa, la cosiddetta inversione di Brunhes–Matuyama). Si tratta di un processo lento e non repentino – come raccontato in alcuni film – che potrebbe esporci a una maggiore radiazione proveniente dallo spazio, tuttavia gli studi non hanno rilevato estinzioni di massa o altri fenomeni catastrofici in associazione all'inversione dei poli magnetici della Terra. I dettagli del nuovo studio “Principal component analysis of the 2010 reversal of core-surface flow beneath the Pacific Ocean” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Journal of Studies of Earth’s Deep Interior.
