Studio finanziato dall'UE scopre che il nucleo interno della Terra si muove molto più lentamente di quanto si credesse
Presentate nella rivista Nature Geoscience, le scoperte sono un risultato del progetto EARTH CORE STRUCTURE ("Thermal and compositional state of the Earth's inner core from seismic free oscillations"), che è stato finanziato con una sovvenzione Starting Grant del Consiglio europeo della ricerca (CER) del valore di 1,2 milioni di euro nell'ambito del Settimo programma quadro (7° PQ). Queste informazioni permetteranno di correggere i valori abitualmente utilizzati nei modelli, che precedentemente prevedevano delle velocità di rotazione superiori per il nucleo. Se i modelli erano basati su ipotesi errate, tutti i calcoli precedenti dovranno essere corretti sulla base di questi nuovi dati e conoscenze.
Ricercatori dalla University of Cambridge nel Regno Unito dicono che le precedenti stime che affermavano che il nucleo ruota un grado all'anno più veloce rispetto al resto del pianeta erano completamente sbagliate. In base ai loro dati, il nucleo si muove in realtà circa un grado più veloce ogni milione di anni. Il team ha calcolato la velocità di rotazione dallo spostamento dei limiti del nucleo e dalla velocità di crescita del nucleo interno. Il capo della ricerca Lauren Waszek, una dottoranda dal dipartimento di Scienze della terra a Cambridge, ha detto: "Le velocità di rotazione più alte sono incompatibili con gli emisferi osservati nel nucleo interno, poiché non lascerebbero abbastanza tempo alle differenze per congelarsi nella struttura. In precedenza questa era stato un grosso problema, poiché le due proprietà non possono coesistere. Tuttavia, noi abbiamo ricavato le velocità di rotazione dall'evoluzione della struttura emisferica, e quindi il nostro lavoro è il primo che riesce a conciliare emisferi e rotazione."
Gli scienziati sanno che il nucleo interno cresce man mano che il materiale dal nucleo fluido esterno si solidifica sulla sua superficie. Quando ciò avviene, affermano i ricercatori, una differenza emisferica est-ovest della velocità si congela nella struttura del nucleo interno. Usando le onde sismiche di corpo che attraversano il nucleo interno, il team ha misurato la differenza tra il tempo impiegato da quelle onde con quello impiegato da onde riflesse dalla superficie del nucleo interno del pianeta. Questo li ha aiutati a determinare la struttura delle velocità dei primi 90 chilometri del nucleo interno. Essi hanno usato queste informazioni per stabilire la velocità degli emisferi est e ovest del nucleo interno. "Il nucleo solido della Terra è stato scoperto per la prima volta mediante l'osservazione della PKiKP, un'onda sismica che attraversa il mantello e il nucleo esterno prima di essere riflessa dal duro bordo del nucleo interno," scrivono gli autori. Composto principalmente da ferro, il nucleo interno cresce grazie alla solidificazione del materiale del nucleo esterno sulla superficie del limite del nucleo interno con il raffreddamento del pianeta. Il risultato è una struttura profonda più antica. "Anche se la storia termica del nucleo interno è dibattuta, la sua struttura più superficiale è il risultato di processi avvenuti nel recente passato e che abbiamo compreso benissimo," scrivono i ricercatori. "Questa conseguente variazione di tempo e profondità del nucleo interno superiore è fondamentale per studiare qualsiasi cambiamento ambientale nella regione di confine del nucleo interno associato con la sua sovrarotazione."
Posizionato a 5200 chilometri sotto la superficie terrestre, il nucleo interno gioca un ruolo fondamentale sulla superficie del pianeta. Il calore rilasciato durante la solidificazione, man mano che il nucleo interno cresce, alimenta le correnti convettive nel nucleo fluido esterno. Questa convezione è responsabile della produzione del campo geomagnetico del pianeta, che a sua volta ci protegge dalle radiazioni solari e, in definitiva, assicura la vita sulla Terra. "Questo risultato rappresenta la prima osservazione di questa lenta velocità di rotazione del nucleo interno," ha detto la Waszek. "Esso ci fornisce quindi un valore confermato che ora può essere usato nelle simulazioni che modellizzano la convezione nel nucleo fluido esterno della Terra, dandoci ulteriori informazioni sull'evoluzione del nostro campo magnetico."
Per maggiori informazioni, visitare:
Consiglio europeo della ricerca (CER):
Scheda informativa del progetto EARTH CORE STRUCTURE su CORDIS
University of Cambridge:
Nature Geoscience:
Categoria: Risultati dei progetti
Fonte: Nature Geoscience; University of Cambridge
Documenti di Riferimento: Waszek, L., et al. (2011) Reconciling the hemispherical structure of Earth's inner core with its super-rotation. Nature Geoscience, pubblicato online il 20 febbraio. DOI: 10.1038/ngeo1083.
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