Il campo magnetico terrestre era molto più debole in passato

Secondo un nuovo studio, il campo magnetico di protezione che avvolgeva la Terra, era probabilmente solo la metà di quello attuale.

La ricerca ha inoltre rilevato che il campo magnetico della Terra è 200 milioni di anni più vecchio di quanto si pensasse, che ha implicazioni per la quantità di acqua che era originariamente presente e forse anche per lo sviluppo della vita. Inoltre, secondo i ricercatori, uno spessore così debole nei primi milioni di anni di vita della Terra avrebbe procurato spettacolari aurore a latitudini più basse, fino a New York City ad esempio.

Il campo magnetico terrestre è generato dai turbolenti moti convettivi del nucleo fuso del pianeta. Il campo si estende intorno alla Terra nello spazio fino a quando non incontra il vento solare (il flusso di particelle cariche del Sole). Il confine, dove i due si incontrano, è chiamato magnetopausa. Il campo magnetico protegge la superficie terrestre e la vita su di essa presente, dalla radiazione solare, che è dannosa per gli organismi viventi.

Ma poco si sa sullo scudo magnetico terrestre e su come e quando esso si sia formato. John Tarduno dell'University di Rochester e i suoi colleghi della University of KwaZulu-Natal in South Africa, hanno analizzato i cristalli presenti nelle antiche roccie che preservano le traccie del campo magnetico. Alcune rocce ignee chiamato daciti contengono microscopici cristalli di quarzo, che a loro volta hanno nanometriche inclusioni magnetiche che agiscono come mini bussole, registrando l'intensità del campo magnetico terrestre al momento in cui il dacite si raffreddò da magma fuso a roccia fusa.

Per cercare questi reperti, Tarduno e i suoi colleghi hanno utilizzato i frammenti meglio conservati di dacite risalenti a 3,5 miliardi di anni in Sud Africa, alcune delle rocce più antiche ancora esistenti sulla superficie terrestre. Utilizzando un rilevatore magnetico particolare, la squadra ha trovato che i cristalli nella roccia hanno registrato un campo magnetico che era dal 30 al 50 per cento più debole rispetto a quello attuale oggi. La scoperta è stata pubblicata il 5 marzo su Science.

Alcuni scienziati hanno ipotizzato che non vi era alcun campo magnetico sulla Terra primitiva, così questo risultato "dimostra che non esisteva un campo in quel momento" ha detto Tarduno. Questo campo magnetico più debole ha anche implicazioni per le condizioni sulla Terra primitiva.

Protegge la Terra

Poichè "il campo magnetico si trova a contatto del vento solare", dice Tarduno, "erode le molecole nell'atmosfera terrestre. In passato, non solo era più debole, ma il Sole ruotava più rapidamente e il vento solare era più forte e quindi la magnetopausa era probabilmente molto più vicina alla Terra (oggi è a una distanza di circa 10,7 raggi terrestri, ma allora poteva essere probabilmente intorno al 5 raggi terrestri (il raggio terrestre è di circa 4.960 miglia, o 6.370 km).

La situazione del vento solare sulla Terra potrebbe essere stata qualcosa di simile alla tempesta solare di Halloween del 2003, che ha colpito i satelliti, la comunicazione, il traffico aereo e i sistemi di produzione di energia. "Questo significa che le particelle in diffusione dai raggi del Sole raggiungevano molto di più la Terra", ha detto Tarduno. L'implicazione di tale situazione è che il vento solare abbia rimosso molecole volatili, come l'idrogeno, dall'atmosfera terrestre ad una velocità molto maggiore di quello che stiamo perdendo oggi", ha detto. E la perdita di idrogeno comporta una perdita di acqua. A sua volta, se molta di acqua fu strappata velocemente, osservando la quantità attuale, il pianeta deve aver avuto ancora più acqua all'inizio", ha detto Tarduno.

La vita come noi la conosciamo

L'Acqua e il campo magnetico di protezione sono essenziali per lo sviluppo della vita come noi la conosciamo, per cui questo studio ha anche implicazioni per la comprensione di come nacque la vita sul nostro pianeta, così come anche al di là del nostro sistema solare sugli esopianeti. Moira Jardine, un astronomo presso l'Università di St. Andrews in Scozia, che non è stato coinvolto con lo studio, dice in un saggio correlato che "il campo magnetico potrebbe essere anteriore alla nascita della vita sulla Terra".

Lo sviluppo di campi magnetici su altri pianeti al di fuori del Sistema Solare è anche una cosa da considerare quando si cercano pianeti attorno a stelle giovani, con venti solari più forti e più frequenti tempeste solari rispetto a quelle odierne del Sole, ha scitto Jardine. Questo significa anche per l'evoluzione di un pianeta extrasolare simile alla Terra, "è necessaria una grande abbondanza di acqua", ha detto Tarduno.

Il debole campo magnetico sulla Terra primordiale può aver favorito spettacolari aurore, estese fino a tre volte rispetto alle attuali e a latitudini molto basse, vicine a quella di New York City. Le aurore sono fenomeni di luce causate da particelle solari che vengono incanalate oltre il campo magnetico dai poli e interagiscono con gli atomi nell'atmosfera della Terra, eccitandoli e causando la nascita di fotoni di luce.

a cura di Arthur McPaul
Link: "http://www.space.com/scienceastronomy/earth-early-magnetic-field-100305.html"