Gli scienziati della University of Southern California hanno trovato prove che indicano che il nucleo interno della Terra oscilla, contraddicendo i modelli precedentemente accettati secondo cui questo ruota costantemente a una velocità maggiore rispetto alla superficie del pianeta. Il loro studio, pubblicato su Science Advances, mostra che il nucleo interno ha cambiato direzione nel periodo 1969-74, secondo l’analisi dei dati sismici. Gli scienziati affermano che il loro modello di movimento del nucleo interno spiega anche la variazione della lunghezza del giorno, che ha dimostrato un’oscillazione persistente negli ultimi decenni.
“Grazie ai nostri risultati, possiamo osservare i cambiamenti della superficie terrestre rispetto al suo nucleo interno, come è stato sostenuto per 20 anni,” ha affermato John Vidale, coautore dello studio e Professore di Scienze della Terra presso l’USC Dornsife College of Letters, Arts end Sciences. “Tuttavia, le nostre ultime osservazioni mostrano che il nucleo interno ha ruotato leggermente più lentamente dal 1969 al 1971 e poi si è mosso nell’altra direzione dal 1971 al 1974. Abbiamo anche rilevato che la lunghezza del giorno è aumentata e si è ridotta come previsto. La coincidenza di queste due osservazioni rende l’oscillazione la probabile interpretazione“.
L’analisi dei test atomici individua la velocità e la direzione di rotazione del nucleo terrestre
La nostra comprensione del nucleo interno si è ampliata notevolmente negli ultimi 30 anni. È stato dimostrato che il nucleo interno – una palla calda e densa di ferro solido delle dimensioni di Plutone – si muove e/o cambia nel corso dei decenni. È anche impossibile da osservare direttamente, il che significa che i ricercatori devono avvalersi di misurazioni indirette per spiegare lo schema, la velocità e la causa del movimento e dei cambiamenti.
Una ricerca pubblicata nel 1996 è stata la prima a proporre che il nucleo interno ruota più velocemente del resto del pianeta (super-rotazione) a circa 1 grado all’anno. I risultati successivi di Vidale hanno rafforzato l’idea, rilevando però un ritmo più lento.
Utilizzando i dati del Large Aperture Seismic Array, una struttura dell’aeronautica statunitense nel Montana, il ricercatore Wei Wang e Vidale hanno scoperto che il nucleo interno ruotava più lentamente del previsto, 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 un paio di precedenti test atomici sotto l’isola di Amchitka all’estremità dell’arcipelago dell’Alaska: Milrow nel 1969 e Cannikin nel 1971. Misurando le onde di compressione risultanti dalle esplosioni nucleari, hanno scoperto che il nucleo interno aveva invertito la direzione, sub-ruotando almeno un decimo di grado all’anno.
Quest’ultimo studio ha rappresentato la prima volta in cui la ben nota oscillazione di sei anni è stata rilevata attraverso l’osservazione sismologica diretta.
“L’idea che il nucleo interno oscilli era un modello noto, ma la comunità è stata divisa sulla validità,” ha evidenziato Vidale. “Ci aspettavamo di vedere la stessa direzione e velocità di rotazione nella prima coppia di test atomici, ma invece abbiamo osservato il contrario. Siamo rimasti piuttosto sorpresi di scoprire che si stava muovendo nella direzione opposta“.
Le ricerche future
Vidale e Wang hanno entrambi sottolineato che la ricerca futura dipenderà da osservazioni sufficientemente precise da confrontare con questi risultati. Utilizzando i dati sismologici dei test atomici in studi precedenti, sono stati in grado di individuare la posizione e l’ora esatte dell’evento sismico, ha affermato Wang. Tuttavia, il Montana Large Aperture Seismic Array è stato chiuso nel 1978 e l’era dei test atomici sotterranei degli Stati Uniti è finita, il che significa che i ricercatori dovrebbero fare affidamento su dati di terremoti relativamente imprecisi, anche con i recenti progressi nella strumentazione.
Lo studio supporta l’ipotesi che il nucleo interno 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 che in fase. Vidale ha spiegato che i risultati forniscono una teoria convincente per molte domande poste dalla comunità di ricerca.
“Il nucleo interno non è fisso, si muove sotto i nostri piedi e sembra andare avanti e indietro di un paio di km ogni sei anni,” ha dichiarato Vidale. “Una delle domande a 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 è formato il nucleo interno e come si muove nel tempo: questo è un passo importante per comprendere meglio questo processo“.
