È stata portata alla luce una prova risalente a 3,7 miliardi di anni fa dell’antico magnetismo del nostro pianeta, fornendo le evidenze che il campo magnetico terrestre esisteva molto presto nella storia. Si tratta di una scoperta piuttosto sorprendente. Le rocce che si avvicinano ai 4 miliardi di anni, infatti, sono difficili da trovare; la maggior parte è stata riciclata attraverso l’attività tettonica della Terra, scivolando nel mantello attraverso zone di subduzione prima di essere eruttata nuovamente attraverso i vulcani. Eppure, in qualche modo, una sequenza di rocce nella cintura sopracrostale di Isua, in Groenlandia, è sopravvissuta all’usura del tempo grazie alla sua geologia unica, situata sulla cima di una spessa placca continentale come una zattera di salvataggio in mezzo a un oceano di sconvolgimenti tettonici.
Ora, i ricercatori dell’Università di Oxford e del Massachusetts Institute of Technology hanno scovato alcune di quelle rocce di Isua, scoprendo che contengono una inoppugnabile registrazione del campo magnetico della Terra primordiale. Secondo questa registrazione, il campo magnetico del nostro pianeta non sembra essere cambiato molto nel frattempo, ma i geologi non comprendono appieno come la Terra avrebbe potuto produrre un campo magnetico in quel momento.
L’esistenza di un campo magnetico è cruciale per lo sviluppo della vita sulla Terra, con le linee di campo che proteggono dalle pericolose particelle cariche soffiate verso di noi attraverso il vento solare. L’esistenza di un campo magnetico primordiale potrebbe quindi aver aiutato la vita a prendere piede sul nostro pianeta.
In precedenza, stime e indizi del campo magnetico della Terra primordiale provenivano da singoli cristalli minerali chiamati zirconi trovati all’interno di antiche rocce dell’Australia occidentale. Questi avevano suggerito l’esistenza di un campo magnetico 4,2 miliardi di anni fa. Tuttavia, tali risultati furono successivamente messi in dubbio in quanto inaffidabili.
I nuovi risultati sulle rocce della Groenlandia sono considerati più affidabili perché, per la prima volta, si basano su intere rocce contenenti ferro (piuttosto che su singoli cristalli minerali) per ricavare l’intensità del campo primordiale. Pertanto, il campione offre la prima misura solida non solo della forza dell’antico campo magnetico della Terra, ma anche del momento in cui il campo magnetico è apparso originariamente.
“Estrarre dati affidabili da rocce così antiche è estremamente impegnativo, ed è stato davvero emozionante vedere i segnali magnetici primari iniziare ad emergere quando abbiamo analizzato questi campioni in laboratorio“, ha affermato la ricercatrice capo Claire Nichols, professoressa di geologia planetaria presso l’Università di Oxford. “Questo è un passo avanti davvero importante mentre cerchiamo di determinare il ruolo dell’antico campo magnetico quando la vita sulla Terra stava emergendo per la prima volta”.
Le particelle di ferro all’interno delle rocce di Isua possono essere pensate come piccoli magneti, che si allineano con il campo magnetico terrestre quando la roccia attorno a loro si cristallizzò per la prima volta 3,7 miliardi di anni fa. Il loro allineamento detiene quindi una registrazione della forza del campo. Si misura che tale intensità fosse di almeno 15 microtesla (mT), che è paragonabile all’intensità del campo terrestre di 30 mT oggi.
L’enigma sulla formazione del campo magnetico terrestre
Ciò lascia però ancora in sospeso il vecchio enigma: come ha fatto la Terra primordiale a produrre il suo campo magnetico? Oggi, quel campo è prodotto dall’effetto dinamo generato dalle correnti elettriche nel nucleo esterno di ferro fuso della Terra, un effetto stimolato dalle forze di buoyancy mentre il nucleo interno del pianeta si raffredda e si solidifica. Tuttavia, il nucleo interno si è raffreddato abbastanza da iniziare a solidificarsi solo circa un miliardo di anni fa; 3,7 miliardi di anni fa, non avrebbe potuto influenzare l’effetto dinamo nello stesso modo in cui lo fa oggi. In breve, come è stato generato l’antico campo magnetico della Terra rimane un mistero.
Fortunatamente, è stato effettivamente generato e sicuramente ha aiutato la vita microbica primitiva a sopravvivere ed evolversi. Il vento solare era più forte in passato di quanto lo sia oggi ma con il passare del tempo, il campo magnetico terrestre sarebbe stato in grado di resistergli, creando le condizioni affinché la vita potesse spostarsi fuori dagli oceani, dove era protetta dalle radiazioni dannose, verso la terraferma.
I risultati sono stati pubblicati su Journal of Geophysical Research.
