Perché il nucleo interno della Terra potrebbe rallentare

Il solido nucleo interno del pianeta potrebbe ruotare a una velocità diversa rispetto al resto del pianeta, e tale velocità potrebbe cambiare

La rotazione del nucleo interno della Terra potrebbe aver rallentato, con il cuore del pianeta che ora ruota a un ritmo leggermente più lento rispetto agli strati superiori, secondo una nuova ricerca. Il rallentamento potrebbe cambiare la velocità di rotazione dell’intero pianeta, oltre a influenzare il modo in cui il nucleo si evolve nel tempo.

Per il nuovo studio, pubblicato sulla rivista Nature Geoscience, gli scienziati hanno utilizzato un database di terremoti per sondare il comportamento del solido nucleo interno della Terra nel tempo. Il nucleo interno è sospeso come un cuscinetto a sfera nell'oceano di metallo fuso del nucleo esterno. A causa di questo bozzolo liquido, il "cuscinetto a sfere" potrebbe non ruotare alla stessa velocità del resto del pianeta. Nel corso degli anni, alcuni ricercatori hanno scoperto che il nucleo ruota leggermente più velocemente del mantello e della crosta, una condizione chiamata “super rotazione”. Ma gli studi non hanno restituito numeri coerenti, con il primo studio che ha osservato la rotazione differenziale del nucleo stimando che il nucleo interno ruota fino a un grado più velocemente all’anno rispetto al resto del pianeta; altri hanno riscontrato un’accelerazione annuale pari solo a piccole frazioni di grado.

Queste differenze non sono drammatiche. La variazione nel tempo di rotazione tra il nucleo interno e il resto della Terra è molto minore. Né le differenze rappresentano una minaccia per la vita in superficie: a differenza del film di fantascienza del 2003 The Core, non c’è bisogno di chiamare una squadra d’eccellenza di geofisici e astronauti per perforare il centro del nostro pianeta e iniziare a far esplodere le cose. . Al massimo, la rotazione del nucleo interno potrebbe influenzare la rotazione complessiva della Terra e contribuire alle fluttuazioni del campo magnetico del pianeta. Studi sismici hanno dimostrato che ogni anno il nucleo si espande di circa un millimetro, poiché parte del ferro fuso nel nucleo esterno si solidifica. La solidificazione guida anche la circolazione del nucleo esterno, che, a sua volta, crea il campo magnetico del pianeta. La rotazione del nucleo interno potrebbe influenzare questo processo di solidificazione in modi non ancora del tutto compresi, influenzando così il campo magnetico, afferma l’autore dello studio Xiaodong Song, geofisico dell’Università di Pechino in Cina.

La rotazione potrebbe anche avere importanza per il modo in cui il nucleo interno cresce nel corso di miliardi di anni, afferma John Vidale, geofisico della University of Southern California che non è stato coinvolto nello studio, ma che ha studiato la rotazione del nucleo.

Il problema, tuttavia, è che nessuno sa veramente quanto velocemente gira il nucleo interno. Nel nuovo studio, Song e il geofisico Yi Yang, sempre dell’Università di Pechino, hanno scoperto che il nucleo sembrava mantenere una rotazione costante, più veloce della rotazione complessiva della Terra, tra gli anni ’70 e l’inizio degli anni 2000. Intorno al 2009, però, la rotazione ha rallentato piuttosto bruscamente per eguagliare la velocità della Terra e poi forse ha rallentato così tanto che il resto del pianeta ora gira più velocemente, dice Song.

Song e Yang hanno misurato questa rotazione utilizzando coppie di terremoti quasi identici che hanno avuto origine negli stessi punti, separati solo dal tempo. Poiché i terremoti sono quasi identici, anche le loro onde d'urto dovrebbero apparire identiche quando viaggiano attraverso il nucleo e tornano indietro, dove vengono rilevate dai sismometri in tutto il pianeta, a meno che il nucleo stesso non cambi e alteri il percorso delle onde di un terremoto. rispetto all'altro. Se il nucleo ruota in modo diverso rispetto al resto del pianeta, onde sismiche identiche che si verificano a mesi o anni di distanza colpiranno il nucleo in punti leggermente diversi e quindi si riprenderanno con alcune sottili differenze. I ricercatori hanno confrontato le onde sismiche risalenti al 1964 per tenere traccia dei cambiamenti nel modo in cui il nucleo potrebbe muoversi nel tempo. Se hanno ragione, la rotazione del nucleo ora ritarda di poco quella dell’intero pianeta.

"Stiamo ipotizzando che questa [rotazione rallentata] continuerà nei prossimi anni e decenni, e dovremmo essere in grado di vederlo nel [nostro] lasso di tempo umano relativamente breve", dice Song.

Le nuove scoperte probabilmente non metteranno fine al dibattito sul nucleo interno. Il lavoro è ben fatto e svolge un lavoro ammirevole nel combinare dati diversi, afferma Vidale. Ma ci sono diverse spiegazioni contrastanti per quello che sta succedendo. Ad esempio, la ricerca di Vidale suggerisce che il nucleo potrebbe alterare la sua rotazione ogni sei anni circa, mentre i ricercatori Guanning Pang e Keith Koper hanno riportato un singolo “sbalzo” all’inizio degli anni 2000 e pochi cambiamenti da allora in uno studio del 2022. "Non considero [il nuovo lavoro] del tutto conclusivo", afferma Vidale.