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Titolo: Inversione dei poli

Cosa ne pensate?
INVERSIONE DEL CAMPO MAGNETICO TERRESTRE
Il vero mistero legato al campo magnetico terrestre riguarda la sua 
incostanza nel corso del tempo.
Per motivi che non sono ancora stati del tutto chiariti, a distanza di 
migliaia o centinaia di migliaia di anni i poli magnetici della Terra si 
invertono, con conseguenze che ovviamente non sono esplicabili se non in via 
teorica.
Gli studi condotti sul paleomagnetismo, che riguarda l'analisi del 
magnetismo delle rocce di cui si trova traccia da milioni di anni a questa 
parte, hanno permesso di chiarire che sulla Terra si sono alternati periodi 
di polarità normale con periodi di polarità inversa.
Questi periodi vengono definiti "epoche magnetiche". Infatti le rocce 
contengono minerali magnetici (ossido di ferro) le cui particelle, durante 
il raffreddamento, si orientano secondo il magnetismo terrestre. Perciò, 
esaminando il magnetismo degli strati di lava che si sono depositati e 
raffreddati in epoche diverse, è stato possibile ricostruire l'andamento nel 
tempo del campo magnetico del pianeta.
Alcuni scienziati ritengono, sulla base dei dati in possesso, sia possibile 
affermare che i poli magnetici della Terra si siano invertiti oltre una 
decina di volte negli ultimi 30 milioni di anni, probabilmente non con una 
frequenza precisa ma all'incirca ogni 300 mila anni.
L'ultima inversione si sarebbe verificata circa 780 mila anni fa, anche se 
non tutta la comunità scientifica è d'accordo sulla datazione di questi 
eventi epocali.
Gli studi condotti nel XX secolo sul magnetismo terrestre hanno permesso di 
calcolare che nell'ultimo secolo il campo magnetico della Terra si è ridotto 
del 10%.
Recentemente lo scienziato americano G. Glatzmaier ha affermato che l'indebolimento 
del campo magnetico terrestre non comporta necessariamente la sua prossima 
inversione, anche perché questo sarebbe in media quasi il doppio rispetto 
alla media dell'ultimo milione di anni.
Studiando i modelli matematici della struttura interna della Terra, in cui 
si considera il nucleo solido e lo strato di ferro allo stato liquido che lo 
avvolge (i cui movimenti generano, per effetto dinamo, il campo magnetico 
terrestre) e approntando opportune equazioni magnetoidrodinamiche, 
Glatzmaier e P. Roberts hanno predisposto dei programmi di simulazione della 
struttura interna della Terra e delle interazioni tra i fluidi conduttivi e 
il campo magnetico. In tal modo hanno simulato, con diverse prove, il 
riscaldamento e una variazione nei movimenti interni del profondo strato di 
metallo liquido in cui si genera il campo magnetico, per verificare quali 
conseguenze potrebbero esservi nel campo magnetico terrestre.
Con migliaia di prove Glatzmaier e Roberts sono giunti alla conclusione che 
le turbolenze interne dello strato generante il campo magnetico provocano 
dei cambiamenti che possono essere ritenuti "normali".
Durante queste prove di simulazione si è potuto verificare che l'agitazione 
dello strato di metallo liquido che avvolge il nucleo terrestre comporta una 
serie di modifiche al campo magnetico terrestre; questo aumenta o diminuisce 
a seconda dei casi, i poli magnetici si spostano e in alcuni casi si 
invertono.
Secondo i due scienziati americani queste inversioni richiedono alcune 
migliaia di anni per completarsi e, a differenza di quello che si pensava, 
non comportano l'azzeramento del campo magnetico ma una sua modifica.
Durante le inversioni dei poli il campo magnetico non scompare ma modifica 
la sua struttura e diventa più complesso. Le sue linee di forza in 
prossimità della superficie terrestre tendono a divenire aggrovigliate e i 
poli magnetici si spostano prima di completare l'inversione.
Gli scienziati ritengono dunque che in tale evento epocale non vi sia l'azzeramento 
del campo magnetico ma questo continui ad esistere anche se con 
caratteristiche che, come abbiamo visto, sono diverse dai periodi di 
polarità normale.
Anche se ci muoviamo nell'ambito delle ipotesi, perché pur sempre di ipotesi 
si tratta, gli studi di Glitzmaier e Roberts dimostrerebbero che l'inversione 
dei poli magnetici non dovrebbe avere conseguenze devastanti per la vita 
sulla Terra, anche perché darebbero ragione del fatto che se anche ci 
fossero state almeno due inversioni nell'ultimo milione di anni, la razza 
umana non si è estinta, anche se forse è giunta prossima all'estinzione 
diverse volte con gli effetti delle glaciazioni.
Tutto questo però rimane confinato nell'ambito delle ipotesi perché gli 
studi condotti dagli scienziati hanno messo in luce gli effetti delle 
variazioni del campo magnetico terrestre a causa della rotazione terrestre e 
dei movimenti interni della Terra che provocano il meccanismo di geodinamo, 
ma queste ipotesi devono tenere conto anche dei dati di osservazione 
scientifica che possono essere molto più esaustivi rispetto a qualunque 
ipotesi accademica.
In questi ultimi anni il contributo della comunità scientifica 
internazionale sul campo magnetico terrestre è cresciuto notevolmente anche 
perché si è notevolmente incrementato il dibattito sulla sua possibile 
inversione.
Possiamo citare tra tutti la testimonianza del Responsabile delle ricerche 
sul geomagnetismo dell'Istituto nazionale di Geofisica, Angelo De Santis, 
nonché collaboratore dell'ESA (L'Agenzia spaziale europea) per il progetto 
Swarm, che prevede la messa in orbita entro il 2009 di tre satelliti che 
dovrebbero permettere nuove ricerche sul campo magnetico terrestre, secondo 
cui l'inversione dei poli magnetici potrebbe avere determinati effetti sulla 
vita umana e del mondo animale.
Tale fenomeno infatti porterebbe la Terra ad avere una minore schermatura 
contro il vento solare e questo potrebbe comportare un assottigliamento 
dello strato di ozono e una maggiore penetrazione delle radiazioni 
ultraviolette che determinerebbe un aumento delle malattie tumorali per gli 
esseri umani.
Il fenomeno potrebbe avere anche effetti sulle specie animali che impiegano 
il campo magnetico per il proprio orientamento (le balene, le tartarughe, 
alcune specie di uccelli migratori).
De Santis ritiene che le cause della possibile inversione del campo 
magnetico terrestre possano essere ricercate proprio nei moti turbolenti che 
si verificano nello strato fluido metallico che sovrasta il nucleo solido 
del pianeta, con una sorta di meccanismo di geodinamo "autoalimentato" che 
originerebbe nuovi flussi di campo magnetico.
Le energie che alimentano questi moti turbolenti sarebbero legate al moto di 
rotazione del pianeta e probabilmente al processo di accrescimento del 
nucleo solido.
Resta il fatto che, mentre una parte della comunità scientifica appare più 
ottimista, altri studiosi sembrano ipotizzare una possibile inversione del 
campo magnetico in tempi relativamente brevi.
De Santis punta il dito contro l'aumento di velocità del fenomeno di 
spostamento dei poli magnetici che, in via teorica, richiederebbe migliaia 
di anni per il completamento dell'inversione, ma che nella dinamica attuale 
fa supporre un'inversione di polarità in tempi "rapidi".
Si parla di un'inversione che si potrebbe compiere in circa duemila anni.
Negli ultimi anni questa ipotesi è stata suffragata dagli studi condotti 
dagli scienziati europei e americani sui dati raccolti dai satelliti negli 
ultimi 20 anni.
Nel 2002, per esempio, Gauthier Hulot, dell'"Istituto di Fisica della Terra" 
di Parigi, confrontando i dati raccolti dal satellite Oersted con i dati 
raccolti vent'anni fa dal Magsat, ha individuato alcuni punti di flusso 
invertito in due zone a confine fra il Mantello e il Nucleo.
In particolare uno è stato individuato sotto le regioni dell'estrema punta 
meridionale dell'Africa, ed è stato osservato che in quel punto il campo 
magnetico punta verso il centro della Terra, anziché verso il polo sud 
magnetico.
Un'altra zona è stata individuata nelle regioni attorno al polo nord, con 
caratteristiche inverse rispetto al precedente.
Secondo lo staff di Hulot queste scoperte potrebbero spiegare il progressivo 
indebolimento del campo magnetico terrestre negli ultimi 150 anni.
Ciò che è sicuro per la comunità scientifica è che nel passato, come 
dimostrato dagli studi di paleomagnetismo, il campo magnetico ha subito, con 
una frequenza non regolare periodiche inversioni della sua polarità e questo 
fenomeno continuerà a verificarsi anche in futuro.
Recentemente il geologo americano Brad Clement, dell'Università della 
Florida, ha pubblicato uno studio sulla rivista scientifica Nature in cui 
illustra le sue recenti scoperte sull'inversione del campo magnetico. Gli 
studi da lui condotti hanno portato a supporre che il campo magnetico 
terrestre si invertirebbe in pochi migliaia di anni alle basse latitudini 
mentre richiederebbe circa 10.000 anni per l'inversione alle latitudini 
elevate.
Le ipotesi messe in campo dagli studiosi si accavallano e si susseguono le 
une alle altre anche se non hanno ancora permesso di fare piena luce su 
quelli che siano i tempi, più o meno rapidi, di questo fenomeno. Comunque la 
comunità scientifica sembra comunemente nell'essere in accordo sul fatto che 
i dati in possesso sullo spostamento dei poli nella dinamica attuale possa 
comportare nel giro di poche migliaia di anni il ripetersi del fenomeno dell'inversione 
dei poli magnetici, anche se non vi è accordo sui rischi che questo fenomeno 
possa comportare per la vita sulla Terra, come un incremento dell'attività 
sismica e vulcanica i cui effetti potrebbero essere notevoli e sconvolgenti.
Abbiamo già messo in luce in un altro articolo lo strano fenomeno dell'incremento 
dell'attività sismica che sembra notarsi da alcuni anni a questa parte su 
scala planetaria, per il quale si potrebbe ipotizzare un nesso con i futuri 
cambiamenti cui andrà incontro il campo magnetico della Terra.
Ovviamente la comunità scientifica fa quadrato su questo argomento perché 
ritiene che l'andamento dell'attività sismica sia da ritenere normale negli 
ultimi anni, per cui non vi sarebbero rischi particolari legati alle 
dinamiche del campo magnetico.
Sono ancora molti, comunque, i misteri su questa forza invisibile che regna 
sovrana.

 Cosa ne pensate?
Diciamo il problema generale che non fa parte dei miei studi e, quindi, 
non posso pronunciarmi.  Per quanto ne so e come appare anche dalla tua 
lettera e' un problema ancora aperto.
Tuttavia non mi convince la frase sulla possibile influenza sullo strato 
di ozono.  Nei modelli ormai accettati dalla comunita' scientifica, i 
meccanismi di formazione (o distruzione) dello strato di ozono non hanno 
assolutamente nulla a che fare con campi magnetici e tanto meno con 
particelle del vento solare che ne sarebbero influenzate.  Si tratta di 
un fenomeno spiegato completamente da reazioni chimiche e fotochimiche e 
dalle proprieta' di trasferimento radiativo nell'atmosfera terrestre 
neutra (non ionizzata).
Daniele Fua'
Uni. Milano-Bicocca