La massiccia palla di ferro che si trova al centro del nucleo della Terra, non è così solida come si pensava, secondo una nuova ricerca di due ricercatrici della Stanford University. Grazie ad alcuni particolari esperimenti che simulano le immense pressioni nelle profondità del pianeta, le scienziate hanno determinato che il ferro nel nucleo interno della Terra è solido e forte soltanto del 40% rispetto alle precedenti stime.
Questa è la prima volta che gli scienziati sono riusciti a misurare sperimentalmente l’effetto di una pressione così grande, raggiungendo fino a 3 milioni di atmosfere terrestri! I dettagli sono stati pubblicati su Nature Geoscience.
“La resistenza e forza del ferro sotto queste pressioni assurde è incredibilmente debole” ha spiegato Arianna Gleason, ricercatrice del Dipartimento di Scienze Geologiche ed Ambientali e autrice principale della ricerca. Wendy Mao, professoressa assistente, è invece la co-autrice della pubblicazione.
“La misurazione può aiutarci a comprendere meglio come il nucleo si deforma su lunghe ere geologiche, e questo influenza molto come pensiamo all’evoluzione della Terra e dei pianeti in generale” ha spiegato Gleason.
Fino ad ora, quasi tutto quello che si sapeva riguardo al nucleo interno della Terra proveniva dallo studio di onde sismiche che viaggiano, partendo dalla superficie, per tutto il pianeta, attraversando anche il nucleo. Questi studi hanno mostrato che il viaggio non dura lo stesso tempo in ogni direzione e questo aveva, a suo tempo, indicato che il nucleo interno non è uniforme. Nel tempo, per via anche delle grandi pressioni, il nucleo ha sviluppato una sua nuova struttura di granelli di ferro allungati ed allineati in formazioni parallele.
La facilità e velocità a cui i granelli di ferro nel nucleo interno possono deformarsi ed allinearsi avrebbe molto influenzato l’evoluzione della giovane Terra e la nascita del campo geomagnetico. Il campo è generato dalla circolazione di ferro liquido nel nucleo esterno, intorno al nucleo solido centrale, ed è fondamentale per proteggere tutto quello che di vivo abbiamo sulla Terra dall’intensa radiazione solare e cosmica.
“Lo sviluppo del nucleo interno avrebbe sicuramente influenzato il campo magnetico, ma esattamente come l’avrebbe influenzato e quanto, non sappiamo dirlo” ha spiegato Mao. “Questo è ancora tutto molto speculativo.”
Gleason e Mao hanno condotto i loro esperimenti usando una cella di diamante che può esercitare immense pressioni su piccoli campioni pressati tra due diamanti. Hanno preso piccole quantità di ferro e l’hanno sottoposta a pressioni tra 200 e 300 gigapascal (da 2 a 3 milioni di volte la pressione terrestre). Precedenti studi sperimentali erano appena riusciti a raggiungere 10 gigapascqal.
“Abbiamo davvero spinto il limite in termini di condizioni sperimentali” ha spiegato Gleason. “Nuove tecniche all’avanguardia nel generare enormi pressioni, ma anche rilevatori dalla sensitività maggiore, usando per esempio le strutture dei sincrotroni a raggi-X dell’Argonne National Lab, ci hanno permesso di fare queste nuove misurazioni.”
Oltre alla grande pressione, il nucleo interno subisce anche temperature estreme. Il confine tra il nucleo interno ed esterno è comparabile con temperature presenti sulla superficie del Sole. Simulare simultaneamente sia le pressioni e le temperature del nucleo interno non è ancora possibile in laboratorio, anche se Gleason e Mao stanno lavorando in quella direzione per i loro futuri studi.
La speranza è che, grazie a questi nuovi risultati, gli scienziati avranno delle variabili più realistiche con cui lavorare per condurre i propri esperimenti.
“Le persone che stanno lavorando per creare modelli del nucleo, non hanno molti limiti sperimentali da cui partire, perché è così difficile ricreare condizioni simili, per riuscire poi a fare misure” ha spiegato Mao.
La Macchina del Tempo 