Il nucleo interno della Terra ha circa 1,15 miliardi di anni


Struttura interna della terra: nucleo solido metallico denso, nucleo esterno metallico viscoso, mantello e crosta a base di silicato.

Il nucleo interno del nostro pianeta ha tra 1 e 1,3 miliardi di anni, secondo le nuove ricerche condotte dall’Università del Texas ad Austin e dalla Carnegie Institution for Science.


“Gli scienziati sono davvero curiosi ed entusiasti di conoscere l’origine della geodynamo, la forza del campo magnetico, perché essa contribuisce all’abitabilità di un pianeta”, ha detto il professor Jung-Fu Lin, ricercatore della Jackson School of Geosciences dell’Università del Texas ad Austin.

Il nucleo della Terra è fatto per lo più di ferro, con il nucleo interno solido e quello esterno liquido.

L’efficacia del ferro nel trasferire il calore attraverso la conduzione – nota come conducibilità termica – è la chiave per determinare una serie di altri attributi del nucleo, anche quando si è formato il nucleo interno.

Nel corso degli anni, le stime per l’età del nucleo e la conducibilità sono passate da molto vecchio e relativamente vecchio, a molto giovane a relativamente giovane.

Ma queste stime più giovani hanno anche creato un paradosso, dove il nucleo avrebbe dovuto raggiungere temperature non realistiche per mantenere la geodinamica per miliardi di anni prima della formazione del nucleo interno.

La nuova ricerca ha risolto questo paradosso trovando una soluzione che mantiene la temperatura del nucleo entro parametri realistici.

La ricerca della soluzione dipendeva dalla misura diretta della conducibilità del ferro in condizioni simili al nucleo – dove la pressione è superiore a 1 milione di atmosfere e le temperature possono competere con quelle che si trovano sulla superficie del Sole.

Il Professor Lin e i suoi colleghi hanno ottenuto queste condizioni schiacciando campioni di ferro riscaldati al laser tra due incudini diamantate.

“Abbiamo incontrato molti problemi e abbiamo fallito più volte, il che ci ha reso frustrati, e ci siamo quasi arresi”, ha detto il primo autore Dr. Youjun Zhang, un ricercatore dell’Istituto di Fisica Atomica e Molecolare dell’Università del Sichuan e del Centro di Ricerca Avanzata per la Scienza e la Tecnologia ad Alta Pressione di Shanghai.

La conducibilità recentemente misurata è dal 30 al 50% in meno rispetto alla conducibilità della stima del giovane nucleo, e suggerisce che la geodynamo è stata mantenuta da due diverse fonti di energia e meccanismi: la convezione termica e la convezione compositiva.

All’inizio la geodynamo è stata mantenuta dalla sola convezione termica. Ora, ogni meccanismo gioca un ruolo altrettanto importante.

“Con queste migliori informazioni sulla conducibilità e sul trasferimento di calore nel tempo, abbiamo potuto fare una stima più precisa dell’età del nucleo interno”, ha detto il professor Lin.

“Una volta che si conosce effettivamente la quantità di quel flusso di calore dal nucleo esterno al mantello inferiore, si può effettivamente pensare a quando la Terra si è raffreddata a sufficienza fino al punto in cui il nucleo interno inizia a cristallizzarsi”.

I risultati sono pubblicati sulla rivista Physical Review Letters.

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