Il nucleo potrebbe essere molto più freddo di quanto si pensasse

Il nucleo esterno liquido della Terra potrebbe essere significativamente più freddo di quanto si pensasse in precedenza, secondo nuovi risultati sperimentali che potrebbero risolvere un mistero di decenni che circonda il campo magnetico del pianeta. I risultati, presentati di recente alla Goldschmidt Conference, un importante incontro internazionale in geochimica, hanno scatenato un dibattito tra gli scienziati. Lo studio, guidato da Michael Walter della Carnegie Institution for Science, sfida le ipotesi esistenti sulla temperatura alla quale il ferro si scioglie sotto le pressioni estreme trovate vicino al confine tra il nucleo interno solido e il nucleo esterno liquido. Il nucleo della Terra svolge un ruolo cruciale nel sostenere la vita sulla superficie.

Il nucleo esterno, composto in gran parte da ferro fuso, genera il campo magnetico del pianeta attraverso movimenti convettivi di questo metallo liquido. Questo scudo magnetico protegge l'atmosfera dai venti solari, rendendolo essenziale per mantenere condizioni adatte alla vita. Tuttavia, capire come questo motore geodinamico ha funzionato per miliardi di anni rimane una sfida per i geofisici. La struttura della Terra consiste in un nucleo interno solido, circa delle dimensioni della Luna, circondato da un nucleo esterno liquido, di dimensioni comparabili a quelle di Marte. Il movimento del ferro fuso all'interno del nucleo esterno crea correnti elettriche, che a loro volta producono il campo magnetico.

Questo processo, noto come geodinamo, è principalmente guidato oggi dalla lenta cristallizzazione del nucleo interno. Man mano che il nucleo interno si solidifica, vengono rilasciati calore ed elementi più leggeri, alimentando ulteriormente la convezione nel nucleo esterno. Nonostante questi meccanismi, persiste un puzzle di lunga data. Molti modelli suggeriscono che il nucleo interno solido abbia iniziato a formarsi meno di mezzo miliardo di anni fa. Tuttavia, le prove geologiche indicano che il campo magnetico esiste da almeno quattro miliardi di anni. Gli scienziati hanno definito questa discrepanza come il "nuovo paradosso del nucleo", una domanda su ciò che ha sostenuto la geodinamo durante i tre miliardi e mezzo di anni prima che il nucleo interno iniziasse a formarsi.

Per risolvere questo problema, i ricercatori devono determinare la temperatura esatta del nucleo terrestre. Un fattore chiave è il punto di fusione del ferro sotto le immense pressioni presenti nel profondo del pianeta. Poiché il nucleo interno è solido, la sua temperatura deve essere inferiore al punto di fusione del ferro a quelle profondità. 85 gradi Celsius. Walter e il suo team hanno sviluppato un nuovo metodo per misurare la temperatura del ferro nel nucleo esterno con maggiore precisione.

A differenza dei precedenti esperimenti, che utilizzavano i laser per riscaldare il campione, la nuova tecnica impiegava impulsi elettrici estremamente brevi. Ciò ha permesso un controllo della temperatura più accurato osservando un fenomeno unico: quando il ferro inizia a fondere, la sua temperatura si stabilizza temporaneamente nonostante l'apporto continuo di energia. I risultati hanno rivelato un punto di fusione molto più basso per il ferro in queste condizioni.

Questa scoperta suggerisce che il nucleo esterno potrebbe essere significativamente più freddo di quanto si pensasse in precedenza, alterando potenzialmente i modelli attuali di come la geodinamo ha operato nel corso della storia della Terra.