Cosa accadrebbe se il campo magnetico terrestre scomparisse?

Ci sarebbero diversi problemi e la maggiore esposizione alle radiazioni ultraviolette ci esporrebbe al rischio di contrarre tumori della pelle ma non sarebbe un evento catastrofico, almeno nell'immediato.

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Cosa accadrebbe se il campo magnetico terrestre si indebolisse o scomparisse?

Come è noto, il nostro pianeta emette un campo magnetico creato dalle fluttuazioni del suo nucleo. Questo campo è importante: protegge il pianeta dalle particelle cariche emesse dal Sole, per secoli ha aiutato i marinai ad orientarsi in mare aperto e potrebbe aver svolto un ruolo importante nell’evoluzione della vita.

Ma cosa accadrebbe se il campo magnetico terrestre all’improvviso scomparisse?

Beh, di certo un numero maggiore di particelle solari cariche bombarderebbe il pianeta, mettendo a rischio le reti elettriche, i satelliti e aumentando l’esposizione degli esseri viventi a livelli più elevati di radiazioni ultraviolette che possono causare tumori. In altre parole, la scomparsa del campo magnetico avrebbe conseguenze che sarebbero problematiche ma non necessariamente apocalittiche, almeno a breve termine.

E questa è una buona notizia, perché da più di un secolo il nostro campo magnetico si sta indebolendo. Già esistono punti particolarmente fragili, come l’anomalia dell’Atlantico meridionale, nell’emisfero meridionale, che crea problemi tecnici per i satelliti in orbita bassa.

La prima cosa da capire sul campo magnetico è che, si indebolirà progressivamente, non scomparirà completamente, almeno non per qualche miliardo di anni. La Terra deve il suo campo magnetico al suo nucleo esterno fuso, che è fatto principalmente di ferro e nichel. “Il nucleo esterno ribollente è alimentato dalla convezione del calore rilasciato mentre il nucleo interno cresce e si solidifica”, spiega John Tarduno, un geofisico dell’Università di Rochester (Il nucleo interno cresce di circa un millimetro all’anno).

Questo motore a campo magnetico, praticamente una dinamo, è stato soffocato per miliardi di anni. Gli scienziati ritengono che l’attuale disposizione del nucleo potrebbe essersi stabilita circa 1,5 miliardi di anni fa, secondo una ricerca del 2015 che ha determinato che in quell’epoca la forza del campo magnetico aumentò all’improvviso. C’è, però, da ricordare che Tarduno e il suo team hanno trovato prove di un campo magnetico terrestre attivo nei minerali più antichi del pianeta, gli zirconi, risalenti a 4,2 miliardi di anni fa, suggerendo che l’attività nel nucleo generò il magnetismo in epoca molto precoce.

Non è chiaro cosa abbia avviato la dinamo, Spiega Tarduno, anche se è possibile che un fattore importante sia stato l’enorme impatto planetario che generò la Luna. Questo impatto, che si verificò forse 100 milioni di anni dopo la formazione della Terra, avrebbe potuto scuotere le stratificazioni di materiali nel nucleo della Terra. Le conseguenze del rimescolamento degli strati geologici provocato dall’impatto avrebbe potuto promuovere la convezione che guida ancora oggi la dinamo terrestre.

Alla fine, il nucleo solido interno probabilmente diventerà abbastanza grande che la convezione nel nucleo esterno non sarà più efficiente e il campo magnetico verrà meno, ma si tratta di uno scenario così lontano che non vale la pena di perderci il sonno.

Stiamo parlando di miliardi di anni“, specifica Tarduno.

L’indebolimento del campo magnetico

Oggi per noi è molto più rilevante il fatto che il campo magnetico si sta indebolendo. Gli scienziati hanno misurato questo indebolimento attraverso osservatori magnetici e satelliti ormai da 160 anni. Il campo magnetico è attualmente per circa l’80% dipolare. Ciò significa che agisce principalmente come un magnete a barra. Se potessimo ricoprire il pianeta di limatura di ferro (e rimuovere l’influenza del sole, che emette un flusso costante di particelle cariche chiamato vento solare), le linee del campo magnetico mostrerebbero una evidente disposizione Nord e Sud. Ma il 20% del campo non è dipolare, il che significa che ci sono parecchie complicazioni provocate da diverse variazioni locali.

In passato, il campo magnetico si è più volte invertito, scambiando Nord e Sud. L’ultima di queste inversioni avvenne 780.000 anni fa, intorno all’era dell’Homo erectus. In genere, secondo le registrazioni geologiche, l’inversione del campo magnetico è stata preceduta da periodi più o meno lunghi di indebolimento del campo e questo ha sollevato il dubbio che stia per invertirsi nuovamente. Ma a volte il campo si indebolisce e poi si rinforza di nuovo senza invertirsi, un fenomeno chiamato escursione.

Tarduno e il suo team hanno scoperto che uno strano vortice nel cuore del Sudafrica potrebbe contribuire ad alcune di queste debolezze. Questo vortice sembra causare l’anomalia del Sud Atlantico, un punto debole nel campo che si estende per circa 300 chilometri ad est del Brasile attraverso gran parte del Sud America. In quest’area, le particelle cariche del vento solare riescono a penetrare più in profondità nell’atmosfera.

L’anomalia del Sud Atlantico non è particolarmente evidente sul terreno. Ma i satelliti in orbita bassa attorno alla Terra incontrano problemi con particelle solari più dannose quando passano là sopra, e gli astronauti che hanno viaggiato attraverso la regione sulla Stazione Spaziale Internazionale hanno riferito fenomeni visivi tipo stelle cadenti che si pensa siano causati da livelli relativamente elevati di radiazione a livello di bassa orbita terrestre.

Una Terra senza campi magnetici

Tarduno e il suo team sospettano che la variazione del mantello in Sudafrica potrebbe essere stata il punto di innesco per le inversioni del campo magnetico avvenute in passato. La buona notizia è che, anche se il campo si sta indebolendo o si prepara a capovolgersi, non scomparirà; non ci sono prove che il campo magnetico sia mai scomparso completamente durante un’inversione.

Anche se il campo si invertisse, “avremo ancora del campo magnetico presente; sarà solo un campo magnetico molto debole“, chiarisce Tarduno.

Cosa accadrebbe il mondo con un campo magnetico molto meno potente dell’attuale? 

Intanto, le bussole non indicherebbero più il nord: “Indicherebbero la [regione con il] campo magnetico più alto“, spiega Tarduno.

Le aurore sarebbero visibili dalle latitudini più basse, perché questi spettacoli colorati sono il risultato dell’interazione tra le particelle cariche del vento solare e la magnetosfera terrestre. Attualmente, queste aurore appaiono vicino ai poli, seguendo le linee del campo magnetico in un orientamento nord-sud, ma un campo più debole consentirebbe alle particelle di penetrare maggiormente nell’atmosfera terrestre, illuminando il cielo in aree più prossime all’equatore.

Le condizioni nell’Anomalia nell’Atlantico meridionale per i satelliti potrebbero diventare comuni in tutto il mondo, causando problemi tecnici. Le particelle solari possono provocare problemi elettronica, danneggiando parti di memoria in quelli che sono chiamati sconvolgimenti a singolo evento o SEU. Quando le particelle solari interagiscono con la ionosfera, liberano gli elettroni dalle loro orbite molecolari. Questi elettroni liberi quindi interferiscono con la trasmissione delle onde radio ad alta frequenza utilizzate per la comunicazione.

Le interazioni tra il vento solare e l’atmosfera terrestre potrebbero anche abbattere lo strato di ozono nel tempo, sostiene Tarduno, il che aumenterebbe l’esposizione alle radiazioni ultraviolette aumentando i rischi di cancro della pelle.

Sebbene probabilmente non sarebbe del tutto catastrofico per la vita, un calo importante della forza del campo magnetico esporrebbe la superficie terrestre ad un dosaggio di radiazioni molto più elevato“, Spiega Martin Archer, un fisico del plasma spaziale della Queen Mary University di Londra.

Vi sono poche prove che le variazioni del campo magnetico del passato abbiano influenzato la vita sulla Terra. Tuttavia, “il campo magnetico ha indubbiamente plasmato la superficie terrestre, contribuendo a impedire che la fragile atmosfera del pianeta venisse dispersa nello spazio dalla forza implacabile del vento solare“, spiega Archer.

La presenza di un campo magnetico non è cruciale per mantenere un’atmosfera, Venere non ha un campo magnetico e ha un’atmosfera indubbiamente densa, anche se poco accogliente, ma sicuramente un buon campo magnetico funge da strato protettivo aggiuntivo. Marte, che un tempo aveva un campo magnetico ma lo perse circa 4 miliardi di anni fa, ha visto la sua atmosfera eliminata quasi completamente. E se ci fosse un modo per dare alla luna un’atmosfera simile alla Terra, il vento solare la distruggerebbe completamente in meno di un secolo, Ha concluso Archer.

Fonte: Live Science .