Le rocce che si formarono circa 3,7 miliardi di anni fa, nel primo Archeano, ci hanno dato la prima visione del campo magnetico terrestre.
Quello era un periodo in cui la Terra poteva essere ancora avvolta nell’acqua e la vita primordiale stava appena iniziando ad emergere – e le tracce appena scoperte della magnetosfera planetaria rivelano che era sorprendentemente simile alla struttura invisibile che protegge ancora oggi la Terra. Questa scoperta può aiutare gli scienziati a comprendere la storia primordiale della Terra e i fattori che hanno contribuito alla comparsa della vita. Inoltre, l’analisi dettagliata potrebbe aiutare a misurare le prime tracce del campo magnetico terrestre in altri luoghi del mondo, contribuendo a ricreare la sua forma globale e la sua evoluzione durante la durata della vita del pianeta, pari a 4,5 miliardi di anni. Il campo magnetico terrestre è un vasto guscio che avvolge e racchiude il nostro pianeta. Si pensa che venga generato in profondità verso il nucleo, dove la rotazione del fluido convettivo e conduttore noto come geodinamo converte l’energia cinetica in campi elettrici e magnetici che vengono lanciati nello spazio. Gli scienziati pensano anche che dobbiamo ringraziare questo campo magnetico per l’abitabilità della Terra: protegge l’atmosfera dalla rapida distruzione del vento solare e devia le radiazioni dannose. Ciò di cui abbiamo un’idea meno chiara è come il campo magnetico si è evoluto nel corso della storia della Terra. Che aspetto aveva quando il nostro pianeta era giovane e come è cambiato nel corso degli eoni da allora? È qui che le rocce possono essere davvero utili. Quando sono ancora in fase di formazione, tutti i materiali ferromagnetici al loro interno si allineano con le influenze magnetiche esterne, come l’enorme campo magnetico che avvolge e attraversa la Terra. Queste registrazioni geologiche possono rivelare non solo l’allineamento del campo magnetico, ma la sua forza. Il trucco è trovare la roccia giusta e saper interpretare ciò che ha da raccontarci. Per prima cosa, qualsiasi evento o forza che riscalda la roccia può alterarla, cancellando e sovrascrivendo le precedenti informazioni magnetiche. Ecco perché è così difficile trovare registrazioni affidabili del primo campo magnetico, anche se è confermato che la roccia stessa è molto antica. Un team guidato dalla geologa Claire Nichols dell’Università di Oxford nel Regno Unito ha ora trovato proprio un record del genere, nelle terre selvagge e solitarie di Isua in Groenlandia . Lì, una regione conosciuta come Cintura sopracrostale ha una geologia speciale: si trova su uno spesso strato di crosta terrestre che l’ha protetta dall’attività tettonica e dalla deformazione per miliardi di anni. In quella formazione ci sono rocce ricche di ferro. La datazione piombo-uranio dei cristalli di zircone in questa formazione ha rivelato che alcune rocce si sono formate circa 3,7 miliardi di anni fa. Nichols e il suo team hanno studiato il ferro presente in queste antiche rocce per determinare le proprietà del campo magnetico terrestre in quel momento. I loro risultati hanno rivelato che l’intensità del campo magnetico 3,7 miliardi di anni fa era di almeno 15 microtesla. Questo è notevolmente paragonabile alla forza attuale di circa 30 microtesla. Ciò suggerisce che la prima geodinamo era altrettanto efficace ed efficiente di quanto lo è oggi. Ma il Sole non è sempre stato come è adesso. Durante l’Archeano anch’esso era piuttosto giovane e molto più attivo, e il vento solare era molto più potente. Ciò suggerisce che il livello di protezione dal vento solare fornito dal campo magnetico è aumentato nel tempo. Ciò potrebbe avere implicazioni per l’emergere della vita: essa non potrebbe emergere finché la protezione fornita non avesse raggiunto un certo livello.
I risultati potrebbero anche aiutare a comprendere l’evoluzione dell’atmosfera terrestre. Ci sono prove che molto xeno ionizzato e idrogeno andarono perduti durante l’Archeano; poiché lo xeno è relativamente pesante, è improbabile che venga rimosso in quantità significative da un’atmosfera fortemente schermata. Una possibilità prevede un campo magnetico leggermente più debole che consenta un’ampliamento dell’esposizione ai venti solari ai poli. La ricerca del team mostra che ciò è possibile, se l’intensità del campo magnetico fosse all’estremità inferiore della scala stabilita dalle rocce della Groenlandia. Saranno necessarie ulteriori ricerche per determinare come si è comportato e cambiato il campo magnetico, dall’Archeano in poi. Una cosa però è ormai certa. “Indipendentemente dalla sua esatta forza e stabilità”, scrivono i ricercatori , “i nostri risultati suggeriscono che la Terra ha sostenuto un campo magnetico intrinseco di 950 da almeno 3,7 miliardi di anni fa.” La ricerca del team è stata pubblicata sul Journal of Geophysical Research: Solid Earth .
