Situata a migliaia di chilometri sotto la superficie terrestre, questa regione a forma di ciambella si trova all’interno del nucleo esterno liquido, parallela all’equatore e limitata alle basse latitudini. Più di una semplice stranezza nella struttura interna del nostro pianeta, la composizione della ciambella potrebbe migliorare la nostra comprensione del campo magnetico terrestre, lo scudo che ci avvolge e che protegge la vita sulla superficie dai dannosi venti e radiazioni solari. Il movimento vigoroso del ferro liquido e del nichel è ciò che forma il campo magnetico, un processo guidato dalle differenze di temperatura e, soprattutto, dalla presenza di elementi leggeri come quelli presenti nella ciambella. “Il nucleo esterno è un po’ più grande del pianeta Marte, eppure sappiamo di più sulla superficie del pianeta rosso che sull’interno del nucleo”, ha detto a Newsweek il coautore dello studio Hrvoje Tkalčić . Le scoperte del suo team, pubblicate sulla rivista Science Advances , hanno aggiunto un tassello gigantesco al puzzle che fino ad ora era rimasto inosservato. La Terra stessa è composta da due strati centrali: un nucleo interno solido e un nucleo esterno liquido, che è circondato dal mantello. La struttura appena scoperta è situata nella parte superiore del nucleo esterno, dove incontra il mantello. “La regione è parallela al piano equatoriale, è limitata alle basse latitudini e ha una forma a ciambella”, ha detto Tkalčić in una dichiarazione. “Non conosciamo lo spessore esatto della ciambella, ma abbiamo dedotto che raggiunge alcune centinaia di chilometri sotto il confine nucleo-mantello”. La scoperta è stata possibile grazie a un nuovo approccio all’analisi delle onde sismiche. “Come i medici che utilizzano gli ultrasuoni o i raggi X, i sismologi globali possono utilizzare le forme d’onda registrate sui sismografi in tutto il mondo grazie al passaggio di onde sismiche dopo grandi terremoti, esplosioni, impatti e altri fenomeni naturali”, ha affermato Tkalčić. “Possiamo usare i loro tempi di arrivo, ampiezze o forme d’onda. La chiave è capire come queste onde si muovono attraverso la Terra, diffondendosi, penetrando o rimbalzando sui confini interni e sulle disomogeneità.” Invece di affidarsi ai metodi tradizionali che si concentrano sui segnali nella prima ora successiva a un evento sismico, gli scienziati hanno analizzato le forme d’onda molte ore dopo i terremoti. Questo metodo ha permesso loro di misurare meglio le proprietà interne del nucleo poiché le onde hanno il tempo di rimbalzare sulle strutture di confine come gli echi in una grotta.
Un diagramma che mostra le onde sismiche che viaggiano attraverso la Terra. Queste onde vengono rilevate in superficie e utilizzate per discernere informazioni sulle strutture che turbinano a migliaia di miglia sotto i nostri piedi. Xiaolong Ma e Hrvoje Tkalčić/The Australian National University
Per saperne di più “Certo, quei segnali sono minuscoli, poiché la loro energia si indebolisce durante i molteplici passaggi attraverso il nucleo, ma non osserviamo realmente direttamente i segnali deboli. Li rileviamo misurandone la somiglianza su molti registratori in tutto il mondo. La somiglianza di due segnali deboli diventa un’informazione più significativa dei segnali stessi”, ha spiegato Tkalčić. Il team ha scoperto che la velocità con cui le onde sismiche attraversano questa ciambella è inferiore rispetto ad altre regioni, il che implica una maggiore concentrazione di elementi chimici leggeri rispetto ad altre zone. Tkalčić ha aggiunto: “Gli elementi chimici leggeri sono un ingrediente essenziale che, grazie alla loro galleggiabilità, determina una forte convezione nel nucleo esterno e, a sua volta, questo processo, abbinato alla rotazione terrestre, sostiene una geodinamo nel nucleo liquido, la fonte del campo magnetico terrestre. “Comprendere la distribuzione spaziale degli elementi luminosi è una condizione iniziale essenziale per le simulazioni numeriche della geodinamo e per comprendere il cambiamento della sua intensità e direzione nel tempo.”
