I movimenti all’interno del nucleo fuso della Terra hanno a lungo rappresentato un enigma per gli scienziati, ma recentemente due fisici hanno dichiarato di essere vicini a una svolta grazie all’accordo tra un modello matematico e fisico. Questi movimenti sono fondamentali per la generazione del campo magnetico terrestre, il cui studio potrebbe rivelarsi cruciale per comprendere le variazioni del campo nel tempo.
Il campo magnetico terrestre è considerato essenziale per la vita, soprattutto per forme di vita più complesse dei batteri, ed è uno dei parametri fondamentali nella ricerca di pianeti abitabili. Tuttavia, la sua comprensione è ancora limitata e le attuali spiegazioni sulle variazioni e sui cambiamenti dei poli magnetici non sono soddisfacenti per la maggior parte dei fisici, compromettendo la capacità di fare previsioni affidabili.
Anche se persiste un dibattito sull’impatto di un’inversione della polarità del campo magnetico, sarebbe auspicabile poter prevedere tali eventi con anticipo. Poiché il campo magnetico è influenzato dai movimenti all’interno del nucleo terrestre, simili alla convezione in una pentola d’acqua bollente, è essenziale comprendere questi flussi che sono a loro volta influenzati dalla rotazione terrestre e dalla struttura interna del pianeta.
Il professor Alban Pothérat e il dottor Kélig Aujogue dell’Università di Coventry hanno individuato una caratteristica trascurata dei cilindri tangenti, una struttura immaginaria che gioca un ruolo chiave nei movimenti del nucleo terrestre. Questi cilindri tangenti separano le regioni polari ed equatoriali del nucleo esterno, modellando i flussi di materiale all’interno del nucleo stesso.
Basandosi sul Vincolo di Taylor-Proudman, che descrive i flussi in un nucleo rotante, i due scienziati hanno sviluppato un modello fisico che conferma l’importanza dei cilindri tangenti. Attraverso l’utilizzo di forze di Lorentz e Coriolis, hanno dimostrato sperimentalmente che i campi magnetici allineati con la rotazione generano flussi all’interno dei cilindri tangenti, confermando le loro ipotesi.
Per testare le loro conclusioni, Pothérat e Aujogue hanno utilizzato il Little Earth Experiment (LEE), che simula le condizioni terrestri in scala ridotta. Questo esperimento coinvolge un emisfero riempito di acido solforico e un campo magnetico rotante, al fine di studiare le interazioni tra le forze magnetiche e i flussi convettivi.
Le osservazioni condotte con il LEE hanno confermato le previsioni degli autori, offrendo nuove prospettive sulla comprensione dei movimenti all’interno del nucleo terrestre e del campo magnetico associato. Lo studio condotto da Pothérat e Aujogue è stato pubblicato su Physical Review Letters, rappresentando un importante contributo alla ricerca in questo campo.
