Inversione del campo magnetico, 42.000 anni fa un disastro climatico

Un'inversione del campo magnetico terrestre avvenuta decine di migliaia di anni fa precipitò il pianeta in una grave crisi ambientale. Il campo magnetico terrestre è dinamico e si è invertito in numerose occasioni, con i poli magnetici Nord e Sud che si sono scambiati. Nel mondo di oggi, dipendente in modo totale dall'elettronica, un tale avvenimento potrebbe seriamente interrompere le reti di comunicazione. Ma come pubblicato da LiveScience l'impatto potrebbe essere molto più grave.

Per la prima volta gli scienziati hanno trovato prove di gravi ripercussioni ambientali causate da un'inversione polare nel passato. La ricerca collega un'inversione del campo magnetico avvenuta circa 42.000 anni fa con un cambiamento climatico globale, che ha causato estinzioni e modificato il comportamento umano.

La magnetosfera terrestre, la barriera magnetica che circonda il pianeta, è creata dall'agitazione del metallo fuso e caldo attorno al suo nucleo di ferro. Questo flusso di liquido in continuo movimento genera elettricità che, a sua volta, produce linee di campo magnetico, che si incurvano attorno al pianeta da un polo all'altro, secondo quanto spiegato dalla NASA.

Come funziona il campo magnetico?

Come una bolla protettiva, il campo magnetico protegge la Terra dalla radiazione solare ed è vitale per la vita sul pianeta. Sul lato del pianeta rivolto verso il Sole, il costante bombardamento dei venti solari schiaccia il campo magnetico, tanto che si estende per una distanza non superiore a 10 volte il raggio della Terra.

Tuttavia, sul lato del pianeta che è rivolto lontano dal Sole, il campo si estende molto più in là nello spazio, formando un'enorme "coda magnetica" che si estende oltre la nostra luna.

I due punti della Terra in cui convergono le linee del campo magnetico sono il polo nord e il polo sud. Ma sebbene queste posizioni siano relativamente stabili, i poli e il campo magnetico stesso non sono fissi. Circa una volta ogni 200.000 o 300.000 anni, il campo si indebolisce al punto da invertire completamente la polarità.

Il processo può richiedere centinaia o addirittura migliaia di anni. Le molecole magnetiche conservate in depositi vulcanici e altri sedimenti dicono agli scienziati quando si sono verificate inversioni in passato poiché quelle molecole si allineano con il campo magnetico nel momento in cui sono state depositate, indicando così la posizione del polo nord magnetico.

Le inversioni del campo magnetico

I ricercatori si sono recentemente chiesti se un'inversione di polarità relativamente recente e breve, soprannominata Escursione di Laschamps, avvenuta tra 41.000 e 42.000 anni fa, possa essere correlata ad altri drastici cambiamenti sulla Terra avvenuti in quel momento, che precedentemente non erano stati attribuiti all'attività nel magnetosfera.

Gli autori dello studio hanno ipotizzato che durante il periodo in cui il nostro campo magnetico protettivo era invertito e più debole del normale, l'esposizione alla radiazione solare e cosmica potesse influenzare l'atmosfera al punto da avere effetti sul clima.

Prove negli alberi kauri della Nuova Zelanda

Precedenti studi su carote di ghiaccio della Groenlandia risalenti all'Escursione di Laschamps non avevano rivelato alcuna prova di cambiamenti climatici. Ma questa volta i ricercatori hanno rivolto la loro attenzione a un'altra possibile fonte di dati climatici: gli alberi kauri (Agathis australis) conservati nelle paludi nel nord della Nuova Zelanda.

Tagliando sezioni trasversali dei tronchi conservati per migliaia di anni, hanno osservato cambiamenti nei livelli di carbonio-14, una forma radioattiva dell'elemento, in un periodo che includeva l'inversione di Laschamps. La loro analisi ha rivelato livelli elevati di carbonio radioattivo nell'atmosfera durante l'Escursione, mentre il campo magnetico si indeboliva.

"Una volta calcolato il momento esatto nei "registri" presenti negli alberi kauri, abbiamo potuto vedere che corrispondeva perfettamente con i record dei cambiamenti climatici e biologici avvenuti in tutto il mondo", ha indicato il ricercatore Cooper a LiveScience. Ad esempio, in questo periodo, la megafauna dell'Australia iniziò a estinguersi e gli uomini di Neanderthal dell'Europa si estinsero; il loro declino potrebbe esser stato accelerato dai cambiamenti legati al clima nei loro ecosistemi.

Gli effetti sul pianeta e sull'Homo sapiens

Potrebbe aver causato diffusi sconvolgimenti climatici con conseguenti estinzioni. E' stato scoperto che un campo magnetico debole, operando al 6% della sua normale forza, potrebbe causare impatti climatici importanti "attraverso le radiazioni ionizzanti che danneggiano fortemente lo strato di ozono, lasciando entrare i raggi ultravioletti e alterando il modo in cui l'energia del Sole veniva assorbita dall'atmosfera".

Un'atmosfera fortemente ionizzata potrebbe anche aver generato brillanti aurore in tutto il mondo e prodotto frequenti tempeste elettriche. Un altro cambiamento significativo in quel periodo si verificò nell'Homo sapiens, con la comparsa dell'arte rupestre in luoghi di tutto il mondo.

Di questo periodo i primi esempi di utilizzo dell'ocra rossa, che ora si sospetta fosse in realtà un segno dell'applicazione di una protezione solare, una pratica che si vede ancora nei moderni gruppi indigeni in Namibia. Livelli più elevati di raggi UV per il campo magnetico più debole potrebbero aver portato gli esseri umani a cercare rifugio nelle caverne o costringerli a proteggere la pelle con minerali che bloccavano l'azione del sole.

Quando la prossima inversione del campo magnetico?

Gli scienziati non possono prevedere con precisione quando si verificherà la prossima inversione del campo magnetico.

Tuttavia, alcune indicazioni, come la migrazione della corrente del polo nord attraverso l'area del mare di Bering e l'indebolimento del campo magnetico stesso di quasi il 10% negli ultimi 170 anni, suggeriscono che un capovolgimento potrebbe essere più vicino di quanto pensiamo. Questo rende più urgente per i ricercatori comprendere appieno come grandi cambiamenti nel nostro campo magnetico potrebbero dare forma ai cambiamenti ambientali su scala globale.