Luglio 14, 2024

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Gli scienziati hanno confermato che il nucleo interno della Terra ha rallentato così tanto che si sta muovendo all’indietro.  Ecco cosa potrebbe significare

Gli scienziati hanno confermato che il nucleo interno della Terra ha rallentato così tanto che si sta muovendo all’indietro. Ecco cosa potrebbe significare

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Nel profondo della Terra c’è una solida palla di metallo che ruota indipendentemente dalla rotazione del nostro pianeta, come una trottola all’interno di una trottola più grande, avvolta nel mistero.

Questo nucleo interno ha incuriosito i ricercatori sin dalla sua scoperta da parte della sismologa danese Inge Lehmann nel 1936, e il modo in cui si muove, la velocità e la direzione di rotazione, è stato al centro di un dibattito decennale. Un numero crescente di prove suggerisce che la rotazione del nucleo è cambiata radicalmente negli ultimi anni, ma gli scienziati rimangono divisi su cosa stia esattamente succedendo e cosa significhi.

Parte del problema risiede nell’impossibilità di osservare direttamente o prelevare campioni dalle profondità interne della Terra. I sismologi hanno raccolto informazioni sul movimento del nucleo interno esaminando il comportamento delle onde risultanti dai grandi terremoti che colpiscono questa regione. Le differenze tra onde di forza simile che attraversavano il nucleo in momenti diversi hanno permesso agli scienziati di misurare i cambiamenti nella posizione del nucleo interno e di calcolarne la rotazione.

“La rotazione differenziale del nucleo interno è stata proposta come fenomeno negli anni ’70 e ’80, ma le prove sismiche non sono state pubblicate fino agli anni ’90”, ha affermato la dott.ssa Lauren Waszczyk, docente di scienze fisiche alla James Cook University in Australia.

Ma i ricercatori hanno discusso su come interpretare questi risultati, “principalmente a causa della difficoltà di effettuare osservazioni dettagliate del nucleo interno, a causa della sua lontananza e dei dati limitati disponibili”, ha detto Wasek. Di conseguenza, ha aggiunto, “gli studi successivi negli anni e decenni successivi non sono d’accordo sulla velocità di rotazione, così come sulla sua direzione rispetto al mantello”. Alcune analisi hanno addirittura suggerito che il nucleo non ruoti affatto.

Modello promettente Proposto nel 2023 Gli scienziati descrivono un nucleo interno che una volta ruotava più velocemente della Terra stessa, ma ora ruota a una velocità più lenta. Gli scienziati hanno riferito che la rotazione del nucleo corrispondeva alla rotazione della Terra per un periodo di tempo. Poi rallentò ulteriormente, finché il nucleo cominciò a muoversi all’indietro rispetto agli strati liquidi circostanti.

All’epoca, alcuni esperti avvertirono che erano necessari ulteriori dati per rafforzare questa conclusione, e ora un altro team di scienziati ha fornito nuove prove convincenti a sostegno di questa ipotesi sulla velocità di rotazione del nucleo interno. La ricerca è stata pubblicata il 12 giugno sulla rivista natura Ma ciò non solo conferma il rallentamento economico di fondo, ma supporta l’ipotesi del 2023 secondo cui questo rallentamento fondamentale fa parte di un modello a lungo termine di decelerazione e accelerazione.

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perplayday/iStockphoto/Getty Images

Gli scienziati studiano il nucleo interno della Terra per scoprire come si è formato l’interno profondo della Terra e come le attività sono correlate in tutti gli strati superficiali del pianeta.

I nuovi risultati confermano inoltre che i cambiamenti nella velocità di rotazione seguono un ciclo di 70 anni, secondo uno degli autori dello studio. Dottor Giovanni VidalProfessore di Scienze della Terra presso il Dornsife College of Letters, Arts and Sciences presso la University of Southern California.

“Ne discutiamo da 20 anni e penso che questa sia la soluzione giusta”, ha detto Vidal. “Penso che abbiamo concluso la discussione sul fatto che il nucleo interno si stia muovendo e quale sia stato il suo modello nel corso del tempo ultimi due decenni”.

Ma non tutti sono convinti che la questione sia risolta, e come il rallentamento del nucleo interno potrebbe influenzare il nostro pianeta è ancora una questione aperta, anche se alcuni esperti sostengono che il campo magnetico terrestre potrebbe svolgere un ruolo.

Il nucleo interno metallico solido si trova a 5.180 chilometri all’interno della Terra, circondato da un nucleo esterno metallico liquido. Il nucleo interno è composto principalmente da ferro e nichel e si stima che sia caldo quanto la superficie del Sole: circa 9.800 gradi Fahrenheit (5.400 gradi Celsius).

Il campo magnetico terrestre attrae questa solida sfera di metallo caldo, facendola ruotare. Allo stesso tempo, la gravità e il flusso del nucleo esterno liquido e del mantello esercitano una pressione sul nucleo. Nel corso di molti decenni, la spinta e la trazione di queste forze causano differenze nella velocità di rotazione del nucleo, ha detto Vidal.

Il flusso di fluido ricco di minerali nel nucleo esterno genera correnti elettriche che alimentano il campo magnetico terrestre, che protegge il nostro pianeta dalle radiazioni solari mortali. Sebbene l’effetto diretto del nucleo interno sul campo magnetico sia sconosciuto, gli scienziati hanno precedentemente riferito… Nel 2023 Il nucleo che ruota lentamente può influenzarlo e può anche abbreviare parzialmente la durata del giorno.

Quando gli scienziati cercano di “vedere” l’intero pianeta, generalmente seguono due tipi di onde sismiche: le onde di pressione, o onde P, e le onde di taglio, o onde S che si muovono attraverso tutti i tipi di materia; Le onde S si muovono solo attraverso solidi o liquidi altamente viscosi, secondo Indagine geologica degli Stati Uniti.

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I sismologi nel 1880 notarono che le onde S generate dai terremoti non attraversavano l’intera Terra, quindi conclusero che il nucleo della Terra era fuso. Ma alcune onde P, dopo aver attraversato il nucleo della Terra, sono apparse in luoghi inaspettati: la “zona d’ombra”, ha detto Lehman. Nominalo -Creare anomalie impossibili da spiegare. Lehmann fu il primo a suggerire che le onde P turbolente potessero interagire con un nucleo interno solido all’interno di un nucleo esterno liquido, sulla base dei dati di un massiccio terremoto del 1929 in Nuova Zelanda.

Tracciando le onde sismiche dei terremoti che sono passati attraverso il nucleo interno della Terra su percorsi simili a partire dal 1964, gli autori dello studio del 2023 hanno scoperto che la rotazione segue un ciclo di 70 anni. Negli anni ’70, il nucleo interno ruotava leggermente più velocemente del pianeta. Poi ha rallentato intorno al 2008, e dal 2008 al 2023 ha iniziato a muoversi leggermente nella direzione opposta, rispetto al mantello.

Nel nuovo studio, Vidal e i suoi colleghi hanno osservato le onde sismiche generate da terremoti nelle stesse località in momenti diversi. Hanno trovato 121 esempi di tali terremoti avvenuti tra il 1991 e il 2023 nelle Isole Sandwich Meridionali, un arcipelago di isole vulcaniche nell’Oceano Atlantico a est della punta più meridionale del Sud America. I ricercatori hanno anche esaminato le onde d’urto che penetravano nel nucleo durante i test nucleari sovietici condotti tra il 1971 e il 1974.

La rotazione del cuore influenza il tempo di arrivo dell’onda, ha detto Vidal. Confrontando i tempi dei segnali sismici quando entrano in contatto con il nucleo, sono stati rivelati cambiamenti nella rotazione del nucleo nel tempo, confermando il ciclo di rotazione di 70 anni. Secondo i calcoli dei ricercatori, il cuore è quasi pronto per ricominciare ad accelerare.

Rispetto ad altri studi sismici che misurano i singoli terremoti mentre attraversano il nucleo – indipendentemente da quando si verificano – l’utilizzo solo di terremoti accoppiati riduce la quantità di dati utilizzabili, “il che rende il metodo più impegnativo”, ha affermato Waszek. Tuttavia, secondo Vidal, ciò ha anche consentito agli scienziati di misurare i cambiamenti nello spin del nucleo in modo più preciso. Se il modello del suo team è corretto, la rotazione del nucleo ricomincerà ad accelerare tra circa cinque o dieci anni.

I sismometri hanno anche rivelato che nel corso del ciclo di 70 anni, la rotazione del nucleo rallenta e accelera a velocità diverse, “il che dovrà essere spiegato”, ha detto Vidal. Una possibilità è che il nucleo metallico interno non sia solido come previsto. Se si deforma mentre ruota, potrebbe influenzare la consistenza della sua velocità di rotazione, ha detto.

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I calcoli del team suggeriscono anche che il nucleo ha velocità di rotazione diverse per il movimento in avanti e all’indietro, il che aggiunge “un contributo interessante al discorso”, ha detto Waszek.

Ma la profondità e l’inaccessibilità del nucleo interiore fanno sì che i dubbi rimangano, ha aggiunto. Per quanto riguarda la questione se il dibattito sulla rotazione del nucleo sia davvero finito, Wasek ha affermato: “Abbiamo bisogno di più dati e di strumenti multidisciplinari migliorati per indagare ulteriormente su questo argomento”.

Sebbene possano essere monitorati e misurati, i cambiamenti nella rotazione del nucleo sono quasi impercettibili per le persone sulla Terra, ha detto Vidal. Quando il nucleo ruota più lentamente, il movimento del mantello accelera. Questo spostamento fa sì che la Terra ruoti più velocemente e accorcia la durata del giorno. Ma tali spostamenti rotazionali si traducono in appena un millisecondo nella durata di un giorno, ha detto.

“In termini di impatto sulla vita di una persona?” Egli ha detto. “Non riesco a immaginare che significhi molto.”

Gli scienziati studiano il nucleo interno per scoprire come si è formato l’interno profondo della Terra e come le attività sono collegate in tutti gli strati sotterranei del pianeta. Vidal ha aggiunto che la misteriosa regione in cui il nucleo esterno liquido circonda il nucleo interno solido è particolarmente interessante. Essendo un luogo in cui liquido e solido si incontrano, questo confine è “pieno di potenziale di attività”, come il confine nucleo-mantello e il confine mantello-crosta.

“Potremmo avere vulcani al confine del nucleo interno, ad esempio, dove solidi e liquidi si incontrano e si muovono”, ha detto.

Poiché la rotazione del nucleo interno influenza il movimento del nucleo esterno, si ritiene che la rotazione del nucleo interno aiuti ad alimentare il campo magnetico terrestre, anche se sono necessarie ulteriori ricerche per scoprire il suo ruolo preciso. Waszczyk ha affermato che c’è molto da imparare sulla struttura complessiva del nucleo interno.

“Metodologie nuove e future saranno fondamentali per rispondere alle domande attuali sul nucleo interno della Terra, compresa la rotazione”.

Mindy Weissberger è una scrittrice scientifica e produttrice di media il cui lavoro è apparso su Live Science, Scientific American e How It Works.