gov-civil-vilareal.ptIl nucleo interno della Terra ha solo un miliardo di anni... molto più giovane di quanto la maggior parte di noi pensasse
>Un miliardo di anni non è l'insondabile lasso di tempo che noi umani, che siamo davvero in giro per il proverbiale battito di ciglia dell'universo, in termini cosmici. Non è nemmeno molto per il nostro pianeta.
Si pensa che la Terra abbia circa 4,6 miliardi di anni. Fino ad ora, si pensava che il suo nucleo fosse più vicino a quell'età, ma ricreare le condizioni del nucleo interno in un laboratorio ha cambiato tutto. Il nucleo interno è costituito da ferro solido racchiuso da un nucleo esterno di ferro liquido. Un esperimento strabiliante di un team internazionale di scienziati ha rivelato un'età molto più giovane per il nucleo interno della Terra di quanto precedentemente ipotizzato da molti (sebbene sia ancora abbastanza vecchio per i dinosauri in Viaggio al centro della terra essere storicamente accurato).
L'esperimento ha scoperto quale deve essere l'età del nucleo interno misurando la sua conduttività termica, o capacità di trasferire calore attraverso la conduzione.
La conduttività termica del nucleo determina la velocità di raffreddamento del nucleo e il tasso di crescita del nucleo interno. Pertanto, può dirci l'età del nucleo interno e le fonti di energia e il meccanismo per alimentare il geodinamo , il fisico Youjun Zhang, coautore di uno studio recentemente pubblicato su Lettere di revisione fisica , ha detto a SYFY WIRE.
Le collisioni e il successivo trasferimento di calore tra atomi o molecole già vicini tra loro determinano la misura in cui il nucleo conduce il calore , e cosa alimenta la geodinamo, o la forza che mantiene forte il nostro campo magnetico . Questa forza è il ferro liquido nel nucleo esterno. Si pensa anche che contenga elementi più leggeri come carbonio, idrogeno, ossigeno, silicio e zolfo. Scoprire la potenza del campo magnetico e come è nata la geodinamo può anche dirci sull'abitabilità del nostro pianeta, poiché il campo magnetico allontana i raggi cosmici dannosi e impedisce alla Terra di trasformarsi in un deserto devastato dalle radiazioni come Marte.
Ma aspetta. Il paradosso della geodinamo, che metteva in dubbio quanto fosse praticabile la convezione termica in corso a seconda del livello di conduttività termica del nucleo, era di ostacolo. Non c'era modo che la geodinamo potesse essere alimentata in una fase iniziale dell'evoluzione della Terra se la sua conduttività termica fosse troppo alta, dal momento che un nucleo esterno giovane e caldo si sarebbe formato in seguito senza abbastanza tempo per raffreddarsi. L'età stimata del nucleo aumenterebbe a seconda di quanto bassa è stata trovata la conduttività termica della geodinamo. Prima veniva alimentata la geodinamo, più tempo avrebbe dovuto raffreddarsi, aggiungendo anni (più come eoni in questo caso) al nucleo.
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Credito: NASA
Zhang e il suo team avevano bisogno di vedere se avrebbero potuto risolvere questo problema se avessero portato alla luce l'età del nucleo interno, che ha una pressione maggiore di un milione di atmosfere e temperature che potrebbero essere più calde della superficie del Sole. Questo è quando hanno tirato fuori del metallo fuso hardcore.
Abbiamo determinato la conduttività elettrica e termica della spremitura del ferro riscaldato al laser come componente principale del nucleo in condizioni simulate del nucleo terrestre attraverso esperimenti e teorie, ha affermato. La conducibilità termica è risultata essere del 30-50% inferiore rispetto allo studio precedente riscontrato, e supporta una geodinamo guidata dalla convezione termica nella fase iniziale e sia dal calore che convezione compositiva al giorno d'oggi.
La conduttività termica della geodinamo potrebbe anche essere stata influenzata dalla presenza degli elementi più leggeri che si sono dissolti nel ferro fuso quando si è formato per la prima volta, in particolare il silicio. Ciò potrebbe significare che questi elementi lo rendono meno conduttivo termicamente. La conduttività inferiore da elementi più leggeri potrebbe essere confusa con il tempo di raffreddamento e spiegare anche il motivo per cui così tante stime per l'età del nucleo terrestre erano sul lato più alto, sebbene una stima recente prima dell'esperimento di Zhang fosse di soli 565 milioni di anni, difficile da credere con un pianeta vecchio di miliardi di anni. La convezione termica e la convezione compositiva mantengono attiva la geodinamo in modo che possa continuare a impedire che la Terra diventi marziana.
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Ci sono tre requisiti principali per una dinamo attiva, ha spiegato Zhang. Questi sono un nucleo esterno fluido elettricamente conduttivo, energia cinetica dalla rotazione terrestre e una fonte di energia interna per mantenere il movimento di convezione del fluido. La fonte di energia interna include l'energia termica e compositiva che guida la convezione. Il tipo di convezione valido dipende dalla conduttività termica del nucleo.
Il campo magnetico terrestre è pensato di aver spillato circa un miliardo di anni fa, il che è stato confermato dal modo in cui i materiali magnetici sono disposti nelle rocce di quell'età. Quel picco probabilmente si è verificato a causa del drastico aumento del magnetismo terrestre quando si è formato il nucleo interno. La composizione di queste rocce è un'ulteriore prova dell'età aggiornata del nucleo.
La prima geodinamo era principalmente guidata dalla convezione termica prima della formazione del nucleo interno, mentre con la crescita del nucleo interno, è guidata dalla convezione sia termica che compositiva, ha affermato Zhang.
Per quelli di noi che desiderano essere immortali, possiamo solo immaginare come sarebbe per un miliardo di anni sentirsi quasi niente.
