Quando lo scudo magnetico della Terra vacillò: l'invasione di raggi cosmici di 41 mila anni fa
Variazioni del campo magnetico terrestre e protezione dal meteo spaziale
Il campo magnetico terrestre avvolge il nostro pianeta proteggendolo dall’assalto delle radiazioni cosmiche che attraversano lo spazio, fungendo anche da scudo contro le particelle cariche espulse dal sole. Tuttavia, il campo geomagnetico non è statico. Non solo il nord magnetico oscilla, allontanandosi dal vero nord (una posizione geograficamente definita), ma occasionalmente si inverte. Durante questi ribaltamenti, il nord diventa sud, il sud diventa nord e, nel processo, l’intensità del campo magnetico diminuisce.
• Variazioni del campo magnetico terrestre e protezione dal meteo spaziale
• Escursioni del campo magnetico
• Misurazione dell’impatto dei raggi cosmici
• Risultati della ricerca sul meteo spaziale
Escursioni del campo magnetico
Esistono anche periodi brevi, noti come escursioni del campo magnetico, in cui l’intensità del campo magnetico diminuisce e il dipolo (o i due poli magnetici) che conosciamo può scomparire, sostituito da molteplici poli magnetici. L’escursione di Laschamps, avvenuta circa 41.000 anni fa, è tra le più studiate. Essa presenta una bassa intensità del campo magnetico che implica una minore protezione per la superficie terrestre dai dannosi raggi cosmici. Periodi di bassa intensità del campo magnetico potrebbero correlarsi a grandi sconvolgimenti nella biosfera.
Misurazione dell’impatto dei raggi cosmici
Per determinare quando i raggi cosmici bombardavano intensamente la superficie terrestre, gli scienziati possono misurare i radionuclidi cosmogenici in carote prelevate sia dal ghiaccio che dai sedimenti marini. Questi isotopi speciali sono prodotti dall’interazione tra i raggi cosmici e l’atmosfera terrestre; nascono dai raggi cosmici, quindi sono cosmogenici.
Risultati della ricerca sul meteo spaziale
Periodi di minore intensità del campo paleomagnetico – minore protezione – dovrebbero correlarsi a tassi più elevati di produzione di radionuclidi cosmogenici nell’atmosfera. Sanja Panovska, ricercatrice presso il GFZ Potsdam in Germania, ha presentato i suoi risultati sulla relazione tra l’intensità del campo paleomagnetico e i nuclidi cosmogenici durante l’escursione di Laschamps, con un focus sul meteo spaziale, durante l’Assemblea Generale dell’Unione Geoscienze Europea (EGU) 2024.
Le variazioni nei radionuclidi cosmogenici come il berillio-10 forniscono un proxy indipendente di come è cambiata l’intensità del campo paleomagnetico terrestre. Infatti, Panovska ha scoperto che il tasso medio di produzione di berillio-10 durante l’escursione di Laschamps era due volte superiore alla produzione odierna, implicando un’intensità del campo magnetico molto bassa e un gran numero di raggi cosmici che raggiungevano l’atmosfera terrestre.
Ricostruzioni geomagnetiche
Per ottenere più informazioni sia dai dati sui radionuclidi cosmogenici che da quelli paleomagnetici, Panovska ha ricostruito il campo geomagnetico utilizzando entrambi i set di dati. Le sue ricostruzioni mostrano che durante l’escursione di Laschamps, la magnetosfera si è ridotta quando il campo è diminuito drasticamente, “riducendo così la protezione del nostro pianeta”, ha affermato. “Comprendere questi eventi estremi è importante per la loro occorrenza futura, le previsioni sul meteo spaziale e la valutazione degli effetti sull’ambiente e sul sistema terrestre.”