Viaggio al centro della Terra dei ricercatori FES
Alcuni ricercatori della Fondazione europea della scienza (FES) hanno sovvertito il pensiero convenzionale riguardo a ciò che avviene realmente 3 000 chilometri sotto i nostri piedi. Finora gli scienziati ritenevano che il nucleo terrestre fosse composto da atomi di ferro uniti, ma il quadro potrebbe non essere così semplice. Considerate le pressioni e le temperature elevate riscontrate al centro della Terra (3,5 millibar e 7 000 °Kelvin), che rendono impossibile ricreare tali condizioni in laboratorio, tutta la nostra conoscenza in materia deriva dall'estrapolazione, metodo che prevede l'osservazione del modo in cui le onde sismiche percorrono il nucleo. Ne consegue che gli scienziati sanno che il nucleo è composto per la maggior parte da ferro, ma deve anche contenere leggere impurità quali ossigeno, silicone, zolfo, idrogeno, magnesio e nichel (tra il 5% e il 15%). «Si riteneva che le leghe non fossero molto importanti per le proprietà strutturali ed elastiche del nucleo», afferma Igor Abrikosov, fisico teorico all'Università di Linköping (Svezia). Sulla base di questi studi sperimentali e teorici, è stato stabilito «un modello standard» che mostra gli atomi di ferro collocati in una struttura esagonale chiusa simile a un alveare. «A pressioni ridotte altre strutture presentano un certo magnetismo e dimostrano di avere minore stabilità», spiega il dottor Abrikosov. Negli ultimi anni, alcuni progressi in campo informatico hanno consentito agli scienziati di produrre modelli più sofisticati. «È stata sviluppata una competenza nei calcoli "ab initio" (primi principi) e siamo in grado di effettuare estrapolazioni a una qualità superiore al fine di comprendere le condizioni del nucleo», aggiunge il dottor Abrikosov. Impiegando tali nuove e potenti simulazioni, i ricercatori sono riusciti a includere nei loro calcoli elementi quali nichel e magnesio e sono pertanto pervenuti a conclusioni inedite e interessanti. «A pressioni elevate il magnetismo viene compresso al di fuori delle altre strutture e tutte presentano una stabilità simile», dichiara il dottor Abrikosov, che ha rivelato che le strutture «cubiche a facce centrate» e «cubiche a corpo centrato» non possono essere escluse e che tutte queste tipologie sono energicamente possibili. «Il modello standard è stato eliminato», conclude il dottor Abrikosov. Dato che il nucleo terrestre genera il nostro campo magnetico, proteggendoci dal bombardamento di dannosi raggi cosmici, la sua comprensione non è solo importante, ma essenziale alla nostra sopravvivenza. Inoltre, una conoscenza più approfondita del nucleo della Terra potrebbe anche agevolarci nello sviluppo di tecnologie quali i satelliti, la cui permanenza in orbita dipende dal campo magnetico.