CHI SA

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tuttoScienzetecnologia
MERCOLEDÌ 28 GIUGNO 2006
MISTERI
PER SAPERNE DI PIU’
UN TEAM DI STUDIOSI
BRITANNICI HA
CONDOTTO UNA
RICERCA PARTENDO
DA DATI RISALENTI
AL 1590 REGISTRATI
SUI DIARI DI BORDO
DEI NAVIGATORI
IL FENOMENO SI
SPIEGA CON QUANTO
AVVIENE NEL CUORE
DELLA TERRA.
IL CAMPO MAGNETICO
DEL PIANETA SI STA
INDEBOLENDO
PROGRESSIVAMENTE
ឣ Come è perché sta
cambiando il campo
magnetico del nostro
pianeta? E quali potrebbero
essere le conseguenze di
queste variazioni? Ecco
alcuni siti Internet con le
ultime ricerche.
Dove si trova ora il Polo
Nord magnetico
http://gsc.nrcan.gc.ca/
geomag/nmp/northpole_e.
php
L’effetto dinamo al centro
della Terra
http://www.phy6.org/
earthmag/dynamos2.htm
I processi all’interno della
Terra
http://www.sciencenews.
org/pages/sn_arch/10_19_96/bob1.htm
Sono i diari di bordo degli antichi navigatori a raccogliere le prime testimonianze delle variazioni del campo magnetico terrestre
Dal Polo alla Siberia
le stranezze
del Nord magnetico
SI E’ SPOSTATO DI 1100 CHILOMETRI IN UN SECOLO. NELLA LORO FASE FINALE
LE OSCILLAZIONI CAUSERANNO UN’ALTRA INVERSIONE DELL’ASSE NORD-SUD
Gabriella Bernardi
L’ANOMALIA DEL SUD ATLANTICO
C
Il campo magnetico terrestre protegge il nostro pianeta dal
bombardamento di dannose particelle solari, ma gli scienziati
non credono che il suo indebolimento possa rappresentare un
pericolo per la vita sulla Terra. Nel Sud dell’Atlantico esiste già
un’ampia zona, della grandezza di diversi milioni di chilometri
quadrati, che parte dal Brasile e si estende verso Est, nella
quale si registra - per ragioni che non sono state ancora
chiarite - un significativo «minimo» dell'intensità del campo
magnetico rispetto ai valori normalmente registrati alle stesse
latitudini. L'anomalia atlantica rappresenta una falla nello
scudo magnetico della Terra al punto da costringere la Nasa
ad adottare misure particolari per i satelliti che passano con
regolarità in questa zona geografica e che ricevono una
maggiore dose di particelle solari, con conseguenze negative
sulle apparecchiature di bordo. Lo stesso vale a maggior
ragione per gli astronauti, che devono essere maggiormente
protetti. Nessun effetto registrabile dell’anomalia atlantica si
verifica invece al suolo, protetto non solo dalla magnetosfera,
ma anche dall’atmosfera terrestre.
HI l’avrebbe detto che
analizzare i diari di
bordo dei capitani che
solcavano i mari nel
XVII e XVIII secolo avrebbe
portato nuove informazioni sul
paleomagnetismo, vale a dire lo
studio delle trasformazioni del
magnetismo terrestre?
Il geofisico David Gubbins e
il suo team dell'Università britannica di Leeds hanno pubblicato i risultati delle loro ricerche su «Science», affermando
che dall’analisi di antichi manufatti e dei dati raccolti dai
navigatori, che affidavano il
loro destino a pochi strumenti
nautici, tra cui la bussola, emergerebbe una variazione sia di
direzione sia di forza dei campi
magnetici, avvenuta tra il 1590
e il 1840. Già oltre 2500 anni fa
erano ben note ai Greci le proprietà che caratterizzavano un
particolare minerale di ferro,
chiamato magnetite, e in seguito in Estremo Oriente venne
realizzato il primo prototipo di
bussola, poi perfezionata nella
prima metà del XIII secolo ad
Amalfi.
Il grande magnete
E’ grazie a questo strumento
che si aprirono nuovi orizzonti
e furono scoperte nuove terre,
mentre sul fronte della conoscenza del fenomeno il fisico
inglese Gilbert pubblicò nel
1600 la sua opera «De Magnete», in cui affermava che «l’inte-
LE OSCILLAZIONI DEL POLO NORD MAGNETICO
Si sta muovendo verso Est e potrebbe raggiungere
la Siberia in un cinquantennio
E’ stato
identificato
nel 1838
Attualmente si sposta
alla velocità
media
,
di 40 km l’anno
2004
2050
Radiazione
cosmica
1904
Possibile rotta
del Polo Nord
magnetico
Nucleo solido
ferroso
Mantello
semifluido
Crosta
terrestre
ឣ
ra Terra è un grande magnete»,
il cui campo agisce sull’ago
della bussola, orientandola in
direzione Nord-Sud.
Secoli di catalogazione
L’analisi a ritroso nel tempo
delle variazioni del campo magnetico, tuttavia, non è semplice, anche perché le prime annotazioni sui campi geomagnetici
hanno inizio grazie al metodo
inventato dallo scienziato tedesco Carl Friedrich Gauss a metà
del XIX secolo. E, se oggi continuiamo a misurare il campo
magnetico terrestre, possiamo
solo azzardare alcune teorie
sulle cause prime che lo generano. Disponiamo di pochi secoli
di catalogazione, paragonati alle ere geologiche, anche se sufficienti per poter stimare che,
dall’invenzione del metodo di
Gauss, l’intensità del campo
magnetico del nostro pianeta è
progressivamente calata dello
0,05 % all’anno e che il suo polo
Nord si è spostato di 1100
chilometri negli ultimi 100 anni, con la possibilità, se si mantenesse l’attuale tendenza, di
arrivare in Siberia entro un
cinquantennio.
Molti scienziati reputano
queste indicazioni come prove
del prossimo capovolgimento
geomagnetico, ma per comprendere che cosa avverrebbe bisogna scandagliare l’interno della
Rotazione
terrestre
Nucleo
liquido
Campo
magnetico
La rotazione terrestre crea una serie di vortici
nel nucleo liquido
Le correnti e le differenze di temperatura danno vita
a una grande dinamo
Si forma il campo magnetico intorno alla Terra
Terra. A circa 3 mila chilometri
di profondità inizia il nucleo del
pianeta, composto prevalentemente da ferro, e più internamente, a circa 5 mila chilometri, si trova una zona liquida,
che contiene a sua volta il
nucleo interno, che è solido a
causa dell’elevatissima pressione. Sia la zona solida sia quella
liquida ruotano, ma con velocità differenti, tanto che la parte
liquida viene trascinata da quella solida e, sommate alle differenze di temperatura nei vari
strati, le correnti danno vita a
una grande dinamo, come quelle usate sulle biciclette. Quella
terrestre, però, risulterebbe
ogni tanto instabile, tanto da
generare un’inversione del campo magnetico.
La brusca accelerazione
Secondo i dati nei diari di
bordo, che abbracciano una finestra di 250 anni dal 1590,
emerge che l’intensità dei campi magnetici è calata a un ritmo
quasi sette volte più lento di
quello attuale fino al 1840,
quando la velocità di riduzione
ha subito una brusca accelerazione, come se all’interno della
Terra fosse accaduto qualche
fenomeno in grado di mutare il
comportamento del campo magnetico. In realtà, le variazioni
non sono per nulla anomale per
scale di tempo geologiche: infat-
Le variazioni delle Iinee del
campo magnetico
http://www.es.ucsc.
edu/%7Eglatz/geodynamo.
html
ti, le rocce fuse eruttate dai
vulcani contengono ferro che, a
causa della temperatura, non si
può magnetizzare, Tuttavia,
quando si raffreddano, la loro
componente ferrosa si magnetizza, «registrando» il campo
magnetico del momento.
È grazie a queste rocce che
gli scienziati sono in grado di
studiare il paleomagnetismo, risalendo a epoche remotissime e
scoprendo, appunto, che questo
è ben lungi dal rimanere stabile
e che, anzi, in media ogni 300
mila anni, avviene un’inversione dei poli magnetici della Terra. L’ultima inversione è avvenuta circa 780 mila anni fa e,
dunque, dobbiamo supporre
che il campo magnetico continuerà in futuro a indebolirsi,
fino a scomparire, prima di una
prossima inversione dei poli?
Il modello matematico
Per il professore Gary Glatzmaier dell’Università della California lo scenario è ancora più
complicato. Assieme al collega
Paul Roberts ha creato un modello matematico, basato su
equazioni magneto-idrodinamiche, che descriverebbe i campi
magnetici presenti all’interno
del nucleo terrestre. Questo codice numerico, girando su un
supercomputer, ha simulato
l’evoluzione del campo magnetico lungo un arco temporale di
centinaia di migliaia di anni e si
è arrivati a due deduzioni.
La prima è che i moti e le
correnti che agitano i nuclei
interno ed esterno sono caotici,
cioè poco prevedibili. Significa
che non è così semplice stabilire dai dati attuali la prossimità
a un’inversione del polo magnetico: potrebbe avvenire a breve
come potrebbe essere ancora
lontana centinaia di migliaia di
anni. La seconda è che, quando
avvengono, le inversioni impiegano alcune migliaia di anni
perché si completino e in questi
periodi il campo magnetico non
svanisce, ma si complica: le
linee si «aggrovigliano» e i poli
magnetici possono giocare a
nascondino, comparendo occasionalmente in posti strani come vicino all’Equatore. Insomma, se avete pensato di aprire le
scommesse sull’istante di inversione, non vi conviene: probabilmente non potreste mai ritirare le vincite!
LA STAMPA
CHI SA
RISPONDERE?
Pubblichiamo le risposte
dei lettori alle domande
della scorsa settimana
Qual è la velocità di rotazione della
Terra?
La velocità angolare di rotazione è
uguale a tutte le latitudini, in quanto
ogni punto della Terra compie in un
giorno un giro completo di 360°,
indipendentemente dalla lunghezza
del parallelo: solo ai poli la velocità
angolare è nulla. La velocità lineare,
invece, è la distanza percorsa da un
punto nell'unità di tempo e varia con
la latitudine: è massima all'equatore
(463 m/s, ossia 1668 km/h) e
diminuisce man mano avvicinandosi
ai poli, dove risulta nulla. Per quanto
riguarda l'Italia, a Roma la velocità
lineare è di circa 375 m/s.
Irene Marostegan, San Michele (AL)
E' vero che il cuculo è perfettamente
intonato e canta con intervalli
musicali di terza?
E' vero. Il cuculo canta con una terza
minore discendente. La scala minore
naturale presenta gli intervalli di
semitoni fra il secondo e il terzo e fra
il quinto e il sesto grado. Ad esempio
mibemolle-do è una terza minore
discendente, simile a quella che usano
i bambini quando giocano a
nascondino.
Laura Grimaldi, e-mail
Perché se fotografo una persona con
un flash ha gli occhi rossi e, se
fotografo un cane, ha gli occhi blu?
Quando la gente viene fotografata in
luoghi poco illuminati, le pupille sono
molto aperte per facilitare la visione.
Il flash colpisce la retina, che è irrorata
da numerosi vasi sanguigni in
superficie che riflettono sulla pellicola
il colore del sangue. I cani e i gatti
hanno sotto la retina una membrana
chiamata «tapetum lucidum», che
favorisce la visione notturna. Il colore
del «tapetum» varia, ma nella
maggior parte di cani e gatti adulti è
blu o verde.
Mario Chimento, e-mail
Perché la caffeina è uno stimolante?
Direttamente non lo è. Quando
ingerita attraverso caffè, tè o alcune
bevande gasate, la caffeina blocca
però l'attività di un altro componente
chimico presente nelle cellule umane,
l'adenosina. Questo componente è
fondamentale per «calmare» le
cellule e preservarle da una attività
eccessiva. La caffeina ne annulla
l'azione per alcune ore, dando una
sensazione di eccitamento.
Valerio Magri, e-mail
LE NUOVE DOMANDE
SPAZIO
La Luna ha un'atmosfera?
CHE COSA È SUCCESSO?
IL PALLONCINO
A SORPRESA
E’ un semplice
esperimento,
che produce
alcuni risultati
inconsueti
DI CHE COSA HAI BISOGNO
Un palloncino
Una bottiglia
di plastica
Un foro
di 3 millimetri
L’aiuto
di un adulto
Il palloncino viene gonfiato all’interno
della bottiglia e contemporaneamente
spinge l’aria all’esterno attraverso il buco
1 di fare un buco
Chiedi a un adulto
sul fondo
della bottiglia
Resta
gonfio finché
si toglie
il dito
dal buco
2 sul collo della bottiglia,
Infila il palloncino
spingilo all’interno
e gonfialo
3
Guarda con attenzione
il palloncino
L’aria rientra nel buco e gonfia
e la bottiglia e poi
il palloncino all’esterno della bottiglia
togli il dito
dal buco
LA STAMPA
Quotidiano fondato nel 1867
CORPO UMANO
Direttore responsabile
Giulio Anselmi
Vicedirettori
Roberto Bellato, Massimo Gramellini,
Umberto La Rocca,
Federico Geremicca, (Roma)
Perché i bambini hanno le guance
rosse?
Art director
Cynthia Sgarallino
ASTRONOMIA
TUTTOSCIENZE
SUPPLEMENTO A CURA DI
Vittorio Sabadin
Gabriele Beccaria
CONSULENZA DI
Piero Bianucci
Ideazione grafica
Roberto Travan
Marina Carpini
Chi dà i nomi alle stelle?
FISICA
EDITRICE LA STAMPA SPA
Via Marenco 32, Torino
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Amministratore delegato
e Direttore generale
Antonello Perricone
Fotocomposizione e impaginazione
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