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La durata dei giorni sulla Terra non è una misura fissa, e da decenni chi studia la rotazione del pianeta registra scarti minuscoli, a volte di pochi millesimi di secondo. Variazioni impercettibili nella vita quotidiana, eppure seguite con attenzione quasi maniacale, perché raccontano qualcosa di preciso: quanto velocemente gira il pianeta e cosa sta succedendo, in superficie ma soprattutto là sotto, molto sotto. Un nuovo studio pubblicato su Nature suggerisce che dietro questi cambiamenti ci sia una specie di braccio di ferro gravitazionale che si consuma nelle profondità del globo.
Le cause dei rallentamenti e delle accelerazioni sono molteplici e non tutte misteriose. L’atmosfera e gli oceani riescono a frenare o spingere leggermente la rotazione terrestre. I grandi terremoti ridistribuiscono parte della massa del pianeta. Persino lo scioglimento del ghiaccio continentale incide, perché sposta quantità enormi di acqua verso i mari e cambia l’equilibrio complessivo. Sono meccanismi noti, documentati, in qualche caso misurabili con buona precisione.
Rotazione della Terra: il motore nascosto sotto il mantello
Il discorso cambia quando si osservano scale temporali lunghe, di più decenni. Lì le variazioni sembrano nascere parecchio più in basso, sotto il mantello roccioso, dove si trova il nucleo esterno: uno strato gigantesco di metallo liquido in movimento perpetuo. Quando quei flussi cambiano, cambia anche, di pochissimo, la velocità con cui ruota tutto il resto.
Il punto critico è un altro, però, ed è quello che ha tenuto occupati i geofisici per anni. Non si capiva come queste forze si trasmettessero da una regione all’altra. L’attrito diretto tra nucleo e mantello risulta troppo debole per giustificare gli effetti osservati. Mancavano, in sostanza, gli ingranaggi capaci di collegare le due parti.
Lo studio pubblicato questa settimana ritiene di averne individuato uno. La proposta è che i cambiamenti nella rotazione nascano da un tira e molla tra forze che agiscono in profondità. Da un lato la gravità legata al nucleo interno, che spinge la rotazione in una direzione. Dall’altro altre interazioni tra nucleo e mantello, che si oppongono. Il risultato di questa competizione, accumulato nel corso dei decenni, sarebbero appunto le piccole accelerazioni e decelerazioni del pianeta.
Cinquantacinque anni di dati messi alla prova
L’idea di partenza è che il nucleo interno non ruoti esattamente allo stesso ritmo del resto della Terra. Questa differenza può farlo finire leggermente disallineato rispetto ad alcune irregolarità di massa presenti nel mantello. E quando succede, la gravità prova a riportarlo verso una posizione di equilibrio, generando un effetto capace di influenzare, seppure in modo minuscolo, la rotazione del mantello e della superficie.
Per verificarlo, gli autori hanno ricostruito come sarebbe cambiata questa interazione tra il 1964 e il 2019, usando stime sismiche della rotazione del nucleo interno e modelli dei flussi di metallo liquido nel nucleo esterno. Poi hanno confrontato i calcoli con le variazioni realmente osservate nella durata del giorno. La componente gravitazionale riproduceva piuttosto bene sia i tempi sia l’ampiezza dei cambiamenti più lenti, quelli distribuiti su più decenni.
Il modello, va detto, combina tre elementi: registrazioni della durata del giorno, ricostruzioni sismiche del movimento del nucleo interno e stime dei flussi nel nucleo esterno. Come sempre accade quando si prova a descrivere l’interno della Terra, i risultati dipendono dalla qualità di quelle ricostruzioni, e potranno essere messi alla prova con nuovi dati e approcci diversi.
Gli autori sostengono comunque che il lavoro offra una spiegazione coerente per variazioni che da decenni vengono associate alle profondità del pianeta, ma il cui meccanismo era rimasto finora poco chiaro. Un pezzo di puzzle che, se confermato, collega finalmente il comportamento del metallo liquido a migliaia di chilometri di profondità con quei millesimi di secondo che gli orologi atomici registrano in superficie.
Fonte: TecnoAndroid
