3 giugno 2016. Il campo magnetico terrestre è uno scudo invisibile che ci protegge dai raggi dannosi. Ma da dove viene? E qual è l’interruttore che per primo lo ha “acceso”? Uno studio su Nature risponde a queste domande grazie alla riproduzione in laboratorio delle condizioni di pressione e temperatura verificate nel centro della giovane Terra per dare origine al campo geomagnetico

Facciamo un salto indietro nel tempo di quattro miliardi e mezzo di anni, più o meno, quando l’Universo era molto più buio di adesso e la Terra un baby pianeta appena nato. A quell’epoca il Sole, anche lui giovanissimo, emetteva particelle rocciose incandescenti che si sprigionavano nello spazio. Parte di questo materiale si è aggregato attorno al nostro pianeta, formando gli strati che oggi conosciamo come nucleo, mantello e crosta. Gli elementi più pesanti, primo tra tutti il ferro, hanno poi iniziato ad affondare sempre di più verso il centro terrestre, trasformandolo nel tempo in un nucleo solido. Lo strato immediatamente esterno al cuore terrestre è rimasto invece ferro liquido, e il movimento di questo metallo fuso e bollente ha dato origine a un fenomeno fisico straordinario, il campo magnetico terrestre. Senza campo magnetico, la Terra non avrebbe mai potuto ospitare la vita. Infatti, questa barriera che circonda il nostro pianeta per decine di migliaia di chilometri forma un vero e proprio scudo invisibile, che devia i raggi cosmici dannosi. Conosciamo la sua importanza, ma cosa sappiamo dell’origine di questo prezioso campo magnetico? Ancora poco, perché viaggiare fino al centro della Terra per dare un’occhiata ai fiumi di ferro bollente che circondano il nucleo è possibile solo nella fantascienza. Per questo un gruppo di ricercatori ha pensato di aggirare il problema provando a riprodurre artificialmente le condizioni della giovane Terra. Il loro studio, pubblicato su Nature, mostra che la chiave del mistero del magnetismo terrestre sta nella particolare modalità di trasmissione di calore tra lo strato di ferro solido e quello liquido. Gli scienziati hanno utilizzato un metodo chiamato cella a incudini di diamante, che permette di studiare materiali sottoposti a pressioni altissime, paragonabili a quelle che potremmo trovare nel centro nel nostro pianeta. Questa tecnologia è stata combinata a un congegno laser, in grado di scaldare il materiale fino ad arrivare a temperature molto elevate. Queste due variabili – pressione e temperatura – sono state applicate a diversi campioni di ferro, fino a raggiungere l’equilibrio richiesto: da 345.000 a 1.3 milioni di volte la normale pressione atmosferica, e da 2.400 a 4.900 gradi Fahrenheit. La capacità di trasmissione del calore tra ferro solido e liquido oscilla invece tra 18 e 44 watt per metri per kelvin – l’unità di misura usata per questo genere di calcoli. Questo significa che la conduttività del cuore della giovane Terra era probabilmente molto alta, e di conseguenza 4.5 miliardi di anni fa c’era l’energia necessaria per dare origine al campo magnetico terrestre. Ecco dunque spiegato l’interruttore che ha reso possibile la primissima attivazione del magnetismo, oggi così prezioso per mantenere la vita sul nostro pianeta.