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Poli magnetici : Nuove conferme sulla rapidità delle inversioni magnetiche

Premessa

Era il 2010 e scrivevo questo articolo :

http://daltonsminima.altervista.org/2010/11/29/5000bp-15000bp-sotto-la-lente-dingrandimento-seconda-parte/

Un breve passo ripreso dall’articolo

New evidence for extraordinarily rapid change of the geomagnetic field during a reversal. R. S. Coe et al, Nature, April 2002 http://www.nature.com/nature/journal/v374/n6524/abs/374687a0.html

Palaeomagnetic results from lava flows recording a geomagnetic polarity reversal at Steens Mountain, Oregon suggest the occurrence of brief episodes of astonishingly rapid field change of six degrees per day. The evidence is large, systematic variations in the direction of remanent magnetization as a function of the temperature of thermal demagnetization and of vertical position within a single flow, which are most simply explained by the hypothesis that the field was changing direction as the flow cooled.

Cambiamenti “velocissimi” d’inversione della polarità geomagnetica registrati nel raffreddamento dei flussi di lava delle montagne “Steens” Oregon. Lo studio parla di cambiamenti dell’ ordine di 6 gradi al giorno.

Abbiamo inoltre quest’ulteriore studio a titolo :

The tectonic and geomagnetic significance of paleomagnetic observations from volcanic rocks from central Afar, Africa” Gary D. Acton et al. Earth and Planetary Science Letters (2000) http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X00001734

In questa ricerca redatta da Gary D.Acton si discute un’anomalia paleomagnetica registrata in una colata di lava ad Afar in Africa. Le registrazioni magnetiche nei minerali rilevano che la configurazione geomagnetica del campo terrestre sembra avar saltato da un’emisfero all’altro in un paio di giorni.

In pratica, come nei precedenti casi, il fenomeno sembra essersi verificato nel tempo necessario al flusso di lava per raffreddarsi.

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Adesso, la conferma italiana ….

I poli magnetici si sono invertiti decine di volte nella storia della Terra. Una ricerca italiana ha scoperto che il tutto potrebbe avvenire rapidamente. Molto rapidamente.

Il campo magnetico terrestre. Ci protegge dalle radiazioni solari e serve all’orientamento di molti animali (uomo compreso). Di tanto in tanto si inverte. L’ultima volta è stata 786.000 anni fa. Si pensava che il processo avvenisse molto lentamente. Invece una nuova ricerca dimostrerebbe che l’inversione può avvenire nell’arco di pochi decenni.|Peter Reid, The University of Edinburgh

Il campo magnetico della Terra, generato dal movimento del nucleo fluido metallico, è il fenomeno che determina la posizione dei poli magnetici del nostro pianeta e protegge gli ecosistemi terrestri dalle particelle cariche del vento solare. Ma la posizione dei poli stessa non è fissa, e si sposta ogni anno, anche se rimane sempre pressappoco nella stessa zona geografica.  Può accadere però che lo spostamento sia molto più ampio e i poli addirittura subiscano un’inversione: come una calamita che si capovolge, il nord si trasforma nel sud. Il processo sembra avvenire in un tempo relativamente breve, geologicamente parlando. Il campo magnetico dimimuisce e – nel giro di qualche migliaia di anni – si inverte.

Immediato. Una ricerca cui hanno partecipato anche enti italiani ha scoperto qualcosa di diverso: che cosa è avvenuto nel passato e potrebbe accadere in futuro.

ll “vagabondare” dei poli magnetici sul pianeta. Le date sono in migliaia di anni.

Studiando e datando i sedimenti di un antico lago che ora affiora nei pressi di Popoli, in Abruzzo, i geologi sono stati in grado di determinare che l’inversione chiamata transizione Matuyama-Brunhes è avvenuta in un tempo brevissimo: meno di un secolo!

«Lo studio ha fornito una delle migliori registrazioni disponibili delle caratteristiche e variabilità temporale del campo magnetico terrestre durante un’inversione di polarità», dice Biagio Giaccio, ricercatore dell’Igag-Cnr. «La nostra stima più conservativa è che si sia sviluppata in meno di un secolo, probabilmente molto meno». Geologicamente, il periodo è quasi istantaneo, in tempi non molto diversi da quelli di una vita umana.

Leonardo Sagnotti, ricercatore Ingv, sul campo di ricerca. | Ingv/Cnr

Satelliti in tilt? Anche se il fenomeno sembra terribile, non pare, sempre dallo studio della antica geologia, che siano successe catastrofi in occasione delle inversioni.

Cosa che potrebbe però accadere adesso: la mancanza di campo magnetico, che precede l’inversione dei poli, potrebbe avere conseguenze sui sistemi satellitari e la distribuzione di energia elettrica. Questo perché con un campo magnetico più debole il vento solare potrebbe arrivare fino a terra e influenzare tutti i sistemi basati sull’elettricità.

La ricerca è stata pubblicata su Geophysical Journal International

Fonte : http://www.focus.it/scienza/scienze/quando-il-nord-va-a-sud

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Ringrazio il nostro @ab2010, per la segnalazione depositata  nella sezione Scienza&GW.

 

Michele

L’agenzia spaziale europea, conferma l’indebolimento del campo magnetico terrestre

Circa un paio di mesi fa, c’eravamo lasciati con questa carta, redatta dal Dott. Angelo De santis (INGV), all’annuale conferenza in terra austriaca, sugli studi/ricerche geofisiche EGU2014 :

Verso una possibile transizione geomagnetica ?

http://daltonsminima.altervista.org/2014/05/13/verso-una-possibile-transizione-geomagnetica/

Una breve passo ripreso dal riassunto ripreso dalla carta :

Una possibile ed imminente inversione geomagnetica o escursione non sarebbe del tutto inaspettata. In tal caso, tale fenomeno rappresenterebbe uno dei pochissimi pericoli naturali a carattere globale. L’anomalia del Sud Atlantico (SAA) è un grande ed intensa depressione superficiale del campo magnetico terrestre terrestre, causata da un flusso magnetico inverso del nucleo terrestre esterno. In analogia, con i fenomeni dei punti critici, caratterizzati da una certa quantità cumulativa, ci collochiamo nella misura della superficie di questa anomalia, nel corso degli ultimi 400 anni, con una legge di potenza o funzione  logaritmica in tempo inverso, decorate anche da logaritmiche oscillazioni periodiche, la cui singolarità finale (un punto critico tc) rivela un grande cambiamento nel prossimo futuro (2034 ± 3 anni), quando l’area SAA raggiungerà pressochè un emisfero.

Adesso, l’agenzia spaziale europea, attraverso una recente news, pubblicata sul suo portale, conferma, non solo quanto riportato nel precedente studio, ma certifica anche la recente accelerazione, dello spostamento del polo nord magnetico.

La recente news :

La prima serie di risultati ad alta risoluzione fornitici, da i tre satelliti dell’ESA, in dettaglio “Swarm”, stanno rivelando i recenti cambiamenti occorsi al campo magnetico, che protegge il nostro pianeta. Lanciato nel novembre 2013, Swarm,  sta fornendo intuizioni senza precedenti sul complesso funzionamento del campo magnetico della Terra. Campo magnetico della Terra, che ci protegge dalla radiazione cosmica e dal bombardamento delle particelle cariche.

Le misurazioni effettuate nel corso degli ultimi sei mesi confermano la tendenza generale di indebolimento del campo, con il calo più drammatico, concentrato nell’emisfero occidentale.

Tuttavia, in altre aree del nostro pianeta, come l’Oceano Indiano meridionale, il campo magnetico si è rafforzato da gennaio. Le ultime misurazioni, confermano anche il movimento del polo nord magnetico verso la Siberia.

Questi cambiamenti, sono basati sui segnali magnetici derivanti dal nucleo della Terra. Nel corso dei prossimi mesi, gli scienziati analizzeranno i dati, per svelare i contributi magnetici provenienti da altre fonti, vale a dire il mantello, la crosta, gli oceani, la ionosfera e la magnetosfera.

Tutto questo, ciò fornirà, una nuova visione su i diversi processi naturali, da quelli che si verificano in profondità, all’interno del nostro pianeta, oppure nello spazio-tempo, innescato dai processi dell’attività solare. A sua volta, questa informazione, produrrà una migliore comprensione del perché, il campo magnetico si sta indebolendo.

“Questi primi risultati, dimostrano, l’ottima performance di Swarm“, ha dichiarato Rune Floberghagen, della Swarm Mission, di ESA.

“Con una risoluzione senza precedenti, i dati, mostrano anche la capacità di Swarm di tracciare una cartina dalle caratteristiche (scala) fine del campo magnetico.”

I primi risultati sono stati presentati oggi al terzo meeting di Swarm a Copenhagen, Danimarca.

 

Fonte : http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Swarm/Swarm_reveals_Earth_s_changing_magnetism

 

Michele

Verso una possibile transizione geomagnetica ?

 

A. De Santis1,2, E. Qamili1, and L.Wu3,4

1Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma 2, Roma, Italy

2Università “G. D’Annunzio”, Campus Universitario, Chieti, Italy

3Northeastern University, Shenyang, China

4China University of Mining and Technology, Xuzhou, China

 

Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 13, 3395–3403, 2013

www.nat-hazards-earth-syst-sci.net/13/3395/2013/

doi:10.5194/nhess-13-3395-2013

© Author(s) 2013. CC Attribution 3.0 License.

doi:10.5194/nhess-13-3395-2013, 2013

 

Abstract

 

Il campo geomagnetico è soggetto a possibili inversioni o escursioni di polarità durante la sua evoluzione temporale. Considerato che :

(a) Negli ultimi 83 milioni di anni il tempo medio tipico tra una inversione e la successiva (il cosiddetto chron ) è di circa 400 000 anni

(b) L’ultima inversione si è verificata circa 780 000 anni fa

(c) Più escursioni (o variazioni rapide in polarità ) possono avvenire all’interno della stesso Chron

(d) Il dipolo geomagnetico sta diminuendo.

Una possibile ed imminente inversione geomagnetica o escursione non sarebbe del tutto inaspettata. In tal caso, tale fenomeno rappresenterebbe uno dei pochissimi pericoli naturali a carattere globale. L’anomalia del Sud Atlantico (SAA) è un grande ed intensa depressione superficiale del campo magnetico terrestre terrestre, causata da un flusso magnetico inverso del nucleo terrestre esterno. In analogia, con i fenomeni dei punti critici, caratterizzati da una certa quantità cumulativa, ci collochiamo nella misura della superficie di questa anomalia, nel corso degli ultimi 400 anni, con una legge di potenza o funzione  logaritmica in tempo inverso, decorate anche da logaritmiche oscillazioni periodiche, la cui singolarità finale (un punto critico tc) rivela un grande cambiamento nel prossimo futuro (2034 ± 3 anni), quando l’area SAA raggiungerà pressochè un emisfero. Un interessante aspetto che è stato trovato di recente è la possibile diretta del collegamento tra la SAA ed il livello medio globale del mare (GSL). Che il GSL è in qualche modo collegato con SAA è confermato anche da risultati simili, ottenuti con una analisi analoga critica di fit, eseguita su il GSL: il corrispondente punto critico (2033 ± 11 anni) corrisponde, entro gli errori di stima, con il valore trovato per l’SAA. Da questo risultato, sottolineiamo la congettura intrigante, che tc sarebbe il momento di non ritorno, dopo il quale, il campo geomagnetico potrebbe cadere in un processo irreversibile, di una transizione geomagnetica globale che potrebbe essere un’inversione di polarità o escursione.

Figura n°1

Fig. 1. Estensione della SAA nel corso degli ultimi 400 anni e adattamento al  più alto grado non lineare, misura della funzione indicata nel testo come Eq. (5). Il “tempo critico tc ” corrisponde a 2.034 ± 3 anni, dove la curva avrà una singolarità. Per esempio, dove la curva è tangente alla linea verticale tratteggiata disegnata nel momento critico, nella foto piccola. La nostra interpretazione è che questo rappresenterà il tempo di non ritorno per un grande cambiamento nel campo geomagnetico, forse stiamo andando verso una inversione o escursione. Nella tabella inserta, DoF sono i gradi di libertà e R è il coefficiente di correlazione di adattamento non lineare; per gli altri parametri di adattamento vedere  il testo.

 

Figura n°2

Fig. 2. Ascesa del livello globale del mare (GSL) e la sua misura migliore log-periodica con  Eq. (5). Il tempo critico (2033 ± 11 anni indicato, dalla verticale linea tratteggiata, nella figura minore) entro l’errore dato è uguale a quello stimato per l’SAA. Nella tabella inserta, DoF sono i gradi di libertà ed r è il coefficiente di correlazione del fit non lineare; per gli altri parametri di adattamento vedere il testo.

 

Dalle conclusioni :

In questo lavoro analizziamo sia SAA e GSL, e le loro tendenze generali negli ultimi secoli, troviamo una somiglianza sorprendente, ulteriore conferma ai risultati precedenti ( De Santis et al. , 2012).
Queste tendenze simili possono essere spiegate dalla teoria dei processi del punto critico per cui ogni sistema dinamico sta per chiudersi o sta andando verso un punto critico, quando il sistema subirà un drastico cambiamento nelle sue proprietà macroscopiche . Questa interpretazione deriva dall’analisi del comportamento della SAA,  per cui il tempo tc critico corrisponderebbe praticamente al momento in cui l’area SAA supererà la misura di un emisfero. Poiché SAA è una manifestazione superficiale di un flusso magnetico inverso alla CMB, questo tempo, potrebbe essere il momento di non ritorno, dopo il quale il campo geomagnetico andrà ad una significativa inversione o transizione nella polarità, ad esempio una escursione geomagnetica o un capovolgimento geomagnetico completo. Un cambiamento drammatico simile dovrebbe verificarsi negli oceani, anche se non chiare informazioni possono essere ottenute dal presente lavoro.

A questo proposito, fra le varie domande che ci stiamo ponendo : La maggior parte della Terra sarà inondata ?

 

Fonte : http://www.nat-hazards-earth-syst-sci.net/13/3395/2013/nhess-13-3395-2013.html

 

Michele

Una inversione estremamente breve del campo magnetico terrestre, la variabilità del clima e un super vulcano

L'inversione di polarità è stato un evento globale. © Dr. habil. Norbert R. Nowaczyk / GFZ

L’inversione di polarità è stato un evento globale. © Dr. habil. Norbert R. Nowaczyk / GFZ

41 mila anni fa, si è verificato un rovesciamento completo e rapido del campo geomagnetico. Studi magnetici del centro di ricerca tedesco per le geoscienze -GFZ- su campioni di sedimenti del Mar Nero mostrano che durante questo periodo, durante l’ultima glaciazione, la bussola nella parte del Mar Nero puntava il sud, invece che verso nord. Inoltre, i dati ottenuti dal gruppo di ricerca del GFZ , formato dai ricercatori Dr. Norbert Nowaczyk e il Prof. Helge Arz, con i dati aggiuntivi di altri studi nel Nord Atlantico, nel Pacifico del Sud e le Hawaii, dimostrano che questa inversione di polarità è stato un evento globale. I loro risultati sono stati pubblicati sull’ultimo numero della rivista scientifica Terra and Planetary Science Letters.

Degna di nota è la velocità del rovesciamento: “La geometria del campo di polarità invertita, mostrano, che le  linee del campo puntavano nella direzione opposta rispetto alla configurazione attuale. Configurazione che durò solo circa 440 anni, e che era associata con una intensità di campo, che era solo un quarto del campo di oggi “, spiega Norbert Nowaczyk.
Il cambiamento di polarità effettivo durò solo 250 anni ! In termini di tempi geologici, questo è estremamente veloce.
Durante questo periodo, il campo magnetico era molto debole. Il 5% della forza del campo attuale. Di conseguenza, la Terra ha quasi completamente perso il suo schermo di protezione contro i raggi cosmici principali, portando ad un aumento significativo delle radiazioni.

Ciò è documentato da picchi di berillio radioattivo (10Be) nelle carote di ghiaccio, recuperati dalla calotta glaciale della Groenlandia. 10Be, nonché il carbonio radioattivo (14C), causati dalla collisione dei protoni ad alta energia dallo spazio con gli atomi dell’atmosfera.

L’evento Laschamp

L’inversione di polarità, che si trova nella magnetizzazione dei sedimenti marini del Mar Nero, era già nota da 45 anni. Infatti, era stato scoperto, dopo l’analisi delle colate laviche, nei pressi di Laschamp, un villaggio vicino a Clermont-Ferrand nel Massiccio Centrale, che la magnetizzazione differiva in modo significativo dalla direzione del campo geomagnetico di oggi . Da allora, questa funzione geomagnetica è conosciuta come la “l’evento Laschamp”. Tuttavia, i dati del Massiccio Centrale rappresentano solo alcuni punti di letture del campo magnetico terrestre, durante l’ ultima era glaciale, mentre i nuovi dati provenienti dal Mar Nero ci forniscono un’immagine completa della variabilità del campo geomagnetico, su un’alta risoluzione temporale.

Cambiamenti climatici improvvisi e un super-vulcano

Oltre a dare la prova dell’inversione del campo geomagnetico 41 mila anni fa, i geoscienziati del Potsdam, hanno scoperto numerosi cambiamenti climatici improvvisi durante l’ultima era glaciale, nei nuclei analizzati nel Mar Nero, come era già noto dalle carote di ghiaccio della Groenlandia. Questi, in ultima analisi hanno permesso una sincronizzazione di alta precisione dei due set di dati del Mar Nero e la Groenlandia. La più grande eruzione vulcanica nell’emisfero settentrionale negli ultimi 100 000 anni, vale a dire, l’eruzione di 39400 anni fa, del supervulcano nella zona dei Campi Flegrei ,nei pressi di Napoli, in Italia, è documentata anche nei sedimenti studiati dal Mar Nero. Le ceneri di questa eruzione, circa 350 chilometri cubi di roccia e lava sono stati espulsi e sono stati distribuiti su tutto il Mediterraneo orientale e fino alla Russia centrale.

Questi tre scenari estremi, la breve e veloce inversione del campo magnetico della Terra, la variabilità climatica dell’era glaciale e l’eruzione vulcanica in Italia, sono stati studiati per la prima volta in un unico archivio geologico e il tutto poi, è stato messo in un preciso ordine cronologico.

Nowaczyk, NR, Arz, HW, Frank, U., Tipo, J.; Plessen, B. (2012): “Dinamica dell’escursione geomagnetica Laschamp dai sedimenti del Mar Nero”  Planetary Science Letters, 351-352 ., 54-69

doi: 10.1016/j.epsl.2012.06.050

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X12003421

Fonte : http://phys.org/news/2012-10-extremely-reversal-geomagnetic-field-climate.html

Michele