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Monday, October 31, 2011

La tettonica a placche e l'inversione geomagnetica


Il campo magnetico della Terra si è invertito molte volte con frequenza irregolare nella storia. Lunghi periodi senza inversione si sono alternati a periodi con frequenti inversioni. Qual'è la ragione per queste inversioni e la loro irregolarità? Ricercatori del CNRS e dell'Istituto di Fisica del Globo(1) hanno fatto luce sul problema, dimostrando che, negli ultimi 300 milioni di anni, la frequenza di inversione è dipesa dalla distribuzione delle placche tettoniche sulla superficie del globo. Questo risultato non implica che le placche tettoniche scatenino l'inversione del campo magnetico, ma stabilisce che anche se il fenomeno dell'inversione avviene nel nucleo liquido terrestre, esso è comunque sensibile a ciò che avviene all'esterno e più precisamente nel mantello della Terra (questo lavoro è stato pubblicato il 16 Ottobre 2011 su Geophysical Research Letters).

Il campo magnetico della Terra è prodotto dal flusso di ferro liquido nel suo nucleo, a 3000 kilometri sotto i nostri piedi. Cos'ha portato i ricercatori a pensare ad un legame tra la tettonica a placche e il campo magnetico? La scoperta che il flusso del liquido convettivo gioca un ruolo nelle inversioni magnetiche: gli esperimenti e il lavoro di modellazione degli ultimi cinque anni, hanno infatti mostrato che una inversione avviene quando i movimenti del metallo fuso non sono più simmetrici rispetto al piano equatoriale. Questa "rottura di simmetria" può avvenire progressivamente, partendo in un'area nel confine tra nucleo e mantello (il mantello separa il nucleo liquido della Terra dalla sua crosta), prima di diffondersi all'intero nucleo (composto di ferro fuso).

Estendendo questa ricerca, gli autori dell'articolo si sono chiesti se fosse possibile trovare traccia di rotture di simmetria iniziali alla base delle inversioni magnetiche lungo la storia del pianeta, in altre parole, i movimenti dei continenti ( o tettonica a placche ). Circa 200 milioni di anni fa, la Pangaea, nome dato al supercontinente che comprendeva quasi tutta la massa di terre del pianeta, iniziò a spezzarsi, dividendosi nei pezzi che ora formano la Terra per come la conosciamo. Valutando l'area di superficie dei continenti nell'emisfero Nord e quella dell'emisfero sud, i ricercatori hanno potuto calcolare un livello di asimmetria (rispetto all'equatore) nella distribuzione dei continenti in quel periodo.

In conclusione, il livello di asimmetria è variato allo stesso ritmo della frequenza di inversioni magnetiche (numero di inversioni per milione di anni). Le due curve si sono evolute in parallelo fino al punto che possono essere quasi sovrapposte. In altre parole, più si è allontanato il centro di gravità dei continenti dall'equatore e più è accelerata la frequenza di inversione (fino a 8 per milione di anni, per un massimo grado di asimmetria).

Cosa suggerisce questo sul meccanismo alla base delle inversioni magnetiche? Gli scienziati visualizzano due scenari. Nel primo, le placche terrestri potrebbero essere direttamente responsabili delle variazioni nella frequenza delle inversioni: dopo l'immersione nella crosta terrestre in zone di subduzione, le placche potrebbero discendere fino a raggiungere il nucleo, dove potrebbero modificare il flusso di ferro. Nel secondo scenario, i movimenti delle placche possono solo riflettere la miscelazione del materiale che avviene nel mantello e in particolare alla sua base. In entrambi i casi, i movimenti delle rocce esterne al nucleo, causerebbero una asimmetria del flusso nel nucleo liquido, determinando la frequenza di inversione.

( © CNRS )
Note: 
1- Laboratoire de Physique Statistique of ENS (Ecole Normale Supérieure/CNRS/UPMC/Université Paris Diderot) and the Institut de Physique du Globe de Paris (CNRS/IPGP/Université Paris Diderot)

Riferimento: Plate Tectonics May Control Geomagnetic Reversal Frequency. F. Pétrélis, J. Besse, J.-P. Valet. Geophysical Research Letters, 16 Ottobre 2011.


Tettonica delle placche può controllare inversioni del campo magnetico terrestre


Friday, October 28, 2011

Plate tectonics may control reversals in the Earth's magnetic field


The Earth's magnetic field has reversed many times at an irregular rate throughout its history. Long periods without reversal have been interspersed with eras of frequent reversals. What is the reason for these reversals and their irregularity? Researchers from CNRS and the Institut de Physique du Globe(1) have shed new light on the issue by demonstrating that, over the last 300 million years, reversal frequency has depended on the distribution of tectonic plates on the surface of the globe. This result does not imply that terrestrial plates themselves trigger the switch over of the magnetic field. Instead, it establishes that although the reversal phenomenon takes place, in fine, within the Earth's liquid core, it is nevertheless sensitive to what happens outside the core and more specifically in the Earth's mantle. This work is published on 16 October 2011 in Geophysical Research Letters.

The Earth's magnetic field is produced by the flow of liquid iron within its core, three thousand kilometers below our feet. What made researchers think of a link between plate tectonics and the magnetic field? The discovery that convective liquid iron flows play a role in magnetic reversals: experiments and modeling work carried out over the last five years have in fact shown that a reversal occurs when the movements of molten metal are no longer symmetric with respect to the equatorial plane. This “symmetry breaking” could take place progressively, starting in an area located at the core-mantle boundary (the mantle separates the Earth's liquid core from its crust), before spreading to the whole core (made of molten iron). 
Extending this research, the authors of the article asked themselves whether some trace of initial symmetry breakings behind the geomagnetic reversals that have marked the Earth's history, could be found in the only records of large-scale geological shifts in our possession, in other words the movements of continents (or plate tectonics). Some 200 million years ago, Pangaea, the name given to the supercontinent that encompassed almost all of the Earth's land masses, began to break up into a multitude of smaller pieces that have shaped the Earth as we know it today. By assessing the surface area of continents situated in the Northern hemisphere and those in the Southern hemisphere, the researchers were able to calculate a degree of asymmetry (with respect to the equator) in the distribution of the continents during that period.
In conclusion, the degree of asymmetry has varied at the same rhythm as the magnetic reversal rate (number of reversals per million years). The two curves have evolved in parallel to such an extent that they can almost be superimposed. In other words, the further the centre of gravity of the continents moved away from the equator, the faster the rate of reversals (up to eight per million years for a maximum degree of asymmetry).
What does this suggest about the mechanism behind geomagnetic reversals? The scientists envisage two scenarios. In the first, terrestrial plates could be directly responsible for variations in the frequency of reversals: after plunging into the Earth's crust at subduction zones, the plates could descend until they reach the core, where they could modify the flow of iron. In the second, the movements of the plates may only reflect the mixing of the material taking place in the mantle and particularly at its base. In both cases, the movements of rocks outside the core would cause flow asymmetry in the liquid core and determine reversal frequency.

Notes:

1 - Laboratoire de Physique Statistique of ENS (Ecole Normale Supérieure/CNRS/UPMC/Université Paris Diderot) and the Institut de Physique du Globe de Paris (CNRS/IPGP/Université Paris Diderot)

References:

Plate Tectonics May Control Geomagnetic Reversal Frequency. F. Pétrélis, J. Besse, J.-P. Valet. Geophysical Research Letters, 16 October 2011.
14 October 2011

Plate tectonics may control reversals in the Earth's magnetic field 


Thursday, October 20, 2011

Lo sciamano Quetzasha parla della profezia maya


Cosa succederà il 21 dicembre 2012? A farsi questa domanda non sono certamente in pochi, timorosi e non. In quella fatidica data - dalla quale siamo lontani solamente 14 mesi - i maya avrebbero previsto un radicale cambiamento del pianeta, un cambiamento che letteratura, cinema e televisione hanno spesso  immaginato come apocalittico. Ma le famose scritture parlavano davvero di fine del mondo? A cosa si riferiva il popolo precolombiano? Le risposte ha provato a darle Quetzasha, sciamano maya e atzeco, guida spirituale, oltre che abile decifratore di codici contenuti nelle antiche scritture di quei popoli.

Lo sciamano, che si trova in Italia per un evento curato dalla Michele Giannoni Empowerment, è stato raggiunto dai cronisti del quotidiano Libero cui ha concesso un’intervista. E da lui sono arrivate delle rassicurazioni: “Nessuna paura. Ci vuole riflessione, meditazione e preparazione interiore  per quello che avverrà“. Già, ma cosa avverrà? Quetzasha spiega che “il calendario maya non è una divinazione”, ma solamente “un’informazione che segna una trasformazione dell’umanità”. E, forse, l’accezione totalmente negativa che è andata assumendo la data incriminata non ha nulla a che vedere con questa trasformazione. Lo sciamano fa infatti notare che “la data del 21 dicembre segna la fine di un ciclo vibratorio che l’umanità ha vissuto e si genera un nuovo movimento. Non un momento di distruzione, ma il mondo si avvierà verso un’evoluzione di tipo spirituale. Che non coincide con la fine fisica dell’universo, ma con una coscienza nuova di come vivere, in sintonia con la terra e con le forze della natura“. Insomma, una trasformazione e non una distruzione.


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