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Tomografie …. vulcaniche

30 Mag

Eccoci di nuovo qui. Scusate se in questi giorni sono un po’ assente ma, prima di tutto, ho molti impegni da portare avanti ma, soprattutto, come detto diverse volte, e aggiungo per nostra pace, il lato complottista-catastrofista e’ un po’ a corto di idee.

Negli ultimi giorni e’ stata pubblicizzata, anche su diversi giornali, una nuova campagna di misure che dovrebbe partire molto a breve e che personalmente trovo molto interessante. Come forse avrete letto, l’ambizioso progetto si propone di effettuare una tomografia della struttura interna di uno dei piu’ famosi vulcani italiani, l’Etna.

Il progetto, denominato Tomo-Etna, e’ stato annunciato solo una paio di giorni fa in una conferenza stampa seguita da moltissimi giornalisti non solo scientifici. Ecco la locandina dell’evento:

Conferenza stampa di presentazione del progetto Tomo-Etna

Conferenza stampa di presentazione del progetto Tomo-Etna

Come potete leggere, al progetto afferiscono diverse universita’ e istituzioni provenienti da diverse parti del mondo. Per l’Italia, come e’ facile immaginare, diverse sezioni dell’INGV partecipano attivamente fornendo uomini e mezzi.

Come e’ possibile fare una tomografia interna di un vulcano?

Apparentemente, la cosa puo’ sembrare molto strana e difficile da realizzare. In realta’, si tratta, sulla carta, di un progetto facile da spiegare. Creando onde sismiche artificiali, si misura la propagazione delle onde nel sottosuolo riuscendo in questo modo a risalire, attraverso le variazioni di densita’, alla struttura interna. Prima che qualcuno salti dalla sedia gridando allo scandalo pensando alle “onde sismiche artificiali”, non si tratta di nulla di pericoloso. In parole povere, sfruttando aria compressa, vengono create delle onde che poi si propagano all’interno dei materiali e, di volta in volta, si misura la loro riflessione nel passaggio tra materiali diversi.

Per questo progetto saranno utilizzati ovviamente mezzi marini, tra cui alcune navi militari italiane con l’ausilio di navi di ricerca di altri paesi, Spagna e Grecia in primis. Per poter rivelare le onde riflesse sono necessari diversi sismografi disposti sia a terra che in mare, utili per creare una rete fitta e precisa di strumenti. Per quanto riguarda il lato terrestre, come sappiamo bene, la rete di monitoraggio presente sul vulcano e’ gia’ sufficiente allo scopo. In mare invece la situazione si fa solo leggermente piu’ complicata poiche’ verranno calati sul fondo degli OBH, acronimo che sta per “Ocean-bottom Seismometer”.

OBS utilizzato nelle isole Barbados

OBS utilizzato nelle isole Barbados

Detto molto semplicemente, sono dei sismografi appositamente costruiti per essere immersi a grande profondita’ e supportare le pressioni. I dispositivi sono montati su delle zavorre che li tengono, insieme ad un gel, sul fondale e sono ovviamente dotati di memorie per la registrazione dei dati.

Oltre alle onde sismiche indotte artificialmente, la fitta rete predisposta misurera’ anche la sismicita’ naturale che aiutera’ a capire meglio la struttura interna. Stando a quanto riportato dal progetto, con questa campagna di misure, che dovrebbe iniziare gia’ dal prossimo mese, si potra’ conoscere con una risoluzione mai raggiunta prima la struttura fino a 20 Km di profondita’. Conoscere questi dati e’ utile anche per capire l’evoluzione e la dinamica di una struttura vulcanica complessa come quella dell’Etna. Per questo vulcano infatti ci si aspetta che la caldera presenti una struttura molto complessa con numerosi punti di accesso del magma. Arrivando a 20Km si spera di giungere fino al confine di quella che e’ chiamata Discontinuita’ di Mohorovicic, o anche slo MOHO, cioe’ la zona di separazione tra la crosta e il mantello.

Struttura interna della Terra

Struttura interna della Terra

Perche’ proprio l’Etna? La risposta a questa domanda l’abbiamo gia’ in parte data. Opinione comune e’ che la struttura interna di questo vulcano sia molto complessa ed inoltre ha presentato nel corso degli anni degli eventi sismici statisticamente fuori media. Cioe’? Come sappiamo, l’Etna non e’ considerato un vulcano esplosivo grazie ad una struttura debole in vari punti e che consente, di volta in volta, di scaricare le pressioni interne mediante modeste eruzioni. Tutto questo pero’ non esclude la possibilita’, come avvenuto in passato, di eventi piu’ violenti. Avere un quadro completo della struttura interna puo’ essere fondamentale per la comprensione e la simulazione su lungo periodo del comportamento del vulcano.

Ad oggi, il progetto Tomo-Etna, che riguardera’ non solo il vulcano ma una area abbastanza vasta della Sicilia e’ pronto ad iniziare. Terminato questo, gia’ si pensa di utilizzare questo tipo di ricerche su altri vulcani italiani, primo tra tutti, ovviamente, il Vesuvio. Come visto diverse volte, in questo caso parliamo invece di un vulcano profondamente diverso e con caratteristiche eruttive che potrebbero essere molto piu’ pericolose di quelle dell’Etna. Per il Vesuvio ancora di piu’, una ricerca del genere con risultati precisi puo’ essere una chiave fondamentale anche per preparare eventuali piani di emergenza o, perche’ no, predisporre sistemi alternativi precedentemente all’eruzione.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

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Inversione dei poli terrestri

3 Nov

Negli ultimi giorni, sta tornando alla ribalta l’ipotesi secondo la quale il 21 Dicembre 2012 ci sara’ un’inversione dei poli magnetici terrestri. Di questo argomento se ne parla abbondantemente nel libro “Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, ma, dal momento che ho ricevuto diverse mail di utenti che mi chiedono il mio punto di vista, ho deciso di parlarne anche sul blog.

Cerchiamo prima di tutto di capire meglio cos’e’ il campo magnetico terrestre e se veramente una sua inversione dovrebbe preoccuparci.

Il geomagnetismo e’ un fenomeno del tutto naturale, per cui la nostra Terra presenta un campo magnetico intrinseco. Questo e’ assimilabile ad un campo dipolare, cioe’ con un polo Nord ed un polo Sud, ed in cui i poli magnetici non sono esattamente coincidenti con quelli geografici. Proprio grazie al magnetismo terrestre, possiamo utilizzare strumenti come la bussola, il cui ago si allinea perfettamente con la direzione delle linee di forza del campo, o, detto in parole semplici, il cui ago si allinea nella direzione dei poli magnetici.

Nell’immagine seguente viene mostrata la forma del campo magnetico terrestre mostrando anche la sua assimilazione ad un magnete dipolare:

Forma del campo magnetico terrestre

Oltre a far funzioanre la bussola, il campo magnetico terrestre offre un’importante difesa contro le radiazioni provenienti dal Sole. Come sappiamo, il sole emette nello spazio getti di particelle in parte anche nella direzione della nostra Terra. Questi fasci, che compongono la radiazione cosmica primaria, vengono deviati dal campo magnetico e in parte riescono a penetrare l’atmosfera in prossimita’ dei poli generando le aurore.

Effetto di schermo del campo magnetico per la radiazione proveniente dal Sole

Torando al 2012, perche’ tanto peso viene dato all’inversione dei poli magnetici? Quello che spaventa, non e’ tanto una configurazione con i poli invertiti rispetto alla situazione attuale, bensi’ il periodo, piu’ o meno lungo, in cui l’inversione e’ in corso. In questo transitorio infatti, sempre secondo le teorie catastrofiste, il campo sarebbe annullato lasciando la Terra priva del suo schermo naturale per la radizione solare.

I sostenitori del 2012 sostengono che e’ in corso l’inversione dei poli e che proprio il 21 Dicembre iniziera’ il periodo di annullamento del campo magnetico.

Cosa c’e’ di vero in questo? E’ veramente in corso l’inversione dei poli?

Cominciamo la nostra discussione partendo dalle prove portate a sostegno dai catastrofisti: il polo nord magnetico si sta spostando nel corso del tempo e negli ultimi tempi sta presentando un’accelerazione.

Posizione del polo Nord a partire dal 1831

Parte di questa affermazione e’ vera. Il polo Nord e’ in costante movimento nel corso degli anni e la sua posizione e’ costantemente misurata dalla scienza ufficiale. Nell’immagine riportata si vede la sua posizione a partire dal 1830, anno di inizio delle osservazioni.

Il polo Nord magnetico e’ in movimento in direzione Nord-Ovest e nel corso del XX secolo si e’ spostato di 1100 Km. Al ritmo attuale, il polo raggiungera’ la Siberia entro i prossimi 50 anni. Dai modelli e dalle simulazioni ci si aspetta pero’ che il movimento si sposti dall’attuale traiettoria e che rallenti sensibilmente nei prossimi 5-10 anni.

Dunque e’ vero che il polo Nord si sta spostando. E’ vero anche che questo spostamento indica un’inversione in corso del campo come sostenuto dai catastrofisti? Assolutamente no!

I fenomeni naturali, per quanto possano essere veloci, non sono istantanei. Con questo si intende che non e’ possibile che il campo magnetico parta dalla sua configurazione, si annulli istantaneamente e dopo un certo periodo di tempo si ripresenti imporovvisamente con i poli invertiti.

Per poter capire questi concetti possiamo prendere come esempio il nostro Sole. Anche la nostra stella ha un suo campo magnetico intrinseco ma, a differenza di quello terrestre, i poli vengono invertiti regolarmente ogni 11 anni. Questo significa che partendo da una configurazione, sono necessari 22 anni affinche’ il campo magnetico ritorni nella configurazione iniziale.

Anche il campo magnetico solare puo’ essere assimilato ad un dipolo, con un polo nord ed uno sud. In prossimita’ dell’inversione, le linee di forza, cioe’ la forma del campo magnetico, assume forme molto complesse e attorcigliate presentando una struttura multi-polare non uniforme e non ordinata. Dopo questa fase, il campo inizia a “stirarsi” nuovamente presentandosi con una struttura invertita.

Per capire meglio questi concetti, possiamo vedere la struttura delle linee di forza prima e durante l’inversione:

Linee di forza prima e durante l’inversione

Come vedete, nella fase di inversione la struttura e’ completamente diversa da quella standard.

Attualmente, la forma del campo magnetico terrestre e’ tutt’altro che attorcigliata. Come detto in precedenza, esistono moltissime misure, anche fatte da istituti indipendenti, che monitorano costantemente il campo magnetico e la posizione dei poli. Come ulteriore smentita ad un’inversione in corso, riguardate la struttura dei poli della figura precedente nel periodo intermedio. Capite bene come in una configurazione di questo tipo, chiunque con una bussola in mano potrebbe accorgersi che qualcosa e’ in atto, questo solo per smetire le immancabili voci complottiste o di copertura scientifica sulla cosa.

Prima di concludere il discorso, vorrei porre l’attenzione anche su un altro importante aspetto. L’inversione dei poli magnetici terrestri e’ un fenomeno possibile e di cui si ha traccia nel passato.

La conferma di queste affermazioni viene dal paleomagnetismo, cioe’ da quella branca della geologia che si occupa dello studio delle proprieta’ magnetiche di rocce e sedimenti. Questi materiali contengono infatti parti di materiali ferromagnetici che si orientano con la direzione del campo cosi’ come avviene per l’ago della bussola. Durante le eruzioni vulcaniche, enormi quantita’ di sedimenti vengono depositati sul terreno in uno stato semiliquido e dunque in grado di orientarsi con la direzione del campo. Quando inizia il raffreddamento delle rocce, i minerali ferromagnetici vengono bloccati rimendo orientati nella direzione del campo presente al momento.

Estraendo rocce vulcaniche di periodi differenti e datando i sedimenti, e’ stato possibile documentare una configurazione inversa del campo magnetico terrestre rispetto a quella attuale. In particolare, da questi studi e’ stato possibile ricavare che l’ultima inversione del campo e’ avvenuta nel pleistocene 780000 anni fa.

Concludendo, un’inversione del campo magnetico terrestre e’ un fenomeno possibile e di cui si ha traccia nel passato. E’ altresi’ vero che il polo Nord magnetico e’ in costante movimento, ma questo non e’ assolutamente una prova di una inversione in corso. Come abbiamo visto, la fase transitoria precedente lo scambio dei poli e’ caratterizzata da una forma del campo molto complessa e assolutamente diversa da quella attuale.

Supposizioni e dati non correlati sono i mezzi utilizzati per insinuare il dubbio nelle persone su molti argomenti scientifici. Prima di credere a questa o quella ipotesi, confrontate sempre diverse fonti e ragionate con la vostra testa, solo in questo modo potrete evitare di cadere nelle trappole catastrofiste di cui e’ pieno il web in questo periodo. Per affrontare scientificamente tutte le profezie sul 2012, capendo in primis la scienza che vi e’ alla base, non perdete in libreria “Psicosi 2012. Le risposte della scienza”.