Ogni 26 secondi la Terra trema. Non molto - di certo non abbastanza da sentirlo - ma quanto basta per far sì che i sismologi di più continenti ricevano un piccolo "blip" misurabile sui loro rilevatori. Ma anche se questo impulso è stato osservato per decenni, i ricercatori non sono d'accordo su cosa lo causi. Il mistero che circonda il fenomeno ha persino il suo stesso web comic XKCD.
L'impulso - o "microsism" in gergo geologico - è stato documentato per la prima volta nei primi anni Sessanta da un ricercatore di nome Jack Oliver, poi all'Osservatorio geologico di Lamont-Doherty. Egli è meglio conosciuto per il suo lavoro successivo che ha fornito alcune importanti prove iniziali per lo spostamento delle placche tettoniche. Oliver capì che l'impulso proveniva da qualche parte "nell'Oceano Atlantico meridionale o equatoriale" e che era più forte nei mesi estivi dell'emisfero settentrionale (o, l'inverno dell'emisfero meridionale).
"Jack non aveva le risorse nel 1962 che avevamo nel 2005 - non aveva sismometri digitali, aveva a che fare con documenti cartacei", spiega Mike Ritzwoller, sismologo dell'Università del Colorado, Boulder, il cui team si sarebbe imbattuto autonomamente nello strano impulso alcuni decenni dopo.
Nel 1980, Gary Holcomb, un geologo dell'U.S. Geological Survey, ha esaminato più da vicino lo strano microsisma e ha scoperto che è più forte durante le tempeste. Ma il suo lavoro e quello di Oliver si sarebbe per lo più perso nel tempo, mentre il costante battito sismico dei tamburi andava avanti, inosservato, sotto i nostri piedi.
Poi un giorno, nel 2005, l'allora laureato Greg Bensen stava lavorando con i dati sismici nel suo laboratorio dell'Università del Colorado, Boulder. Il suo consulente è entrato e gli ha chiesto di mostrargli su cosa stava lavorando. Come racconta Ritzwoller, Bensen ha tirato fuori alcuni dati, ed eccoli lì: Un segnale forte, proveniente da qualche posto lontano. "Appena abbiamo visto questo, [l'allora ricercatore post-dottorato Nikolai Shapiro] e ho riconosciuto che c'era qualcosa di strano, ma non avevamo idea di cosa fosse", dice Ritzwoller.
Perplesso, il team ha esaminato i segnali da ogni possibile angolazione. C'era qualcosa che non andava con i loro strumenti? O nelle loro analisi? O questa attività sismica stava accadendo davvero? Tutti i segnali indicavano quest'ultima. Sono stati persino in grado di triangolare l'impulso fino alla sua origine: Un'unica fonte nel Golfo di Guinea, al largo della costa occidentale dell'Africa. Hanno scavato anche il lavoro di Oliver e Holcomb e nel 2006 hanno pubblicato uno studio su Geophysical Research Letters. Ma anche da allora, nessuno ha realmente confermato la causa della regolare attività sismica. Anche se molti pensano che sia causata dalle onde, alcuni sostengono che sia causata dall'attività vulcanica.
Il rumore è tutto intorno a noi
Anche se questo particolare impulso è intrigante, il fatto che ci sia attività sismica durante un periodo tranquillo (cioè non durante un terremoto o un'eruzione vulcanica) è una notizia vecchia. C'è sempre un sottofondo di sottile rumore sismico intorno a noi.
"Il rumore sismico esiste fondamentalmente a causa del sole", spiega Ritzwoller. Il sole riscalda la Terra più all'equatore che ai poli, dice, che genera venti e tempeste e correnti e onde oceaniche. Quando un'onda colpisce una linea costiera, l'energia viene trasferita sulla terraferma.
"E' come se tu stessi picchiettando sulla tua scrivania. Deforma l'area vicino alle nocche, ma poi viene trasmesso su tutto il tavolo", dice. "Così qualcuno seduto dall'altro lato del tavolo, se mette la mano, o forse la guancia, sul tavolo, può sentire la vibrazione".
I ricercatori possono studiare i modelli di questo rumore sismico ambientale per conoscere l'interno della Terra, cosa che il gruppo di Ritzwoller fa da decenni. "Ma l'osservazione [dell'impulso nel 2005] ci ha colto di sorpresa", dice.
Ma non tutti erano pienamente convinti. In un articolo dello stesso anno, un team guidato da Yingjie Xia dell'Istituto di Geodesia e Geofisica di Wuhan, in Cina, propose che la fonte più probabile dell'impulso di 26 secondi non fossero le onde, ma i vulcani. Questo perché il punto di origine dell'impulso è sospettosamente vicino a un vulcano sull'isola di São Tomé nell'ansa di Bonny. E, in effetti, c'è almeno un altro posto sulla Terra dove un vulcano provoca un microsisma con alcune somiglianze con questo. (Se ve lo state chiedendo, è il vulcano Aso in Giappone).
Anche al di fuori di questo dibattito principale, rimangono altre domande. Vale a dire, perché qui? Ci sono molte altre piattaforme continentali e vulcani in tutto il mondo che, per quanto ne sappiamo, non causano impulsi sismici - cosa c'è di così speciale nell'ansa di Bonny?
Ma quasi 60 anni dopo che l'impulso è stato osservato per la prima volta, nessuno è riuscito a capirlo. Forse perché, per quanto riguarda i sismologi, non è proprio una priorità. "Ci sono alcune cose su cui ci concentriamo in sismologia", spiega Wiens. "Vogliamo determinare la struttura sotto i continenti, cose del genere. Questo è solo un po' al di fuori di quello che studiamo di solito... [dal momento che] non ha nulla a che fare con la comprensione della struttura profonda della Terra".
Questo non significa che non valga la pena di studiarlo, aggiunge Ritzwoller.
"Stiamo ancora aspettando la spiegazione fondamentale della causa di questo fenomeno", dice Ritzwoller. "Penso che il punto [di tutto questo] sia che ci sono fenomeni fondamentali molto interessanti nella terra che sono noti per esistere là fuori e che rimangono segreti". Forse spetterà alle future generazioni di studenti, dice, sbloccare veramente questi grandi enigmi.
Individuare l'Impulso
Sei anni dopo, quando è arrivato un altro studente laureato, Garrett Euler, questa volta nel laboratorio del sismologo Doug Wiens alla Washington University di St. Euler restrinse ancora di più la fonte dell'impulso, in una parte del Golfo di Guinea chiamata l'Ansa di Bonny. Ha anche spiegato perché le onde che colpiscono la costa sono state probabilmente la causa.
Quando le onde attraversano l'oceano, la differenza di pressione nell'acqua potrebbe non avere molto effetto sul fondo dell'oceano, spiega Wiens. Ma quando colpisce la piattaforma continentale - dove il terreno solido è molto più vicino alla superficie - la pressione deforma il fondo dell'oceano (proprio come bussare su una scrivania deforma la superficie) e causa impulsi sismici che riflettono l'azione delle onde. Euler ha presentato le sue scoperte alla conferenza della Seismological Society of America nel 2013.
(Discovermagazine)
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