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Le forze della rotazione terrestre

possono provocare terremoti ed eruzioni

vulcaniche sull’Etna

etna

Una nuova ricerca suggerisce che le forze che attirano la superficie terrestre mentre i giri del pianeta possono innescare terremoti ed eruzioni sui vulcani.

L’attività sismica e le esplosioni di magma vicino all’Etna sono aumentate quando l’asse di rotazione della Terra era più lontano dal suo asse geografico, secondo un nuovo studio che confrontava i cambiamenti nella rotazione terrestre con l’attività sul noto vulcano italiano.

La rotazione della Terra non si allinea sempre perfettamente con i suoi poli nord e sud. Invece, i poli geografici spesso ruotano come una cima attorno all’asse di rotazione terrestre se visti dallo spazio. Ogni 6,4 anni, gli assi si allineano e l’oscillazione si attenua per un breve periodo di tempo, fino a quando i poli geografici si allontanano dall’asse di rotazione e ricominciano a spirale.

Questo fenomeno, chiamato movimento polare, è guidato dai cambiamenti climatici dovuti a cambiamenti di stagione, fusione delle calotte polari o movimento delle placche tettoniche. Mentre il movimento polare fluttua, le forze che allontanano il pianeta dal sole si avvicinano alla crosta terrestre, proprio come le maree dovute all’attrazione gravitazionale del sole e della luna. La marea del movimento polare provoca la deformazione della crosta nell’arco di stagioni o anni. Questa distorsione è più forte a 45 gradi di latitudine, dove la crosta si sposta di circa 1 centimetro (0,4 pollici) all’anno.

Ora, un nuovo studio pubblicato sulla rivista Geophysical Research Letters dell’AGU suggerisce che il movimento polare e i successivi spostamenti nella crosta terrestre possono aumentare l’attività vulcanica.

“Trovo abbastanza interessante sapere che mentre il clima guida la rotazione terrestre, la sua rotazione può anche guidare vulcani e sismicità”, ha dichiarato Sébastien Lambert, geofisico dell’Osservatorio di Parigi in Francia e autore principale dello studio.

Le nuove scoperte, tuttavia, non consentono agli scienziati di prevedere l’attività vulcanica. Sebbene lo studio suggerisca che i terremoti potrebbero essere più comuni o che le eruzioni vulcaniche possano espellere più lava quando la distanza tra gli assi geografici e rotazionali della Terra è al suo apice, la scala temporale è troppo grande per previsioni significative a breve termine, secondo gli autori.

Ma i risultati indicano un concetto interessante. “È la prima volta che troviamo questa relazione in questa direzione dalla rotazione terrestre ai vulcani”, ha detto Lambert. “È un piccolo processo di eccitazione, ma se si accumula una piccola eccitazione per lungo tempo può portare a conseguenze misurabili.”

 

Polar motion describes the motion of the Earth’s spin axis (shown in orange) with respect to the geographic north and south poles (shown in blue). Over time, the geographic poles appear to spin away from the spin axis when viewed from space and then back again. Viewed from the perspective of someone on Earth, the spin axis instead appears to spiral away from the geographic poles and then spiral back. The motion of the spin pole with respect to the geographic poles fixed to the Earth’s crust is called polar motion. Note: The size and speed of the spiral are greatly exaggerated for clarity. Credit: NASA/GSFC Science Visualization Studio

Scuotendo la terra

Precedenti lavori hanno mostrato la durata di una giornata sulla Terra, che cambia in base alla velocità di rotazione della Terra, inoltre deforma la crosta e potrebbe influenzare il comportamento vulcanico. Nel nuovo studio, Lambert e il suo collega, Gianluca Sottili, un vulcanologo dell’Università Sapienza di Roma in Italia, volevano studiare la relazione tra moto polare e attività vulcanica.

Si sono concentrati sull’Etna perché il vulcano è ben studiato, il che significa che ci sono molti dati e si trova appena a sud di 45 gradi di latitudine. Non vi erano inoltre crisi vulcaniche fuori dall’ordinario sull’Etna durante il periodo di studio, che altrimenti avrebbero potuto mascherare il segnale dal moto polare.

Lambert e Sottili hanno usato le registrazioni sismiche di 11.263 terremoti avvenuti entro 43 chilometri (26.7 miglia) dalla vetta dell’Etna tra il 1999 e il 2019. Il team ha anche usato le registrazioni di quanto magma è esploso dal vulcano dal 1900. Hanno incluso 62 eruzioni nell’analisi , in base all’intervallo di tempo tra gli eventi.

La coppia ha quindi confrontato la distanza tra i poli geografici e rotazionali nel momento in cui si è verificato ciascun evento per determinare se l’attività vulcanica fosse collegata alla rotazione terrestre.

Lambert e Sottili scoprirono che c’erano più terremoti quando il polo di rotazione della Terra era più lontano dall’asse geografico, nel punto in cui la rotazione somigliava alla Terra quando sembra che stia per cadere. Tra il 1999 e il 2019, tali picchi si sono verificati nel 2002 e nel 2009. Un picco atteso nel 2015 non si è mai materializzato perché una delle oscillazioni che contribuiscono al movimento polare sta rallentando.

Il team ha anche scoperto un legame tra la quantità di magma espulsa durante un’eruzione. Il movimento polare sembra guidare le maggiori eruzioni dall’Etna, anche se in misura minore della sua attività sismica , secondo i ricercatori.

Esaminare i vulcani nell’Anello di Fuoco per vedere se la rotazione della Terra influisce sulla loro attività sarebbe sicuramente interessante, Sottili ha detto, che era l’autore senior dello studio. Anche espandersi su altri pianeti potrebbe aprire la visione degli scienziati su come le forze esterne abbiano un impatto sui vulcani in superficie, ha aggiunto.

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