La gravità non è uguale in ogni punto della Terra. Le misurazioni effettuate tenendo conto degli effetti della rotazione terrestre indicano il punto in cui la forza gravitazionale è più debole si trova nel sottosuolo dell’Antartide, un'anomalia nota come Antarctic geoid low (Agl).A ricostruire l'origine e l'evoluzione del fenomeno è uno studio guidato da Alessandro Forte, professore di geofisica all’Università della Florida, e da Petar Glišić, dell’Istituto di geofisica di Parigi. I ricercatori hanno simulato al computer i movimenti del mantello, lo strato roccioso che si estende sotto la crosta terrestre, risalendo fino a 70 milioni di anni fa. In questo modo sono riusciti a delineare con precisione la storia e le trasformazioni dell’Agl.“È un po’ come fare una tac dell’intero pianeta. Solo che non possiamo usare i raggi X come avviene in medicina”, spiega Forte. “Noi abbiamo a disposizione i terremoti. Sono le onde sismiche a fornirci la ‘luce’ con cui osserviamo l’interno del pianeta”.Il team di ricerca ha combinato i dati delle onde sismiche raccolti in tutto il mondo con modelli informatici basati sulle leggi della fisica, ottenendo una ricostruzione tridimensionale e molto dettagliata della struttura interna della Terra. Secondo gli autori del lavoro, i risultati coincidono anche con le misurazioni del campo gravitazionale effettuate dai satelliti.Che cosa ha plasmato l’AglLa formazione dell’Agl è legata al movimento di due diversi componenti del mantello. Da una parte ci sono le lastre di roccia fredde e dense generate dalla subduzione della placca oceanica attorno all’Antartide; dall’altra, agiscono i pennacchi, flussi di materiale caldo e più leggero che risalgono dalla zona di confine tra il nucleo terrestre e il mantello. La tensione tra queste due forze opposte ha dato forma alla struttura gravitazionale dell’Antartide nell'arco di decine di milioni di anni.Le ricostruzioni dell’interno della Terra mostrano che l’Agl esiste da almeno 70 milioni di anni. Inizialmente però questo “buco” era dovuto a squilibri nella densità del mantello inferiore, a profondità comprese tra 1.830 e 2.890 chilometri, e il suo centro non si trovava sotto l’attuale Antartide bensì nell’Atlantico meridionale. All'epoca l’anomalia gravitazionale si è intensificata e attenuata più volte, finché non si è arrivati a un passaggio decisivo.In un periodo compreso tra circa 40 e 30 milioni di anni fa, il centro dell’Agl si è infatti spostato rapidamente dall’Atlantico meridionale al mare di Ross, in Antartide. A partire da circa 35 milioni di anni fa, la sua estensione è quindi aumentata di circa il 30%. Secondo i ricercatori, questo ampliamento è il risultato della lenta risalita di materiale caldo dal mantello profondo fino a regioni che si trovano a meno di 1.300 chilometri di profondità, un processo che avrebbe contribuito a indebolire ulteriormente la gravità nell’area.Un indizio a sostegno di questa transizione è il fenomeno noto come true polar wander (Tpw), cioè il lento spostamento dell’asse di rotazione terrestre su archi temporali molto lunghi. Questo processo può essere ricostruito a partire dall'analisi delle tracce del campo magnetico terrestre conservate nelle rocce antiche, una disciplina nota come paleomagnetismo.Secondo i ricercatori, la tempistica dei cambiamenti dell’Agl indicata dal modello coincide in modo sorprendente con un brusco spostamento dell’asse terrestre avvenuto circa 50 milioni di anni fa, e ricostruito proprio a partire dai dati paleomagnetici. Il fatto che la simulazione dei movimenti del mantello profondo sia coerente anche con queste evidenze, ottenute con un metodo del tutto diverso, rafforza in modo significativo l’affidabilità del modello.L’ipotesi sulla nascita dei ghiacci antarticiUn aspetto particolarmente interessante è che i grandi cambiamenti dell’Agl collimano con una fase cruciale del clima terrestre. Il periodo in cui l’anomalia gravitazionale si è intensificata rapidamente, tra 50 e 30 milioni di anni fa, coincide infatti con l’inizio della formazione delle vaste calotte glaciali in Antartide. Si fa così strada l’ipotesi che le variazioni della gravità possano aver contribuito a questo processo, una pista che le prossime ricerche dovranno approfondire.Ma la gravità influisce direttamente anche sul livello del mare. Nelle regioni in cui la forza è più debole, l’acqua tende a ridistribuirsi verso le aree circostanti, causando un leggero abbassamento localizzato della superficie marina. Se il rafforzamento dell’Agl ha modificato il livello del mare attorno al continente antartico, potrebbe aver influito anche sulle condizioni ambientali che hanno favorito la formazione del ghiaccio.Le prossime ricerche si concentreranno proprio su queste interazioni, analizzando come gravità, livello del mare e variazioni dell’altitudine della crosta terrestre si influenzino a vicenda. "Comprendere meglio come l’interno della Terra modella la gravità e il livello del mare ci aiuterà a chiarire i fattori che regolano la crescita e la stabilità delle grandi calotte glaciali", spiega Forte.Questo articolo è apparso originariamente su Wired Japan.