Long Eccentricity Pervasively Modulates Abyssal Hill Formation at Mid-Ocean Ridges

Lontano sotto le onde, dove il fondale oceanico si estende in un'oscurità eterna, si trova un paesaggio di colline ondulate e profonde valli. Queste sono le colline abissali, vasti monti sottomarini che si formano lungo le cuciture dove le placche tettoniche della Terra si allontanano. Per decenni, gli scienziati hanno saputo che il ritmo del clima del nostro pianeta, guidato dall'oscillazione e dall'inclinazione dell'orbita terrestre, lascia un segno su queste montagne sottomarine. Quando le calotte glaciali crescono e si ritirano, il livello del mare sale e scende, cambiando il peso che preme sul fondale oceanico. Questo cambiamento di pressione si pensava agisse come una valvola, aprendo e chiudendo il flusso di roccia fusa dal profondo della Terra verso la superficie, creando un modello nelle colline che corrisponde ai cicli del cambiamento climatico.

Tuttavia, questa spiegazione è sempre sembrata incompleta. I modelli osservati nelle colline non corrispondevano a tutti i cicli noti dell'orbita terrestre, e la connessione sembrava interrompersi guardando alle parti più antiche del fondale oceanico. Un ciclo specifico e lungo dell'orbita terrestre, che si ripete circa ogni 400.000 anni, era mancante nel record. Questa lacuna lasciava i ricercatori a chiedersi se ci fosse una forza diversa, più diretta, capace di raggiungere profondamente la crosta terrestre senza bisogno che l'atmosfera o gli oceani trasportassero il segnale.

Un nuovo studio di Chunhui Tao e dei suoi colleghi ha finalmente colmato questo pezzo mancante del puzzle. Esaminando le forme del fondale oceanico in 22 diverse regioni del mondo, dalle dorsali a espansione più rapida a quelle più lente, il team ha scoperto che questi cicli di 400.000 anni sono ovunque. Hanno scoperto che le colline non stanno solo reagendo al peso dell'acqua sopra di loro, ma sono direttamente spinte dalla forza gravitazionale del Sole stesso.

Per trovare questo ritmo nascosto, i ricercatori hanno raccolto una quantità enorme di dati. Hanno esaminato 122 mappe dettagliate del fondale oceanico, combinando le misurazioni della profondità dell'acqua con i record magnetici nascosti nelle rocce. I dati magnetici erano cruciali perché agiscono come una linea temporale. Mentre nuova roccia si forma in corrispondenza delle dorsali medio-oceaniche, essa cattura la direzione del campo magnetico terrestre in quel preciso momento. Identificando specifiche e strette bande di roccia con storie magnetiche note, il team è stato in grado di determinare esattamente quanto fosse antica la parte di fondale oceanico in quel punto. Ciò ha permesso loro di guardare molto più indietro nel tempo rispetto agli studi precedenti, che erano spesso limitati all'ultimo milione di anni. Si sono concentrati su un periodo chiamato Crono di Matuyama, che spazia da circa 780.000 anni fa fino alla fine del periodo, per vedere se il lungo ciclo di 400.000 anni fosse presente nella topografia.

I risultati sono stati sorprendenti. Quando il team ha analizzato l'altezza e la spaziatura delle colline abissali, è emerso un picco chiaro al segno dei 400.000 anni in quasi ogni località studiata. Questo segnale era più forte sulle dorsali a espansione più lenta, dove le colline sono più grandi e più distanziate, ma era presente anche sulle dorsali più veloci. Questa scoperta ha escluso l'idea che i cambiamenti del livello del mare fossero il driver principale. Sebbene i livelli del mare cambino con il ciclo più breve di 100.000 anni, il ciclo di 400.000 anni non appare chiaramente nella storia dei livelli del mare durante il periodo studiato. Se le colline stessero reagendo solo al peso dell'acqua, il modello di 400.000 anni dovrebbe essere assente, ma non lo era.

Inveve, gli autori propongono un meccanismo più diretto che coinvolge la gravità. L'orbita della Terra non è un cerchio perfetto; si allunga e si contrae in un ciclo che dura circa 400.000 anni. Quando l'orbita è più allungata, la Terra si avvicina al Sole nel suo punto di massima vicinanza. Questo cambiamento di distanza altera l'intensità della forza di attrazione gravitazionale del Sole sul nostro pianeta. I ricercatori hanno calcolato che questa variazione della gravità solare è in realtà molto più forte del tiro gravitazionale della Luna, che è nota per causare maree negli oceani e persino nella Terra solida.

Il team suggerisce che questo richiamo solare più forte agisca come un innesco per le camere magmatiche profonde sotto il fondale oceanico. Proprio come la gravità della Luna può tirare sulla Terra solida per creare piccole maree, la gravità del Sole, quando è al suo massimo durante il picco del ciclo di 400.000 anni, dà alla roccia fusa all'interno della Terra una spinta più forte. Questa spinta rende più facile per il magma rompere la crosta ed eruttare, creando nuovo fondale oceanico. Quando l'orbita è meno allungata, la trazione è più debole e le eruzioni avvengono meno frequentemente. Questo innesco ritmico crea il modello di colline e valli che vediamo oggi.

Questa scoperta cambia il modo in cui comprendiamo la connessione tra il cielo e la parte profonda della Terra. Dimostra che il ritmo del sistema solare può controllare direttamente la formazione del fondale oceanico, indipendentemente dal clima o dalle ere glaciali. Il ciclo di 400.000 anni agisce come un pacemaker globale, un battito costante che guida la creazione di nuova crosta sul fondo degli oceani del mondo. Sebbene i dettagli esatti di come questo innesco gravitazionale funzioni all'interno del mantello terrestre debbano ancora essere esplorati, l'evidenza è ora chiara: le colline del profondo oceano tengono il tempo con la lunga e lenta danza dell'orbita terrestre attorno al Sole.