Il geofisico che rivelò le inversioni del campo magnetico terrestre
Il 25 ottobre 1884, nella prefettura di Ōita, in Giappone, nasceva Motonori Matuyama, uno dei pionieri della geofisica del XX secolo. A lui si deve una delle scoperte più rivoluzionarie della storia del geomagnetismo: l’idea che il campo magnetico terrestre non sia sempre stato orientato come oggi, ma che nel corso del tempo geologico abbia invertito più volte la sua polarità.
L’intuizione e gli studi
Negli anni Venti del Novecento, mentre la geologia era ancora lontana dal concetto di tettonica a placche, Matuyama ebbe l’intuizione di verificare se le rocce potessero conservare una sorta di “memoria magnetica” dell’antico campo terrestre.
>A partire dal 1926 iniziò una lunga e paziente campagna di raccolta di campioni di basalti – rocce vulcaniche effusive – provenienti da varie località del Giappone e della Manciuria. Analizzando l’orientazione magnetica residua dei minerali ferromagnetici contenuti in quei campioni, Matuyama scoprì che alcune rocce mostravano una direzione del campo opposta a quella attuale.
La scoperta dell’inversione
Nel 1929 pubblicò un articolo fondamentale in cui dimostrava la correlazione tra la polarità magnetica e la posizione stratigrafica delle rocce, evidenziando che le più antiche avevano un campo “invertito” rispetto al presente.
>Dai suoi studi emerse che, all’inizio del Pleistocene (circa 2,5 milioni di anni fa), la Terra si trovava in una fase di polarità inversa, durata fino a circa 780.000 anni fa, quando avvenne l’ultima grande inversione che segnò l’inizio del periodo magnetico attuale, noto come “Brunhes”.
In suo onore, la comunità scientifica ha denominato l’intervallo di polarità inversa compreso tra 2,58 e 0,78 milioni di anni fa come “epoca Matuyama”, mentre la transizione verso la polarità odierna è ricordata come “inversione Brunhes–Matuyama”, un evento di riferimento per la scala del tempo geologico.
Un’intuizione che ha cambiato la geofisica
Questa scoperta non fu immediatamente accettata: occorsero anni e nuove tecnologie di misura perché la comunità scientifica riconoscesse la portata delle intuizioni di Matuyama. Ma il suo lavoro aprì la strada alla moderna paleomagnetismo, una disciplina che oggi permette di datare rocce, ricostruire i movimenti delle placche continentali e comprendere la dinamica del nucleo terrestre, dove ha origine il campo magnetico.
Le sue ricerche gettarono le basi per i grandi progressi degli anni Cinquanta e Sessanta, quando l’analisi sistematica delle inversioni magnetiche divenne una delle prove decisive a favore della teoria della deriva dei continenti e della tettonica a placche.
A testimonianza del suo contributo, in Antartide, presso il Crystal Sound, un gruppo di affioramenti rocciosi porta il suo nome: le Matuyama Rocks.
Motonori Matuyama rimane una figura chiave della storia della geofisica. Un ricercatore capace di leggere nel magnetismo delle rocce la memoria del tempo profondo della Terra e di aprire una finestra sulla straordinaria dinamicità del suo campo magnetico.
Qui la famosa pubblicazione di Matuyama: “On the Direction of Magnetisation of Basalt in Japan, Tyôsen and Manchuria”
Per saperne di più sulle inversioni del campo magnetico e le sue implicazioni nell’ambito delle scienze della Terra:
- Inversioni del campo magnetico terreste: cosa sappiamo?
- Storia della geofisica: il magnetismo e l’espansione dei fondali oceanici
a cura di Leonardo Sagnotti