Il 21 aprile 1906 il geofisico francese Bernard Brunhes, in una riunione della Societe Francaise de Physique, relazionò in merito ad una straordinaria scoperta nel campo del geomagnetismo. Il campo magnetico terrestre si era invertito nel passato. Nel novembre dello stesso anno, Brunhes pubblicò i risultati delle osservazioni, in merito a questo argomento, sulla rivista Journal de Physique con il titolo “Recherches sur la direction de l’aimantation des roches volcaniques”.
Il contributo di Brunhes alla geofisica
Tutto ebbe inizio quando il primo novembre del 1900 Brunhes fu nominato professore all’Università di Clermont-Ferrand ed anche Direttore dell’Osservatorio Geofisico del Puy de Dôme, oggi Observatoire de Physique du Globe de Clermont. L’osservatorio era posizionato sul vulcano estinto di Cantal nella regione francese Alvernia.
Il collega geologo Philippe Glangeaud riferì a Brunhes sull’esistenza di porcelaniti. Chiamati anche “mattoni naturali“, essi sono dovuti al processo di cottura di un terreno ricco di argilla da parte di una colata lavica sovrastante. La notizia incuriosì Brunhes essendo questi affioramenti di difficile osservazione. Quindi analizzò campioni scoprendo che l’intensità della magnetizzazione era omogenea ma la direzione era antiparallela rispetto all’attuale campo geomagnetico.
Brunhes era rimasto affascinato dai risultati dei lavori di Macedonio Melloni condotti sulle lave del Vesuvio e ancor di più dagli esperimenti di Giuseppe Folgheraiter condotti sulle argille cotte e sui materiali di ceramiche. Così insieme al suo assistente Pierre David, iniziò ad interessarsi esclusivamente alle misure di magnetizzazione di campioni raccolti in diversi siti.
La scoperta delle inversioni del campo
Il momento decisivo avvenne quando un ingegnere informò Brunhes della presenza di un esteso affioramento di lava e delle sottostanti argille cotte ben visibili, presso il villaggio di Pontfarein, oggi Pont Farin.
A differenza dei due studiosi italiani citati, Brunhes eseguì misure sistematiche lungo tutto il corpo della colata lavica e delle argille sottostanti. Era interessato a verificare se la direzione della magnetizzazione fosse uniforme e ben delineata. Prestò particolare attenzione alla posizione del campione ed all’orientazione durante la fase di estrazione.
In laboratorio osservò che i campioni delle lave e delle argille avevano magnetizzazione opposta a quella del campo magnetico attuale. I campioni prelevati a diversa distanza nel corpo di lava avevano anch’essi la stessa identica magnetizzazione. A causa dell’estensione della colata lavica, bisognava escludere che queste anomalie fossero generate dai fulmini, come aveva sostenuto Folgheraiter per spiegare tali anomalie. Inoltre l’affioramento non era stato interessato da alcun processo tettonico.
Allora come spiegare una orientazione contraria a quella attuale? La sola causa possibile era che:
“in Epoca Miocenica, nel quartiere di Saint-Flour, il polo nord era diretto verso l’alto; è il polo sud della Terra che era più vicino alla Francia centrale”.
Gli studi successivi
Negli anni ’60 del secolo scorso studi paleomagnetici, condotti sulle rocce basaltiche dei fondali marini, confermarono definitivamente che il campo magnetico terrestre invertiva periodicamente la propria polarità nel tempo. L’attività vulcanica delle dorsali oceaniche, caratterizzata dalla formazione di rocce basaltiche, è un eccellente archivio geologico. Queste rocce sono caratterizzate dalla presenza di anomalie magnetiche, cioè di polarità parallela o opposta rispetto a quella del campo magnetico terrestre, archiviando così il campo magnetico dell’epoca in cui si sono raffreddate.
Inoltre tale scoperta permise definitivamente di confermare la teoria della espansione dei fondali oceanici e quindi della tettonica delle placche.
La corretta interpretazione di Brunhes delle osservazioni come una conseguenza dell’inversione del campo magnetico terrestre nel passato ha portato alla costruzione di una scala paleomagnetica. La scala paleomagnetica è stata di grande importanza per la comprensione della dinamica della Terra.
L’epoca in cui viviamo oggi è definita, per convenzione, a “polarità normale”. Essa è cominciata circa 780.000 anni fa ed è chiamata di Brunhes.
a cura di Maria Di Nezza