Abbiamo incontrato Klaus Nielsen e Clemens Kloss, due ricercatori della Technical University of Denmark (Danimarca), i quali ci hanno parlato della grande importanza del campo magnetico terrestre. Quest’ultimo ci protegge dalle dannose radiazioni cosmiche e dal vento solare, che bombardano costantemente la Terra. Il campo magnetico terrestre, invisibile ai nostri occhi, possiamo paragonarlo ad una gigantesca bolla che, come uno scudo, protegge il nostro pianeta e salvaguarda la vita sulla Terra. Klaus Nielsen, ricercatore e musicista, ci spiega come è riuscito a creare il suono del campo magnetico terrestre e, successivamente, come lo ha trasmesso in una piazza di Copenhagen (Danimarca).
Come sei riuscito a ottenere il suono del campo magnetico terrestre?
Klaus Nielsen: Il processo di sonificazione che abbiamo utilizzato si chiama Data Mapping, il che significa che i dati magnetici non vengono trasformati in suono, ma invece utilizzati per il controllo del suono, un po’ come una partitura musicale. Il campo magnetico in sé non emette alcun suono. Noi abbiamo progettato una colonna sonora – una resa artistica del campo magnetico – che trasmette all’ascoltatore una forte impressione di un pianeta vivente in costante mutamento. Abbiamo scelto registrazioni audio di una varietà di suoni organici (ad esempio rocce che cadono, scricchiolii e legno che si spezza), e quindi abbiamo mappato i movimenti trovati nei dati a diversi parametri della riproduzione audio (ad esempio tono, volume, velocità).
Il campo magnetico terrestre viene misurato sia dai satelliti che dagli osservatori sulla Terra. Per il nostro particolare progetto, volevamo mostrare i movimenti lenti su un lungo arco di tempo, quindi abbiamo scelto un modello chiamato GGF100k. Quest’ultimo è un modello geomagnetico globale del campo centrale, che risale a 100.000 anni fa (chi volesse approfondire l’argomento, in modo strettamente scientifico, può cliccare QUI).
È stata una grande idea far sentire il suono del campo magnetico terrestre in una piazza di Copenhagen (Danimarca). Pensi che far ascoltare a tante persone questi suoni possa ricordarci l’importanza del campo magnetico, che è invisibile ai nostri occhi?
Klaus Nielsen: Certamente, volevamo creare consapevolezza su questo particolare aspetto del nostro pianeta. Non è che le persone siano tenute ad agire. Il campo magnetico è proprio lì e non si preoccupa davvero di ciò che noi umani facciamo per l’ambiente. Ma è una bella parte del nostro pianeta che sostiene la vita, e come tale merita tutta l’attenzione che può ricevere. La conoscenza è fondamentale.
Credit: DTU
Come ti sei organizzato per creare questo evento nella piazza di Copenhagen? Ho letto che ogni altoparlante rappresentava una diversa posizione della Terra…
Klaus Nielsen: Sì, questa piazza pubblica è davvero notevole, soprattutto per il suo sistema audio chiamato Soundwells. Quest’ultimo è composto da 32 altoparlanti fissati in modo permanente nel terreno, e collegati al sistema audio a 32 canali, il che significa che l’uscita di ciascuno può essere controllata individualmente. Ogni settimana viene riprodotto un paesaggio sonoro diverso.
Per la nostra sonificazione abbiamo scelto 32 punti sul globo terrestre, corrispondenti alla posizione di ciascun altoparlante presente nella piazza e, successivamente, abbiamo estratto 32 serie temporali di dati (dai 32 punti del globo terrestre) con una risoluzione di 1 punto dati ogni 100 anni, risultanti in circa 5 minuti di movimenti costanti. Oltre al rombo a bassa frequenza del campo centrale, i dati di un evento di brillamento solare del 3 novembre 2021 hanno ricevuto un trattamento simile, e sono stati aggiunti come strato sonoro extra nell’area di frequenza più alta.
Cosa fa funzionare il campo magnetico terrestre? Come ci protegge dalle radiazioni e dalle eruzioni del Sole?
Clemens Kloss: Il campo magnetico terrestre è prodotto da una vasta gamma di sorgenti all’interno e all’esterno della Terra. Ad esempio, le correnti elettriche nella parte superiore dell’atmosfera e nello spazio vicino alla Terra, contribuiscono al campo magnetico terrestre. Tuttavia, ciò che rende maggiormente possibile il campo magnetico è generato all’interno del nucleo esterno della Terra, dove un metallo liquido si muove rapidamente a causa del raffreddamento del pianeta. Il movimento del fluido del nucleo metallico mantiene il campo magnetico in attività, facendolo anche cambiare lentamente nel tempo. Il meccanismo preciso di questo processo, chiamato Geodynamo, è ancora in fase di studio (si pensa che una dinamo sia la fonte del campo magnetico terrestre).
Il Sole emette un flusso di particelle caricate elettricamente, che varia a seconda dell’attività del Sole. Quando le particelle solari si avvicinano alla Terra, iniziano a interagire con il campo magnetico che circonda la Terra. Di conseguenza, la direzione delle particelle in movimento viene modificata, in modo tale da essere per lo più deflesse attorno alla Terra (in altre parole, le particelle seguono la forma invisibile del campo magnetico, un pò come accade con la polvere di ferro che segue la forma del campo magnetico di una calamita). Tuttavia, nelle regioni polari le particelle solari possono raggiungere l’atmosfera, provocando l’aurora (le famose emissioni luminose visibili nel cielo). Grazie a questo sistema (le particelle che vengono deflesse attorno alla Terra per il campo magnetico), il nostro pianeta riesce a proteggersi dalle particelle ad alta energia del Sole, creando quasi uno scudo invisibile.
Credits: ESA/ATG medialab
L’ESA (Agenzia Spaziale Europea) studia il nostro campo magnetico da molti anni. Sai se ci sono state nuove scoperte? Qualcosa di nuovo che non sapevamo prima?
Clemens Kloss: La missione Swarm dell’ESA – una costellazione composta da tre satelliti in orbita terrestre bassa progettati per misurare il campo magnetico terrestre, con un’elevata risoluzione spaziale e temporale – è stata fondamentale nello studio dei processi fisici alla base del campo magnetico terrestre negli ultimi 10 anni. I dati raccolti da Swarm – insieme a quelli disponibili da precedenti missioni satellitari e osservatori magnetici sulla Terra – hanno rivelato molti dettagli sulla struttura del campo magnetico, e sui suoi cambiamenti nel tempo. Ad esempio, troviamo che l’anomalia del Sud Atlantico – una caratteristica di minore intensità nella regione del Sud Atlantico – sta gradualmente crescendo, spostandosi verso ovest. Inoltre, i dati magnetici satellitari ci hanno permesso di tracciare il lento movimento del polo magnetico, nella regione polare settentrionale. Questi dati ci aiutano a comprendere l’azione della Geodinamo nel nucleo terrestre.
Credits: Julien Aubert, IPGP/CNRS/CNRS Photothèque
Sei anche un musicista. Come è nata la tua passione per la musica e per l’Universo?
Klaus Nielsen: Fin da piccolo ho sempre amato la musica e l’Universo. Lo Spazio ha sempre giocato un ruolo importante nelle culture della musica elettronica. Ma per questo progetto stiamo effettivamente rivolgendo lo sguardo verso il basso, verso il centro della Terra, dove ci sono molti misteri affascinanti da scoprire. Attraversare l’approccio super tecnico e la sensazione della musica elettronica, con suoni organici e dati geofisici, è affascinante e, al contempo, i risultati si sono dimostrati accattivanti per il pubblico. Sicuramente continueremo a percorrere questo percorso, per capire se i risultati possono essere utilizzati in contesti musicali, e se possiamo esportare il nostro evento in altri paesi.