Chandler wobble: cause ed effetto della sismicità

Sebbene le caratteristiche dell'oscillazione di Chandler siano state chiare sin dal principio, non altrettanto chiare apparivano le cause della sua eccitazione, almeno fino ad oggi. Basti pensare che la ricerca di queste cause ha animato il lavoro di gruppi di ricercatori sin dalla sua scoperta nel 1891 (Chandler, 1891) producendo un acceso dibattito scientifico.
L'idea base mette in relazione le cause di quest'oscillazione a variazioni dell'inerzia terrestre prodotte da movimenti di grandi masse sulla superficie ed all'inteno della Terra (acquiferi, oceani, atmosfera, moti nel mantello, etc.), in queste cause sono stati inclusi anche i terremoti, che possono potenzialmente variare l'inerzia della Terra.
Le sorgenti forzanti devono rispondere a requisiti fondamentali per essere considerate valide cause d'eccitazione; mostrare compatibilità con da un punto di vista energetico per produrre variazioni notevoli dell'inerzia terrestre, e ripetersi nel tempo con continuità. Si è calcolato infatti che in assenza di un'appropriata sorgente di eccitazione il moto di Chandler dovrebbe estinguersi in un periodo di circa 80 anni Lambeck, 1980).
I contributi al wobble ed alla deriva del polo terrestre di masse oceaniche in movimento, atmosfera, terremoti ed invasi artificiali possono essere quantificati attraverso l'equazione di Liouville:

Nel caso dei terremoti la funzione d'eccitazione prende la forma:

La formulazione precedente si riferisce al calcolo della funzione d'eccitazione del polo terrestre dovuta ai terremoti; cxz e cyz sono le componenti del tensore d'inerzia calcolate tenendo conto delle caratteristiche della sorgente d'eccitazione e della sua localizzazione (per la loro determinazione vedi Dahlen, 1971-1973), C ed A sono rispettivamente il momento d'inerzia polare ed equatoriale terrestre.
Il polo istantaneo di rotazione ha un moto di rivoluzione attorno al polo d'eccitazione la cui posizione è determinata da
.
È oggi ormai accertato che i terremoti hanno un ruolo minore nel processo di eccitazione delle oscillazioni di Chandler. Infatti, la funzione d'eccitazione sismica cumulativa è di due ordini di grandezza inferiore a quanto sarebbe necessario per il mantenimento del wobble (Mansinha & Smylie, 1970; Chao & Gross, 1987; Chao & Gross, 1996; Alfonsi et al., 1997).
Una risposta risolutiva a questi interrogativi, ancora non condivisa da tutti, proviene oggi dagli studi condotti da Richard Gross e pubblicati recentemente (grl, 2000).
Gross (2000) afferma che gran parte del mantenimento dell'oscillazione di Chandler sia dovuto alle variazioni di pressione che si generano sui fondali oceanici, e di un piccolo contributo dovuto alla combinazione di processi oceanici ed atmosferici.Sembra così risolto il quesito sulle cause dell'oscillazione di Chandler, se così è sarebbero stati necessari a questo scopo un secolo di studi.

Testo a cura di Laura Alfonsi



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