MAGNETISMO DE LA TIERRA
El magnetismo terrestre significa que la Tierra se comporta como un enorme imán. El físico inglés William Gilbertfue el primero que lo señaló en el año de 1600, aunque los efectos del magnetismo terrestre se habían utilizado mucho antes en las brújulas primitivas.
La Tierra está rodeada por un potente campo magnético, como si el planeta tuviera un enorme imán en su interior cuyo polo sur estuviera cerca del polo norte geográfico y viceversa. Por paralelismo con los polos geográficos, los polos magnéticos terrestres reciben el nombre de polo norte magnético y polo sur magnético, aunque su magnetismo real sea opuesto al que indican sus nombres.
El polo norte magnético se sitúa hoy cerca de la costa oeste de la isla Bathurst en los territorios del Noroeste en Canadá. El polo sur magnético está en el extremo del continente antártico en Tierra Adelia.
Las posiciones de los polos magnéticos no son constantes y muestran notables cambios de año en año. Las variaciones en el campo magnético de la Tierra incluyen el cambio en la dirección del campo provocado por el desplazamiento de los polos. Esta es una variación periódica que se repite cada 960 años. También existe una variación anual más pequeña.
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El magnetismo es un fenómeno físico por el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influidos, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.
Los fenómenos magnéticos fueron conocidos por los antiguos griegos. Se dice que por primera vez se observaron en la ciudad de Magnesia en Asia Menor, de ahí el término magnetismo. Sabían que ciertas piedras atraían el hierro y que los trocitos de hierro atraídos, atraían a su vez a otros. Estas se denominaron imanes naturales.
Un imán (del francés aimant) es un cuerpo o dispositivo con un campo magnético (que atrae o repele otro imán) significativo, de forma que tiende a juntarse con otros imanes (por ejemplo, con campo magnético terrestre)
- Partes de un imán
- Eje magnético: barra de la línea que une los dos polos.
- Centro Magnético (Línea neutra): Línea de la superficie de la barra que separa las zonas polarizadas.
- Polos: Los dos extremos del imán donde las fuerzas de atracción son más intensas. Un imán consta de dos polos, denominados polo norte y polo sur, o polo positivo y polo negativo respectivamente. Los polos iguales se repelen y los diferentes se atraen.
Tanto si se trata de un tipo de imán como de otro, la máxima fuerza de atracción se halla en sus extremos, en sus polos. No existen polos aislados (mono polo magnético), y por lo tanto, si un imán se rompe en dos partes, se forman dos nuevos imanes, cada uno con su polo norte y su polo sur, aunque la fuerza de atracción del imán disminuye.
Entre ambos polos se crean líneas de fuerza, siendo estas líneas cerradas, por lo que en el interior del imán también van de un polo al otro.
Para determinar los polos de un imán se considera la tendencia de éste a orientarse según los polos magnéticos de la Tierra, que es un gigantesco imán natural: el polo norte de un imán se orienta hacia el polo sur magnético, que está próximo al polo sur geográfico, mientras que el polo sur del imán se orienta hacia el polo norte magnético, que está próximo al polo norte geográfico. El ángulo comprendido entre la componente horizontal del campo magnético terrestre y el meridiano geográfico se denomina declinación magnética.
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Se lo define como un escudo magnético que rodea a los planetas con un campo magnético. Tiene forma asimétrica, porque está delimitado por la presión del viento solar, en dirección al Sol, mientras que forma una larga cola del lado opuesto.
La Tierra tiene un campo magnético considerable. Es importante principalmente como protección, pero también por el rol que cumple la brújula magnética en la exploración del planeta. Las líneas de campo que definen la estructura del campo magnético son similares a las de un simple imán recto.
Es bien sabido que el eje del campo magnético no coincide con el eje de rotación de la Tierra. Por lo tanto, el norte verdadero (definido por la dirección hacia el polo norte rotacional) y el norte magnético (definido por la dirección hacia el polo norte magnético), no son el mismo punto, y las direcciones de las brújulas deben ser corregidas en cantidades fijas en puntos determinados de la superficie de la Tierra para que provean direcciones verdaderas.
Los campos magnéticos tienen una propiedad básica: ejercen fuerzas sobre cargas eléctricas en movimiento. Por lo tanto, un campo magnético puede atrapar partículas cargadas tales como electrones y protones y hacerlas avanzar y retroceder sobre las líneas de campo, describiendo un movimiento en espiral.
Las partículas cargadas se reflejan en “puntos espejo” donde las líneas de campo se acercan y los espirales se aprietan. La fuente principal de estas partículas cargadas es el viento solar. Cuando el viento solar se encuentra con el campo magnético de la Tierra, es desviado como agua alrededor de la proa de un barco. La superficie imaginaria en la cual el viento solar es desviado inicialmente es llamada el choque de arco. La región de espacio correspondiente que rodea a la Tierra detrás del choque de arco es conocida como magnetosfera, y su función principal es evitar que entren partículas del viento solar. Sin embargo, algunas partículas altamente cargadas de energía quedan atrapadas en lo que se llama los cinturones de Van Allen. Estos fueron descubiertos a fines de los años cincuenta, y rodean la Tierra representando dos regiones con una concentración especialmente alta de partículas cargadas.
El cinturón interno ocupa la región compacta sobre el ecuador y está lleno de protones que inmediatamente penetran en las naves espaciales, pudiendo en el caso de exposición prolongada, causar daño en los instrumentos y poner en peligro a los astronautas.
El cinturón externo de radiación es visto actualmente como parte del plasma atrapado en la magnetosfera. El nombre “cinturón de radiación” se aplica normalmente a la parte más energética de ese plasma. Las partículas con más baja energía son llamadas la “corriente anular” y son la causa de las tormentas magnéticas. Las partículas atrapadas en el campo magnético de la Tierra son también la causa de fenómenos tales como lasAuroras.
El origen del campo magnético de la Tierra aún no ha sido totalmente comprendido al igual que muchos otros fenómenos astrofísicos. De todos modos, se piensa que está asociado con las corrientes eléctricas producidas por un mecanismo conocido como efecto dínamo: efectos convectivos y rotación en el núcleo externo terrestre, que es líquido, metálico y circulante, compuesto por hierro y níquel.
