Causa del campo magnético terrestre
En realidad, ¡no sabemos cómo se origina el campo magnético de la Tierra! La mejor explicación que tenemos es la siguiente.
La Tierra tiene un núcleo líquido. Este núcleo se compone de dos partes, pero lo único que nos interesa en este artículo es la parte exterior, que es un núcleo exterior fundido hecho totalmente de hierro. Este hierro es un conductor eléctrico, por lo que pueden fluir corrientes a través del núcleo externo. Se cree que estas corrientes eléctricas son la causa del campo magnético de la Tierra, pero la ciencia aún no conoce los detalles.
Descripción del campo magnético terrestre
La intensidad del campo magnético de la Tierra puede ser menor de lo que esperas. La intensidad del campo magnético se mide en Tesla (\(\mathrm{T}\)), y la intensidad del campo magnético de la Tierra oscila entre 25 y 65 \(\mu\mathrm{T}\). Como referencia, la intensidad del campo magnético de un imán estándar de nevera es de aproximadamente 1 \(\mathrm{mT}}). Es decir, ¡unas 40 veces más fuerte!
La forma del campo magnético de la Tierra puede resultarte familiar si has visto antes el campo magnético de una barra magnética. Como en una barra magnética, las líneas del campo magnético surgen del polo norte magnético y se curvan hacia atrás y directamente hacia el polo sur magnético, envolviendo la totalidad del planeta en el proceso.
El campo magnético que cubre todo el planeta se llama magnetosfera. La magnetosfera es increíblemente importante para la seguridad de nuestro planeta por una razón muy importante. Hay muchas cosas peligrosas en el espacio, muchas de las cuales son más que capaces de viajar a nuestro planeta y causar un daño enorme tanto a nosotros como al medio ambiente. La magnetosfera nos protege de muchas de estas cosas, como los vientos solares, que proceden del sol como una forma de Radiación que podría herirnos gravemente, así como dañar todos los aparatos electrónicos del planeta. Nuestra magnetosfera es capaz de repeler estas Partículas dañinas.
Diagrama del campo magnético de la Tierra
La siguiente imagen muestra el aspecto del campo magnético de nuestro planeta. Se comporta casi exactamente como una barra magnética normal.
Fig. 1: Líneas del campo magnético de la Tierra.
Es esencial que sepas que el Polo Norte de la Tierra es en realidad el polo sur magnético, ¡por eso en la imagen anterior las flechas de las líneas del campo magnético están en la dirección opuesta a la que estás acostumbrado!
¿Sabías que las auroras son causadas por el Sol? Las tormentas en el Sol lanzan Partículas cargadas a todos los rincones del espacio, incluido nuestro planeta. Cuando estas Partículas entran en contacto con la Tierra, chocan con las Partículas de la atmósfera.
¿Qué tiene que ver esto con el campo magnético de la Tierra? Bueno, una vez que estas partículas cargadas están lo suficientemente cerca, el campo magnético tira de ellas hacia los polos norte y sur. A medida que se acercan más y más a la Tierra, chocan con los átomos de nuestra atmósfera, aumentando la energía de dichos átomos. Estos átomos son ahora inestables y se desharán de su energía emitiendo fotones, que podemos ver como luz: son las auroras. El campo magnético de la Tierra hace que las auroras sólo sean visibles cerca de los polos magnéticos de la Tierra.
Fig. 2: Un ejemplo de aurora. La aurora es el resultado de las partículas procedentes del Sol que son redirigidas hacia los polos de la Tierra por el campo magnético terrestre y chocan con las partículas de la atmósfera.
Las brújulas y el campo magnético terrestre
Una brújula es una de las herramientas más útiles que puedes tener cuando necesitas saber adónde te diriges. Una brújula te muestra en qué dirección está el norte, el sur, el este y el oeste. Sin embargo, más allá del hecho de que utiliza el magnetismo para decirte dónde están estas direcciones, la mayoría de la gente no sabe exactamente cómo funcionan.
Una característica definitoria de los imanes es el hecho de que todos tienen una aguja con un polo norte y un polo sur. Todos los polos norte atraen a los polos sur, y todos los polos sur atraen a los polos norte. La aguja metálica de una brújula es un imán y, por tanto, se ve afectada por el campo magnético de la Tierra. Apuntará su extremo norte hacia el polo sur magnético de la Tierra en todo momento.
Esto significa que el Polo Norte, tal y como lo conocemos, es magnéticamente hablando un polo sur, ¡o polo sur!
Fig. 3: Una brújula estándar. El polo norte de la aguja de la brújula apunta hacia el polo sur de la Tierra, que es el Polo Norte magnético.
¡La Tierra tiene técnicamente dos polos norte! El Polo Norte "verdadero" o "geográfico" está justo en la cima geográfica del planeta, y el Polo Norte magnético, cuya ubicación cambia constantemente, está justo en la cima magnética del campo magnético de la Tierra. Cuando la aguja de una brújula apunta hacia el norte, lo hace hacia el Polo Norte magnético (que es un polo sur) ¡y no hacia el Polo Norte geográfico que ves en los mapas y globos terráqueos! Esta diferencia es muy importante si te encuentras cerca de uno de los polos, ya que allí la diferencia de dirección entre el polo geográfico y el magnético será grande.
La relación entre los imanes y el propio campo magnético de la Tierra fue descubierta por primera vez en 1600 por William Gilbert, físico inglés. Hasta 1840, Carl Gauss no se dio cuenta de que la fuente de este campo procede del centro de la Tierra.
Voltear el campo magnético de la Tierra
Los polos magnéticos norte y sur de la Tierra no permanecerán siempre en el mismo lugar. Se sabe que, tras un periodo medio de unos 300.000 años, estos polos magnéticos intercambiarán sus lugares por completo. Afortunadamente, durante el cambio de polos la magnetosfera nunca desaparece del todo, por lo que seguimos teniendo cierto grado de protección frente a los peligros del espacio. Sin embargo, el campo magnético se debilitará notablemente durante este acontecimiento. Esto puede causar muchos problemas, incluso en la navegación.
La Tierra como un gran imán - Puntos clave
- La Tierra es un gran imán, probablemente debido a las corrientes eléctricas que recorren el núcleo exterior de hierro fundido del interior del planeta.
- La Corriente Eléctrica en la Tierra genera la magnetosfera, un gigantesco campo magnético que rodea todo el planeta.
- La magnetosfera protege al planeta de las radiaciones nocivas, como los vientos solares.
- Los polos magnéticos del planeta girarán durante un largo periodo de tiempo.
- Las brújulas se fabrican de modo que el polo norte de la aguja de la brújula siempre sea atraído por el Polo Norte magnético de la Tierra mientras se encuentre en el campo magnético terrestre. Esto hace que el polo norte magnético sea un polo sur, ¡o polo sur!
Referencias
- Fig. 1- El campo magnético de la Tierra (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:VFPt_Earths_Magnetic_Field_Confusion_overlay.svg) por MikeRun (https://commons.wikimedia.org/wiki/User_talk:MikeRun) está bajo licencia CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.en)
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