Una terrella ( del latín 'pequeña tierra') es una pequeña bola magnetizada que representa la Tierra , que se cree que fue inventada por el médico inglés William Gilbert mientras investigaba el magnetismo y desarrollada 300 años después por el científico y explorador noruego Kristian Birkeland , mientras investigaba la aurora .
Las terrellas se han utilizado hasta finales del siglo XX para intentar simular la magnetosfera de la Tierra , pero ahora han sido reemplazadas por simulaciones por computadora.
William Gilbert , el médico real de la reina Isabel I , dedicó gran parte de su tiempo, energía y recursos al estudio del magnetismo de la Tierra . Se sabía desde hacía siglos que la aguja de una brújula suspendida libremente apuntaba hacia el norte. Investigadores anteriores (incluido Cristóbal Colón ) descubrieron que la dirección se desviaba un poco del norte verdadero, y Robert Norman demostró que la fuerza sobre la aguja no era horizontal, sino inclinada hacia la Tierra.
La explicación de William Gilbert fue que la Tierra en sí era un imán gigante, y lo demostró creando un modelo a escala de la Tierra magnética, una "terrella", una esfera formada a partir de una piedra imán . Pasando una pequeña brújula sobre la terrella, Gilbert demostró que una brújula horizontal apuntaría hacia el polo magnético, mientras que una aguja inclinada , equilibrada sobre un eje horizontal perpendicular al magnético, indicaba la "inclinación magnética" adecuada entre la fuerza magnética y la dirección horizontal. Gilbert informó más tarde de sus hallazgos en De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure , publicado en 1600.
Kristian Birkeland fue un físico noruego que, alrededor de 1895, intentó explicar por qué las luces de la aurora polar aparecían sólo en regiones centradas en los polos magnéticos.
Simuló el efecto dirigiendo rayos catódicos (posteriormente identificados como electrones ) a una terrella en un tanque de vacío, y descubrió que efectivamente producían un brillo en las regiones alrededor de los polos de la terrella. Debido al gas residual en la cámara, el brillo también delineaba la trayectoria de las partículas. Ni él ni su asociado Carl Størmer (que calculó dichas trayectorias) pudieron entender por qué la aurora real evitaba el área directamente sobre los polos. Birkeland creía que los electrones provenían del Sol , ya que las grandes explosiones aurorales estaban asociadas con la actividad de las manchas solares . [ cita requerida ]
Birkeland construyó varias terrellas. Un gran experimento con terrellas fue reconstruido en Tromsø , Noruega . [2]
El barón alemán Carl Reichenbach (1788-1869) también experimentó con una terrella. Utilizó un electroimán, colocado dentro de una gran esfera hueca de hierro, y lo examinó en el cuarto oscuro bajo distintos grados de electrificación.
Brunberg y Dattner, en Suecia , utilizaron alrededor de 1950 una terrella para simular trayectorias de partículas en el campo de la Tierra. Podgorny, en la Unión Soviética , construyó alrededor de 1972 terrellas a las que se dirigía un flujo de plasma , simulando el viento solar. Hafiz-Ur Rahman, en la Universidad de California, Riverside, realizó experimentos más realistas alrededor de 1990. Todos estos experimentos son difíciles de interpretar y nunca pueden escalar todos los parámetros necesarios para simular adecuadamente la magnetosfera de la Tierra, por lo que ahora dichos experimentos han sido completamente reemplazados por simulaciones por computadora .
Recientemente, un equipo de físicos del Instituto de Planetología y Astrofísica de Grenoble (Francia) ha desarrollado aún más los experimentos con la "planeterrella", que utiliza dos esferas magnetizadas que pueden manipularse para recrear varios fenómenos aurorales diferentes. [3]