El polo norte magnético , también conocido como polo norte magnético , es un punto en la superficie del hemisferio norte de la Tierra en el que el campo magnético del planeta apunta verticalmente hacia abajo (en otras palabras, si se permite que la aguja de una brújula magnética gire en tres dimensiones, apuntará directamente hacia abajo). Solo hay un lugar donde esto ocurre, cerca (pero distinto de) el polo norte geográfico . El polo norte geomagnético es el polo antípoda norte de un modelo dipolar ideal del campo magnético de la Tierra , que es el modelo que más se ajusta al campo magnético real de la Tierra.
El polo norte magnético se mueve con el tiempo según los cambios magnéticos y la elongación del lóbulo de flujo [2] en el núcleo externo de la Tierra . [3] En 2001, el Servicio Geológico de Canadá determinó que se encontraba al oeste de la isla Ellesmere en el norte de Canadá en 81°18′N 110°48′O / 81.300, -110.800 (Polo Norte Magnético 2001) . [4] Estaba situado en 83°06′N 117°48′O / 83.100, -117.800 -117.800 (Polo Norte magnético 2005 est) en 2005. En 2009, mientras todavía se encontraba dentro del Ártico canadiense a 84°54′N 131°00′O / 84.900, -131.000 (Polo Norte magnético 2009) , [5] se movía hacia Rusia a entre 55 y 60 km (34 y 37 mi) por año. [6] En 2013, la distancia entre el polo norte magnético y el polo norte geográfico era de aproximadamente 800 kilómetros (500 mi). [7] Se prevé que, a partir de 2021, el polo se haya desplazado más allá del Ártico canadiense hasta 86°24′00″N 156°47′10″E / 86.400, -156.786 (Polo Norte magnético, 2021 est.) . [8] [5]
Su contraparte en el hemisferio sur es el polo magnético sur . Como el campo magnético de la Tierra no es exactamente simétrico, los polos magnéticos norte y sur no son antípodas , lo que significa que una línea recta trazada de uno a otro no pasa por el centro geométrico de la Tierra.
Los polos magnéticos norte y sur de la Tierra también se conocen como polos de inclinación magnética , en referencia a la "inclinación" vertical de las líneas del campo magnético en esos puntos. [9]
Todos los imanes tienen dos polos, donde las líneas de flujo magnético entran en un polo y emergen del otro polo. Por analogía con el campo magnético de la Tierra, estos se llaman polos "norte" y "sur" del imán. Antes de que se comprendiera bien el magnetismo, se definía que el polo norte de un imán tenía la designación norte, de acuerdo con su uso en las primeras brújulas . Sin embargo, los polos opuestos se atraen, lo que significa que, como imán físico, el polo norte magnético de la Tierra está en realidad en el hemisferio sur. [11] [12] En otras palabras, si establecemos que el verdadero norte geográfico es el norte, entonces lo que llamamos polo magnético norte de la Tierra es en realidad su polo magnético sur, ya que atrae el polo magnético norte de otros imanes, como las agujas de las brújulas.
La dirección de las líneas del campo magnético se define de modo que las líneas emergen del polo norte del imán y entran en el polo sur del imán.
Los primeros navegantes, cartógrafos y científicos europeos creían que las agujas de las brújulas eran atraídas por una hipotética «isla magnética» situada en algún lugar del extremo norte (véase Rupes Nigra ), o por Polaris , la estrella polar . [13] La idea de que la Tierra actúa esencialmente como un imán gigante fue propuesta por primera vez en 1600 por el médico y filósofo natural inglés William Gilbert . También fue el primero en definir el polo norte magnético como el punto en el que el campo magnético de la Tierra apunta verticalmente hacia abajo. Esta es la definición actual, aunque pasarían unos cientos de años antes de que se comprendiera la naturaleza del campo magnético de la Tierra con la precisión y exactitud modernas. [13]
El primer grupo que alcanzó el polo norte magnético fue liderado por James Clark Ross , quien lo encontró en el cabo Adelaida en la península de Boothia el 1 de junio de 1831, mientras servía en la segunda expedición ártica de su tío, Sir John Ross . Roald Amundsen encontró el polo norte magnético en una ubicación ligeramente diferente en 1903. La tercera observación fue realizada por los científicos del gobierno canadiense Paul Serson y Jack Clark, del Observatorio Astrofísico Dominion , quienes encontraron el polo en el lago Allen en la isla Príncipe de Gales en 1947. [14]
Al comienzo de la Guerra Fría , el Departamento de Guerra de los Estados Unidos reconoció la necesidad de un estudio exhaustivo del Ártico norteamericano y pidió al Ejército de los Estados Unidos que llevara a cabo la tarea. En 1946 se encargó al Comando Aéreo Estratégico de las Fuerzas Aéreas del Ejército, recientemente formado , que explorara toda la zona del océano Ártico . La exploración fue realizada por el 46.º (posteriormente rebautizado como el 72.º) Escuadrón de Reconocimiento Fotográfico y se informó de ella como una misión clasificada de alto secreto denominada Proyecto Nanook . Este proyecto, a su vez, se dividió en muchos proyectos separados, pero idénticos, clasificados, uno de los cuales fue el Proyecto Polaris, que era un estudio de radar, fotográfico ( trimetrogon , o cámaras de tres ángulos) y visual de todo el archipiélago canadiense . Se asignó un oficial observador canadiense para acompañar cada vuelo.
Frank O. Klein, el director del proyecto, notó que la brújula fluxgate no se comportaba tan erráticamente como se esperaba (no oscilaba más de 1 a 2 grados en gran parte de la región) y comenzó a estudiar el magnetismo terrestre del norte. [15] [16] Con la cooperación de muchos de sus compañeros de escuadrón para obtener cientos de lecturas estadísticas, se revelaron resultados sorprendentes: el centro del polo magnético norte estaba en la isla Príncipe de Gales a unos 400 km (250 mi) al NNO de las posiciones determinadas por Amundsen y Ross, y el polo de inclinación no era un punto sino que ocupaba una región elíptica con focos separados por unos 400 km (250 mi) en la península de Boothia y la isla Bathurst . Klein llamó a los dos focos polos locales, por su importancia para la navegación en emergencias cuando se utiliza un procedimiento de "retorno a casa". [ aclaración necesaria ] Unos tres meses después de que se informara oficialmente de los hallazgos de Klein, se envió una expedición terrestre canadiense al archipiélago para localizar la posición del polo magnético. R. Glenn Madill, jefe de magnetismo terrestre del Departamento de Minas y Recursos de Canadá, escribió al teniente Klein el 21 de julio de 1948:
… coincidimos en un punto, que es la presencia de lo que podemos llamar el polo magnético principal en el noroeste de la isla Príncipe de Gales. He aceptado como valor puramente preliminar la posición de latitud 73°N y longitud 100°O. Su valor de 73°15'N y 99°45'O coincide perfectamente y le sugiero que utilice su valor por todos los medios.
— R. Glenn Madill [15]
(Las posiciones estaban separadas por menos de 30 km (20 mi)).
Desde entonces, el gobierno canadiense ha realizado varias mediciones que muestran que el polo norte magnético se mueve continuamente hacia el noroeste. En 2001, una expedición localizó el polo en 81°18′N 110°48′O / 81.300, -110.800 (Magnetic North Pole 2001) .
En 2007, el último estudio encontró el polo en 83°57′00″N 120°43′12″O / 83.95000, -120.72000 (ubicación del Polo Norte magnético de 2007) . [17] Durante el siglo XX se movió 1.100 km (680 mi), y desde 1970 su tasa de movimiento se ha acelerado de 9 a 52 km (5.6 a 32.3 mi) por año (promedio de 2001-2007; ver también deriva polar ). Los miembros de la expedición de 2007 para localizar el polo norte magnético escribieron que tales expediciones se han vuelto logísticamente difíciles, a medida que el polo se aleja de las ubicaciones habitadas. Se espera que en el futuro la posición del polo magnético se obtenga a partir de datos satelitales en lugar de estudios terrestres. [17]
Este movimiento general se suma a una variación diaria o diurna en la que el polo norte magnético describe una elipse aproximada, con una desviación máxima de 80 km (50 mi) respecto de su posición media. [18] Este efecto se debe a perturbaciones del campo geomagnético por partículas cargadas del Sol.
A principios de 2019, el polo norte magnético se mueve desde Canadá hacia Siberia a una velocidad de aproximadamente 55 km (34 millas) por año. [19]
La NOAA indica que en 2024 el polo norte magnético se situará en 86 grados norte y 142 grados este. Para 2025, se habrá desplazado hasta los 138 grados este (misma latitud). [20]
El primer equipo de novatos en alcanzar el polo norte magnético lo hizo en 1996, liderado por David Hempleman-Adams . Incluía a la primera mujer británica, Sue Stockdale, y a la primera mujer sueca en llegar al Polo. [21] [22] [23] El equipo también rastreó con éxito la ubicación del Polo Norte magnético en nombre de la Universidad de Ottawa , y certificó su ubicación mediante magnetómetro y teodolito en 78°35′42″N 104°11′54″O / 78.59500, -104.19833 (Polo Norte Magnético 1996) . [24] [25]
La Polar Race fue una competición bianual que se desarrolló entre 2003 y 2011. Se llevó a cabo entre la comunidad de Resolute , en las costas de Resolute Bay , Nunavut , en el norte de Canadá y la ubicación de 1996 del polo norte magnético en 78°35′42″N 104°11′54″O / 78.59500, -104.19833 (Polo Norte Magnético 1996) , también en el norte de Canadá.
El 25 de julio de 2007, se emitió en la BBC Two del Reino Unido el Top Gear: Polar Special , en el que Jeremy Clarkson , James May y su equipo de apoyo y cámara afirmaron ser las primeras personas de la historia en llegar en coche a la ubicación de 1996 del polo norte magnético en el norte de Canadá. [26] [ se necesita una mejor fuente ] Nótese que no llegaron al polo norte magnético real, que en ese momento (2007) se había movido varios cientos de kilómetros más al norte desde la posición de 1996. [10] [ verificación fallida ]
Históricamente, la brújula magnética era una herramienta importante para la navegación . Si bien ha sido ampliamente reemplazada por los sistemas de posicionamiento global , muchos aviones y barcos aún los llevan, al igual que los navegantes y excursionistas ocasionales. [27]
La dirección en la que apunta la aguja de una brújula se conoce como norte magnético. En general, no es exactamente la dirección del polo norte magnético (ni de ninguna otra ubicación constante). En cambio, la brújula se alinea con el campo geomagnético local, que varía de manera compleja sobre la superficie de la Tierra, así como con el tiempo. La diferencia angular local entre el norte magnético y el norte verdadero se denomina declinación magnética . La mayoría de los sistemas de coordenadas de los mapas se basan en el norte verdadero, y la declinación magnética a menudo se muestra en las leyendas de los mapas para que la dirección del norte verdadero se pueda determinar a partir del norte indicado por una brújula. [28]
En América del Norte, la línea de declinación cero ( línea agónica ) va desde el polo norte magnético hacia abajo, a través del Lago Superior y hacia el sur hasta el Golfo de México (ver figura). A lo largo de esta línea, el norte verdadero es el mismo que el norte magnético. Al oeste de la línea agónica, una brújula dará una lectura que está al este del norte verdadero y, por convención, la declinación magnética es positiva. Por el contrario, al este de la línea agónica, una brújula apuntará al oeste del norte verdadero y la declinación es negativa. [29]
Como aproximación de primer orden , el campo magnético de la Tierra puede modelarse como un dipolo simple (como un imán de barra), inclinado unos 10° con respecto al eje de rotación de la Tierra (que define los polos norte y sur geográficos) y centrado en el centro de la Tierra. Los polos geomagnéticos norte y sur son los puntos antípodas donde el eje de este dipolo teórico interseca la superficie de la Tierra. Si el campo magnético de la Tierra fuera un dipolo perfecto, entonces las líneas de campo serían verticales en los polos geomagnéticos y coincidirían con los polos magnéticos. Sin embargo, la aproximación es imperfecta, y por eso los polos magnético y geomagnético se encuentran a cierta distancia. [30]
Al igual que el polo norte magnético, el polo norte geomagnético atrae al polo norte de una barra imantada y, por lo tanto, en un sentido físico es en realidad un polo sur magnético . Es el centro de la región de la magnetosfera en la que se puede ver la aurora boreal . En 2015, se encontraba aproximadamente a 80°22′12″N 72°37′12″O / 80.37000, -72.62000 (Polo Norte Geomagnético 2005 est) , sobre la isla Ellesmere , Canadá [30], pero ahora se está alejando de América del Norte y en dirección a Siberia.
A lo largo de la vida de la Tierra, la orientación de su campo magnético se ha invertido muchas veces, pasando el norte magnético a ser el sur magnético y viceversa, un evento conocido como inversión geomagnética . Se pueden ver evidencias de inversiones geomagnéticas en las dorsales oceánicas , donde las placas tectónicas se separan y el lecho marino se llena de magma . A medida que el magma se filtra fuera del manto , se enfría y se solidifica en roca ígnea, queda impreso con un registro de la dirección del campo magnético en el momento en que el magma se enfrió. [31]
