Campo magnético terrestre

Por ejemplo, el polo norte magnético se desplaza a razón de 40 km/año, lo suficientemente lento como para que las brújulas sean útiles en la navegación.La Tierra está mayormente protegida del viento solar, un flujo de partículas energéticas cargadas que emana del Sol, por su campo magnético, que desvía la mayor parte de las partículas cargadas.[4]​ La polaridad del campo magnético de la Tierra se registra en las rocas ígneas y sedimentarias.[6]​ El campo también magnetiza la corteza; pudiéndose usar las anomalías para detectar menas de minerales valiosos.La intensidad (F) del campo es proporcional a la fuerza que se ejerce sobre el imán.La declinación es positiva para una desviación del campo hacia el este relativa al norte geográfico.Se puede estimar al comparar la orientación de una brújula con la posición del polo celeste.Los mapas incluyen normalmente información de la declinación como un pequeño diagrama que muestra la relación entre el norte magnético y geográfico.Una carta isogónica del campo magnético terrestre se muestra en la imagen de la izquierda.Su desplazamiento puede ser rápido: se han detectado movimientos del polo norte magnético por encima de los 40 km por año.Las fluctuaciones en su velocidad, densidad y dirección afectan notablemente al entorno local del planeta.[9]​ Con frecuencia la magnetosfera terrestre es impactada por erupciones solares que provocan tormentas geomagnéticas, cuyo resultado son las auroras.[21]​ Los cambios del campo magnético terrestre en escalas temporales de un año o superiores son denominados variación secular.[23]​ Este arrastre no es igual en todos los puntos y ha variado a lo largo del tiempo.Estos registros incluyen normalmente largos periodos de pequeñas variaciones con grandes cambios puntuales que reflejan inversiones geomagnéticas y excursiones geomagnéticas (interrupciones «súbitas» del campo no aparejadas a una inversión posterior, sino que retornan a la polaridad inicial).En corrientes de lava, la dirección del campo se congela en pequeñas partículas magnéticas al enfriarse, originando la magnetización termo-remanente.[5]​ La magnetización termo-remanente es la forma de remanencia que origina las anomalías magnéticas en las dorsales oceánicas.[29]​ Las inclinaciones temporales del dipolo que trasladan el eje del dipolo hasta el ecuador y entonces de vuelta a la polaridad original —nótese que sin llegar a producirse una inversión— son conocidas como «excursiones».La componente dipolar de este puede disminuir a la par que el campo magnético total se mantiene o aumenta su magnitud.[34]​ El campo magnético terrestre está mayoritariamente producido por las corrientes eléctricas que ocurren en el núcleo externo, de naturaleza líquida, que está compuesto de hierro y níquel fundido altamente conductor.Los posibles mecanismos que lo explicarían incluyen reacciones electroquímicas que crean el equivalente de una pila generando corriente eléctrica en el fluido o un efecto termoeléctrico (estos dos mecanismos están de alguna forma superados).[41]​ Los primeros modelos de dinamo autoconsistentes, los que determinan tanto la velocidad del fluido como el campo magnético, fueron desarrollados por dos grupos en 1995, uno en Japón[42]​ y otro en los Estados Unidos.El basalto, la roca volcánica rica en hierro que compone la mayoría del suelo oceánico, contiene un mineral fuertemente magnético (la magnetita) y puede distorsionar las lecturas de las brújulas en un ámbito local.Esta distorsión fue detectada por marineros islandeses ya a finales del siglo XVIII.De manera más importante, debido a la presencia de magnetita, que proporciona al basalto cualidades magnéticas medibles, estas variaciones magnéticas suponen otro medio para estudiar el suelo del océano.Si se requiere una estimación precisa del campo en otros lugares y momentos, las medidas deben convertirse a un modelo válido para realizar predicciones.Los análisis del campo magnético terrestre usan una versión modificada de los armónicos esféricos corrientes que difieren en un factor multiplicativo.Los términos crecientes son los que se ajustan a fuentes externas (corrientes en la ionosfera y la magnetosfera).Si el campo en la frontera entre núcleo y manto se ajusta a armónicos esféricos, la componente dipolar es más pequeña en un factor 1/8 que la de la superficie.Por diversos argumentos, se suele asumir que sólo términos de orden 14 o inferior tienen su origen en el núcleo.
Simulación por computadora de las líneas del campo terrestre en un periodo estándar entre inversiones [ 1 ] ​ (azules cuando el campo apunta hacia el centro y amarillas cuando apunta hacia fuera); el eje de rotación de la tierra está centrado y en la vertical; la distribución más compleja de líneas corresponde a la parte líquida del núcleo terrestre. [ 2 ] ​
Sistemas de coordenadas más usados para representar el campo magnético terrestre.
Intensidad del campo magnético de la Tierra tomado a partir del Modelo Magnético Mundial ( World Magnetic Model o WMM) para 2010.
Inclinación del campo magnético de la Tierra a partir de datos del WMM para 2010.
Declinación del campo magnético terrestre a partir del WMM de 2010. Las líneas isogónicas ofrecen la declinación en grados.
El movimiento del polo norte magnético de la Tierra a lo largo del ártico canadiense.
Simulación de la interacción entre el campo magnético terrestre y el campo magnético interplanetario. La magnetosfera se comprime en la «parte diurna» que afronta al Sol, debido a la acción de las partículas que llegan y se extiende en el «lado nocturno».
Fondo : Un grupo de medidas de observatorios magnéticos mostrando una tormenta magnética en el año 2000.
Globo terráqueo : Mapa que muestra las localizaciones de diferentes observatorios y las isolíneas de intensidad horizontal de campo en unidades de μ T .
Variación estimada de las isolíneas de declinación entre 1590 y 1990 (hacer clic para ver la animación).
Polaridad geomagnética durante el final de la era Cenozoica . Las zonas en color oscuro denotan periodos en los que la polaridad coincidía con la actual, mientras que las zonas de color claro denotan periodos de polaridad invertida.
Variaciones del momento del eje virtual del dipolo desde la última inversión.
Esquema que ilustra la relación entre el movimiento del fluido conductor, organizado en rollos por la fuerza de Coriolis, y el campo magnético que el movimiento genera.
Modelo para las componentes de menor longitud de onda del campo magnético terrestre, atribuidas a anomalías en la litosfera . [ 45 ] ​
Representación esquemática de los armónicos esféricos sobre una esfera y sus líneas nodales. La función P ℓ m es nula en m círculos que pasan por los polos y en ℓ círculos de igual latitud. La función cambia de signo cada vez que se cruza una de estas líneas.
Ejemplo de campo cuadrupolar . También puede construirse al juntar dos dipolos. Si esta disposición fuera colocada en el centro de la Tierra, entonces una investigación científica en la superficie descubriría dos polos norte magnéticos (en los polos geográficos) y dos polos sur en el ecuador.