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  • Inicio > Historias > La Tierra: Un Imán Que Gira
    2002-03-13
    )

    La Tierra: Un Imán Que Gira
    2002-03-13


    Publicado en el suplemento cultural TERRITORIOS, el miércoles 6 de marzo de 2002

    Javier Armentia

    Hace unos 30 años usé por vez primera una brújula, que era de mi padre. Él me explicó que estas agujas imantadas señalaban el Norte, pero no exactamente el norte geográfico. Para conocerlo, y poder orientarnos, era necesario alinear la aguja hacia un punto que quedaba unos siete grados al oeste de la dirección marcada en el disco del instrumento. Posteriormente, aprendí que ese ángulo, llamado declinación magnética, es diferente en cada sitio (algo que debemos al primer viaje de Colón, por cierto, el primero en comprobarlo a gran escala) y que, además, cambia con el tiempo. En la actualidad, en el País Vasco esa separación es cercana a tres grados, menos de la mitad. Y seguirá disminuyendo en los próximos años. De hecho, en la propia península ibérica, como comprueban los trabajos geomagnéticos que realiza el Instituto Geográfico Nacional, la variación de esta diferencia angular cambia de los más de siete grados de La Coruña a casi cero en Menorca.

    El magnetismo es conocido desde la Antigüedad, y posiblemente hace más de mil años que alguien se dio cuenta de que una aguja imantada se colocaba siempre en la misma posición, cuando se le dejaba girar libremente. Sin embargo, los registros históricos más antiguos de un instrumento así, llamado usualmente brújula, pero también compás (y antes �aguja de marear� porque se usaba principalmente en la navegación), datan de China, hacia el año 1050. Se creía que cerca del Polo Norte existían montañas �magnéticas�, una especie de imán gigante que atraía a las brújulas, y que así permitían señalar su dirección. Fue en 1600 cuando el inglés William Gibert, médico de la reina Isabel I, publicó uno de los primeros libros de la ciencia moderna �De Magnete� (�Sobre los imanes�), proponiendo que nuestro propio planeta era como un imán gigante, que obligaba a las brújulas a orientarse. Suponiendo que el interior de la Tierra fuera de calamita (magnetita), Gibert calculó que habría dos puntos en la superficie terrestre en donde una brújula señalaría hacia el suelo: los polos magnéticos norte y sur. Gibert no consideraba la declinación magnética, porque suponía que esos polos coincidían con los geográficos, marcados por la rotación de nuestro planeta.

    Básicamente, el modelo de la Tierra como imán sigue siendo válido hoy. Históricamente, sin embargo, los avances en navegación, españoles y portugueses principalmente, permitieron ir viendo que el fenómeno de la declinación, ese ángulo que se separa la brújula del norte verdadero, se debería a que el polo norte magnético no está exactamente en el polo norte geográfico, sino desplazado de él. A principios del XIX se logró calcular que el polo norte magnético se encontraba en el norte de Canadá, dentro del círculo polar ártico. Los viajes que se realizaron a lo largo de ese siglo para localizar el llamado �paso del Noroeste�, la unión por mar entre el Atlántico y el Pacífico por el norte, permitieron comprobar que la localización del polo norte magnético no era sencilla: las brújulas se volvían inestables en una gran parte del norte de Canadá. En 1831, John Ross logró alcanzar ese punto, que entonces se encontraba en el Cabo Adelaida, en la costa oeste de la península de Boothia. Años después, el noruego Roald Amundsen volvió a localizarlo, en 1904, pero entonces se encontraba más de cien kilómetros al norte del punto que había medido Ross. Tras la II Guerra Mundial, se midió todavía más al norte, en la costa septentrional de la Isla Príncipe de Gales, unos 250 km más al norte que el punto de Amundsen.

    Lo cierto es que el Polo Norte magnético se mueve. A lo largo del siglo XX se fue moviendo en promedio unos 10 kilómetros por año, que es la cifra que suelen dar las enciclopedias. Sin embargo, se está acelerando: a mediados de los años 90 se desplazaba unos 15 km/año y este pasado año se desplazó nada menos que 40 kilómetros. Ahora se encuentra en el mar, al noroeste de la isla Ellef Ringnes, y para el año 2005 este punto dejará de ser canadiense, al introducirse en las aguas territoriales siberianas.

    Ese desplazamiento no es el único del polo norte magnético. Se ha comprobado que durante tormentas magnéticas, provocadas por la llegada de partículas expulsadas a gran velocidad en los fenómenos de la actividad solar, este punto puede variar hasta 80 kilómetros. Y diariamente el Polo realiza un movimiento en forma de elipse de varios kilómetros. Esto se debe a fluctuaciones en las corrientes eléctricas que existen en el manto líquido del interior de la Tierra.

    El modelo de un imán sólido de Gibert no es más que una analogía útil para comprender cómo funcionan las cosas: realmente todo es bastante más complejo: en el interior de la Tierra, el material está a mucha temperatura, y fluye, además de permitir el flujo de electrones, las corrientes eléctricas. De la misma manera que en un electroimán los electrones circulando en una bobina generan un campo magnético, en la Tierra sucede lo mismo, pero las corrientes son mucho más cambiantes, de manera que el campo magnético generado va cambiando tanto en intensidad en orientación. Esto produce las variaciones de largo plazo, que pueden llegar, en un promedio de una vez cada 1.000 años en la historia de nuestro planeta, a dar por completo la vuelta al campo magnético terrestre, invirtiendo su orientación. Por su parte, las variaciones diurnas y de menor periodo se producen a la influencia del Sol y de la posición relativa de nuestro planeta según va rotando. Igualmente, provoca que los dos polos magnéticos no se encuentren completamente alineados.

    En cada país, instituciones como el Instituto Geográfico Nacional español son responsables de medir las variaciones en el campo magnético terrestre, porque además de las variaciones globales existen alteraciones magnéticas importantes a veces ocasionadas por la existencia de depósitos de minerales ferromagnéticos, aparte de por las fluctuaciones locales de las corrientes del manto terrestre. En nuestro país, el IGN mantiene dos observatorios magnéticos, en San Pablo de los Montes (Toledo) y Güimar (Tenerife). Desde 1924 son los responsables de la publicación de la cartografía magnética, con apoyo de mediciones desde aire y de subestaciones terrestres. La IAGA (Asociación Internacional de Geomagnetismo y Aeronomía) compone el IRGF (campo geomagnético de referencia internacional) que es una serie de modelos que describen el campo magnético terrestre y sus variaciones seculares, tomado como referencia para el estudio de este gigantesco imán sobre el que vivimos.

    Geodinamo
    El campo magnético terrestre se produce por el mecanismo de dinamo, el mismo que es responsable del campo magnético en el Sol y posiblemente en Júpiter. En la parte exterior del núcleo de la Tierra, con abundancia de Hierro en estado líquido, un buen conductor eléctrico, las corrientes generan un campo magnético que a su vez es movido por el fluido, capaz de atrapar esas líneas de campo. El proceso provoca que el campo se retuerza y estire, generando un nuevo campo magnético. Parte del campo magnético se difunde hacia la parte exterior, un movimiento al que se opone el propio fluido. El balance entre ambas fuerzas dictamina la evolución del geomagnetismo, que tiene relación además con el hecho de que la parte exterior del núcleo, a una profundidad de 2.600 km desde la superficie, gira un poco más rápido que el resto de la Tierra. Los geólogos realizan modelos que permiten comprender cómo funciona el mecanismo, en el que hay grandes periodos de estabilidad, con un campo que, desde fuera, es bipolar, como el de un imán corriente; y en ciertas ocasiones, el campo invierte su polaridad. Esas alteraciones se han podido medir analizando la orientación de minerales y rocas, que proporcionan una información paleomagnética fundamental para conocer historia del magnetismo terrestre.

    Algún link:
    Instituto Geográfico Nacional
    International Association of Geomagnetism
    and Aeronomy

    Programa Nacional de Geomagnetismo de Canadá

    2002-03-13 14:37
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