Elementi di declino magnetico e campo magnetico terrestre

IL declino magnetico È l'angolo formato tra il nord magnetico - che punta la bussola - e il vero nord geografico, visto da un punto situato sulla superficie terrestre.

Pertanto, per conoscere la direzione del vero nord, dobbiamo svolgere una correzione della direzione indicata dalla bussola, a seconda del luogo del globo in cui si è. Altrimenti puoi porre fine a molti chilometri dal traguardo.

Figura 1. L'ago della bussola indica sempre il nord magnetico, che non sempre coincide con il geografico. Fonte: pxhere.com.

Il motivo per cui l'ago della bussola non corrisponde al nord geografico è la forma del campo magnetico terrestre. Ciò ricorda quello di un magnete con il suo polo sud situato a nord, come si può vedere nella Figura 2.

Per evitare la confusione con il Nord Geografico (NG), è chiamato North Magnetic (NM). Ma l'asse del magnete non è parallelo all'asse di rotazione terrestre, ma circa 11 sono spostati insieme.2 °.

figura 2. Tra l'asse di rotazione del terreno e l'asse del dipolo magnetico sono circa 11.2a separazione. Fonte: Wikimedia Commons. Jrpol [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)].

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Il campo magnetico della Terra

Nel 1600, il fisico inglese William Gilbert (1544-1603) era molto interessato al magnetismo e realizzò numerosi esperimenti con magneti.

Gilbert ha notato che la terra si comporta come se avesse un grande magnete nel suo centro e per dimostrarlo, ha usato una pietra magnetica sferica. Ha lasciato le sue osservazioni in un libro chiamato Di Magnete, Il primo trattato scientifico sul magnetismo.

Questo magnetismo planetario non è esclusivo per la Terra. Il sole e quasi tutti i pianeti del sistema solare hanno il loro magnetismo. Venere e Marte sono l'eccezione, anche se si ritiene che in passato Marte avesse il suo campo magnetico.

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Per avere un campo magnetico, un pianeta deve avere grandi quantità di minerali magnetici all'interno, con movimenti che danno origine a correnti elettriche che superano l'effetto delle alte temperature. È noto che il calore distrugge il magnetismo dei materiali.

Spostamento del nord magnetico

Il campo magnetico terrestre è stato molto importante per la navigazione e il posizionamento dal XII secolo, quando la bussola è stata inventata. Per il XV secolo, i navigatori portoghesi e spagnoli sapevano già che la bussola non punta esattamente a nord, che la discrepanza dipende dalla posizione geografica e che varia anche nel tempo.

Succede anche che la posizione del nord magnetico abbia subito cambiamenti nel corso dei secoli. James Clark Ross trovò per la prima volta il North Magnetic nel 1831. A quel tempo ero nel territorio di Nunavut in Canada.

Attualmente il nord magnetico si trova a circa 1600 km dal nord geografico ed è intorno all'isola di Bathurst, a nord del Canada,. Come curiosità, anche il Sud magnetico si muove, ma curiosamente, lo fa molto meno rapidamente.

Tuttavia, questi movimenti non sono fenomeni eccezionali. In effetti, i poli magnetici hanno scambiato posizioni più volte durante l'esistenza del pianeta. Questi investimenti si sono riflessi nel magnetismo delle rocce.

Un investimento totale non si verifica sempre. A volte i poli magnetici migrano e poi tornano nel luogo dove erano in precedenza. Questo fenomeno è noto come "escursione", credendo che l'ultima escursione si sia verificata circa 40.000 anni. Durante un'escursione il palo magnetico potrebbe anche essere in Ecuador.

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Gli elementi del geomagnetismo

Per stabilire correttamente la posizione del campo magnetico è necessario tenere conto della sua natura vettoriale. Ciò è facilitato scegliendo un sistema di coordinate cartesiane come la Figura 3, in cui deve:

- B È l'intensità totale del campo magnetico o dell'induzione

- Le sue proiezioni orizzontali e verticali sono rispettivamente: H e Z.

Figura 3. Il campo magnetico terrestre e le sue proiezioni. Fonte: f. Zapata.

Inoltre, l'intensità del campo e le sue proiezioni sono correlate agli angoli:

- Nella figura, D, è l'angolo di declino magnetico, formato tra la proiezione orizzontale H e il Nord geografico (asse x). Ha un segno positivo a est e negativo a ovest.

- L'angolo che esiste tra B e h è l'angolo di inclinazione magnetico I, positivo se B è sotto l'orizzontale.

Le linee isogono

Una linea di isogone si unisce a punti che hanno lo stesso declino magnetico. Il termine viene dalle parole greche Iso = uguale E gonios = angolo. La figura mostra una mappa di declinazione magnetica in cui si possono vedere queste linee.

La prima cosa che si nota che sono linee sinuose, poiché il campo magnetico sperimenta numerose variazioni locali, in quanto è sensibile a molteplici fattori. Pertanto, le lettere vengono continuamente aggiornate, grazie al fatto che il campo magnetico è continuamente monitorato, dalla Terra e anche dallo spazio.

Figura 4. 2019 ISOGOne Line Map. Fonte: Fonte: https: // ngdc.Noaa.Gov.

Nella figura c'è una mappa delle linee isogone, con separazione tra linee di 2º. Si noti che ci sono curve verdi, ad esempio ce n'è una che attraversa il continente americano e ce n'è un altro che passa attraverso l'Europa occidentale. Sono chiamati linee Agonics, il che significa "senza angolo".

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Quando vengono seguite queste linee, la direzione indicata dalla bussola coincide esattamente con il nord geografico.

Le linee rosse indicano questo declino, per convenzione si dice che lo abbiano declino positivo, dove la bussola punta a est del vero nord.

D'altra parte, le linee blu corrispondono a a declino negativo. In queste aree, la bussola punta a ovest del vero nord. Ad esempio, i punti lungo la linea che attraversano il Portogallo, la Gran Bretagna settentrionale e il nord -ovest dell'Africa, hanno un calo di -2º West.

Figura 5. Mappa delle linee isogono d'Europa. Fonte: NGDC.Noaa.Gov.

Variazioni secolari 

Il campo magnetico terrestre, e quindi la declinazione, sono soggetti a cambiamenti nel tempo. Ci sono variazioni accidentali, come tempeste magnetiche dal sole e cambiamenti nel modello delle correnti elettriche nella ionosfera. La sua durata include da pochi secondi a poche ore.

Le variazioni più importanti per il declino magnetico sono le variazioni secolari. Si chiamano perché possono essere apprezzati solo quando vengono confrontati i valori medi, misurati per diversi anni.

In questo modo, sia il declino che l'inclinazione magnetica possono variare tra 6 e 10 minuti/anno. E il periodo di deriva dei poli magnetici attorno ai poli geografici è stato stimato in circa 7000 anni.

L'intensità del campo magnetico terrestre è anche influenzata da variazioni secolari. Tuttavia, le cause di queste variazioni non sono ancora chiare.

Riferimenti

1. John, t. Il polo nord magnetico della terra non è più dove hai pensato: si sta muovendo verso la Siberia. Recuperato da: cnnespanol.CNN.com
2. Ricerca e scienza. Il campo magnetico della Terra si sta comportando male e non si sa perché. Recuperato da: www.Ricerca e Cience.È
3. Institute di navigazione superiore. Declino magnetico e lettere isogoniche. Recuperato da: www.Isndf.com.ar.
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5. Nci. Una guida ai pali nord e sud. Recuperato da: NOAA.Mappe.Arcgis.com
6. Rex, a. 2011. Fondamenti di fisica. Pearson.
7. Modello magnetico mondiale US/UK - 2019.0. Recuperato da: NGDC.Noaa.Gov