Habla sobre el magnetismo de la tierra

1. Santiago Rodríguez Hdez. 1
EL MAGNETISMO TERRESTRE
El magnetismo constituye uno de losfenómenos más atractivos y misteriosos conocido desde la
antigüedad, en un principio se manifestó por medio de la atracción que ejercían ciertas piedras
llamadas imanes sobre algunos materialesespecíficos como el hierro, el níquel yel cobalto. Hasta
el siglo XVI el hombre no intuyó que la Tierra se comportaba como un gigantesco imán. Desde
entonces, diversos científicos se aplicaron al estudio del magnetismo terrestre, contribuyendo de
manera fundamental a aumentar el conocimiento y la comprensión de este fenómeno. Hoy día se
sabe que toda la materia presenta propiedades magnéticas en determinadas condiciones yexisten
diferentes tipos de magnetismoy variables magnéticas que lo caracterizan. Se hace referencia
aquí a las manifestaciones más elementales de los imanes.
La Tierra es unimán
El magnetismo terrestre es la influencia que generan lasfuerzas de atracción y repelencia de la
Tierra.
Una cuestión de polos…
El magnetismo terrestre representa una de las fuerzas
fundamentales de la naturaleza. Paraentender el
funcionamiento del magnetismo terrestre es importante saber
cómo funciona un imán. Los imanes están formados por dos
polos que se repelenentre sí, la Tierra funciona entonces
como un gran imán con sus polos respectivos generando entre
ellos un campo magnético. Las brújulas funcionan por medio de imanes señalandolos puntos
cardinales según su atracción o repulsión conlos polos de la Tierra.
Los polos magnéticos de la Tierra van cambiando de lugar y por lo tantolos continentes se van
moviendo, a este fenómeno se lo conoce como Deriva continental, y es estudiado porel
paleomagnetismo, que reconstruye el movimiento terrestre según esta orientación. Losimanes
estánformados por una piedra llamada magnetita descubierta hace muchos años porlos griegos
quienes la utilizaron para atraer materiales.

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Hipótesis del magnetismo terrestre
Hay dos modos de producir un campo magnético: bien por medio de un cuerpoimanado, bien a
través de una corriente eléctrica. Antiguamente, se creía que el magnetismo terrestre estaba
originado por un gigantesco imán situado dentro de la Tierra (hipótesis del imán permanente).
Ciertamente, la Tierra contiene yacimientos de minerales de hierro, y se cree que su núcleoestá
compuesto por hierro y níquel, sustancias altamente magnéticas. Si este núcleo, cuyo radio excede
de los 3.400 km, es en efecto un imán permanente, el campo magnético terrestre puede muy bien
ser atribuido a él.
Sinembargo, las sustancias ferromagnéticas, como el hierro y el níquel, pierden su magnetismo
por encima del denominado punto de Curie, que es de 770 °C para el hierro y de 360 °C para el
níquel. Como la temperatura del núcleo es superior a estos valores (es mayor de 2.000 0C), ni el
níquel ni el hierro pueden conservar suferromagnetismo. El núcleo terrestre no puede ser, pues,
un imán permanente.
Otras teorías, posteriores a la de la imanación permanente, están basadas enla rotación de cargas
eléctricas. También se han propuesto diversas hipótesis que se fundamentan enel fenómeno
termoeléctrico y el efecto Hall. Sinembargo, todas han sido abandonadas a favor de las que
postulan laexistencia enel núcleo de la Tierra de fenómenos semejantes a los de una dinamo
autoexcitada.
Varios indicios geofísicos sobre la existencia de un núcleo terrestre de naturaleza fluida y alta
densidad, compuesto casi en su totalidad de hierro, sirven de base a las teorías que sitúan el
origen del campo magnéticoen procesos dinámicos que tienen lugaren suinterior. J. Larmor, en
1919, fue el primeroen proponer este tipo de proceso como constitutivo de un efecto de dinamo
auto excitada, que originaría el campo magnético terrestre. El fenómeno se basa en que el
movimiento de circulación de material conductoren presencia de un campo magnético genera
corrienteseléctricas que, a su vez, realimentanel campo inductor. En el caso de la Tierra o este
movimiento afecta al material fluido del núcleo. En 1934, Cowling demostró, en oposición a
Larmor, que un mecanismo con simetría de revolución no podía servir como explicación de la
generación de un campo magnético estable. Desde 1946 se vuelve a dar impulso a las teorías de la
dinamo autoinducída, debido a los trabajos pioneros de W. M. Elsasser, E. C. Bullard y H. Gellman;
en la actualidad es, prácticamente,la única manera de explicar el origen del campo geomagnético.

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TEORIAS SOBRE EL MAGNETISMO TERRESTRE…
La teoría de Weber
Otra de las teorías del magnetismo más populares refiere al alineamiento molecular del
material y comúnmente se la conoce como la teoría de Weber. Dicha teoría señala que todas
las sustancias magnéticasestán compuestas de pequeñas moléculas imantadas. Todo
material no magnetizado tiene lasfuerzas magnéticas de losimanes moleculares,
neutralizados por imanes moleculares subyacentes, eliminando así cualquier efecto
magnético.
Un material magnetizado tendrá la gran mayoría de sus moléculas imantadas alineadas de forma
tal que el polo positivo o norte de cada uno de los puntos de la molécula están en una dirección y
los del polo negativo o sur, en la dirección opuesta. Así, aquel material con moléculas alineadas
tendráentonces un eficaz polo positivo y uno negativoigualmente eficaz.
Teoría de la Dinamo
Antes de que los matemáticos afronten un problema complejo, prueban soluciones simples (un
chiste sobre un modelo matemático de producción de leche: Suponiendo una vaca esférica de
radio R, llena uniformemente de leche...). No hay esa suerte aquí: pronto, en 1931, Thomas G.
Cowling en Inglaterra, probó que ninguna dinamo autosostenida enel centro de la Tierra puede
tener un eje de simetría.
Walter Elsasser, de la Universidad de Utah (luegoen Johns Hopkins) abordó en los 1940s un
ataque frontal sobre el problema tridimensional. No llegó a ninguna parte: lasecuaciones se
hicieron más y más intrincadas y se fue a los detalles. Otros tuvieron experiencias similares. Solo
en 1964 publicó Stanislaw Braginsky en Rusia las primeras soluciones válidas, asumiendo que el
campo tenía en su mayoría una simetría axial y calculando su pequeña desviación de la simetría.
Proposición de Blackett
Es un hecho misterioso que el eje magnético de la Tierra esté cerca de su eje de rotación, que
los polos magnéticos, donde la fuerza magnética apunta directamente hacia abajo, están muy
cercanos a losgeográficos. William Gilbert vioesto como una evidencia de que la rotación yel
magnetismo provenían de la misma causa:
"El movimiento diurno es debido a causas que han de ser indagadas, provenientes del vigor
magnétick y de los cuerpos confederados."
Gilbert creía que la Tierra giraba debido a que era magnética. P.M. Blackett, que ganó el Premio
Nobel en 1948 por su trabajo sobre los rayos cósmicos, consideraba seriamente la posibilidad
contraria, que la Tierra era magnética debido a que giraba alrededor de sueje. En un tiempo,

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Blackett sugirió que quizás existía un nuevo fenómeno universal, que cualquier objeto girando
estabaintrínsecamente magnetizado.
En 1600 William Gilbert publicó De magnete donde demostraba que las agujas de una brújula se
orientaban hacia el polo Norte como si la Tierra se comportase como unimán situado en su centro
y orientado según su eje de rotación. Enel año 2000 se cumplían 400 años de esto. En el siglo XIX
Karl Gauss demostró que el campo magnético de la Tierra tenía su origen en suinterior.
Convencionalmente los campos magnéticos se representan por líneas de fuerza, éstas son líneas
que indican en todas partes la dirección del campo. La intensidad del campo se representa por la
distancia que separa líneas de fuerza contiguas. Enel lugar en que están muy juntas el campoes
fuerte; donde están muy separadas, débil. El campo magnético de la Tierra es muy
aproximadamente el de un dipolo magnético. En lafigura se muestran las líneas de fuerza para un
campo dipolar, sobreimpresionadasen la Tierra.
Hay dos puntos en donde las líneas de fuerza son verticales. Éstos son los polos magnéticos, si el
dipoloestá centrado en la Tierra éstos están a 180º el uno del otro. Los polos magnéticos de la
Tierra están separados de los polos geográficos por alrededor de 18º. El Polo Norte está enlas
islas del norte de Canadá; el Polo Sur en laAntártida al sur de Tasmania. La intensidad del campo
es, aproximadamente, de 0,6 gauss en los polos magnéticos y 0,3 gauss enel ecuador magnético.
Actualmente, el campo magnético de la Tierra se aparta algo de un dipolo. El campo cambia con el
tiempo, fenómeno conocido como lavariación secular. Una parte importante de la variación
secular es laderiva hacia el oeste, consiste en un movimiento haciael oeste de las concavidades v
convexidades características de un campo no dipolar así como el de los propios polos magnéticos.
Esta es la razón por la que al campo magnético siempre se le añade unafecha. El movimientoen
relación conla superficie de la Tierra es tal que las características del campo podrían circundar la
Tierra en unos pocos miles de años. La deriva hacia el oeste, no obstante, noes todala variación
secular; los caracteres del campo cambian su forma tanto como sus localizaciones. Por último, la
variación secular es un fenómeno mundial.
Magnetismo solar
Una limitación, relacionada conel fallo de la teoría de Blackett,es que cualquier circuito girando
como un cuerpo sólido no producirá "corrientes de dinamo". Aún enel caso de que parte del
circuito siga al eje de rotación, y pueda, por tanto, ser vista como como no giratoria, el giro sólido
no creará ninguna corriente. Una característica esencial de la dinamo de disco de Faraday es que
la parte de su circuito que está fuera del disco no comparte su giro.
Variaciones del campo magnético terrestre
Los estudios permanentes que se realizan en cualquier observatorio demuestran que el campo
magnético terrestre noes constante, sino que cambia continuamente. Hay una variación pequeña
y bastante regular de un día a otro (variación diurna). La variación en la declinación es de algunos
minutos de arco, y la variación enla intensidad es del orden de 10-4gauss.

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Algunos días se producen perturbaciones mucho mayores, que alcanzan hasta varios gradosen la
declinación y 0,01 gauss enla intensidad. Sonlas llamadas tormentas magnéticas, generadas por
corrienteseléctricas que tienen lugar enlas capas superiores de la atmósfera.A unos cuantos
centenares de kilómetros por encima de la superficie terrestre existe una zonallamada ionosfera,
en la que hay electrones libres arrancados a los átomos de oxígeno y nitrógeno por la radiación
solar. Las partículas cargadas positiva y negativamente (iones y electrones) hacen que el aire en la
ionosfera sea un conductoreléctrico. Estas corrientes eléctricas de la ionosfera originan campos
magnéticos que causan variaciones transitorias del campo magnético terrestre.
Paleomagnetismo
El paleomagnetismo esla ciencia que estudiael magnetismo antiguo de la Tierra. El fundamento
dé esta disciplina esla propiedad que tienen ciertas rocasen las que existen granos de minerales
magnéticos, como la magnetita, de adquirir una imanación inducida por el campo magnético
terrestre yen su misma dirección. Cada grano de magnetita se convierte así en un pequeñoimán.
Una roca que contenga este mineral tendrá unaimanación que será la suma de la de todos sus
pequeños granos de magnetita. Esta imanación tiene la propiedad de que, aunque cambie
después la dirección del campo magnético terrestre, ella permanece inalterada y se conserva
constante. El estudio de laimanación de rocas antiguas permite conocer la dirección que tuvo el
campo magnético terrestre en otras épocas.
REFERENCIAS.-
http://historiaybiografias.com/magnetismo/
http://lupisvc.blogspot.mx/2010/11/teorias-del-magnetismo.html
http://curiosidades.batanga.com/2011/03/08/teorias-del-magnetismo
http://www.rena.edu.ve/TerceraEtapa/Fisica/Magnetismo.html
http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/056/htm/sec_6.htm
http://www.cam.educaciondigital.net/fisica/2ES/5-MAGNETISMO.pdf
http://www.aula365.com/post/magnetismo-terrestre/