Una de las muchas fuerzas invisibles a las que debes tu existencia es el magnetismo. Si no fuera por el campo magnético que rodea nuestro planeta, bloqueando la radiación cósmica y el viento solar, la Tierra probablemente tendría poca atmósfera de la que hablar. La vida (al menos de la variedad humana) sería imposible.
Los cambios en el campo también pueden causar estragos con la comunicación por satélite e infraestructura eléctrica, interrumpiendo el mundo moderno a lo grande. Dada la importancia de esto imán de bar gigantán En nuestra vida cotidiana, vale la pena entender cómo funciona, y cuándo no lo hace.
De donde proviene el campo magnético de la Tierra
Dado que el campo magnético es sostenido por la actividad geológica en lo profundo de nuestro planeta, comencemos con una descripción general de su estructura.
Aunque apenas hemos arañado la superficie de la Tierra (el centro se encuentra a casi 4,000 millas de profundidad, y el pozo más profundo penetrado en solo 7.6 millas), los científicos pueden estudiar el interior con algo de ayuda de terremotos: a medida que las ondas sísmicas se agachan, cambian en su velocidad y dirección en dirección Proporcione un montón de datos sobre la composición probable de las diferentes capas.
La corteza rocosa se extiende de 5 millas a 40 millas debajo de la superficie, dependiendo de su ubicación. Debajo de eso hay 1.800 millas de manto en su mayoría sólido, luego otras 1.400 millas de núcleo externo fundido, y finalmente, una esfera densa forma el núcleo interno sólido.
Lo que importa para nuestros propósitos es el núcleo externo. Está compuesto predominantemente de hierro y níquel que, lo que es más importante, en forma de fluido. A medida que el calor del núcleo interno candente se irradia hacia afuera, impulsa corrientes de convección turbulenta en el núcleo externo. Todo ese metal fundido conduce electricidad, por lo que a medida que se mueve crea una corriente eléctrica, que a su vez genera un campo magnético.
Como recordarán de Física 101, un campo magnético cambiante (como cuando desliza un imán de barra a través de una bobina de cobre) induce una corriente eléctrica. A escala planetaria, el campo magnético de la Tierra induce dicha corriente, que regenera el campo magnético, que induce más corriente, y así sucesivamente en un proceso autosuficiente conocido como Geodynamo.
El físico alemán Walter Elsasser propuso por primera vez este mecanismo y ahora es ampliamente aceptado. Un día tomó la idea a su amigo Albert Einstein, un famoso Stickler para ordenar explicaciones científicas. Cuando Elsasser había resumido la hipótesis (ciertamente desordenada), Según los informes, Einstein le dijo que era demasiado complicado para ser imposible.
“Por una vez” escribió El historiador alemán F. Krause, “el ansia del gran hombre por simplicidad parece haberlo engañado”.
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¿Por qué se invierten los postes magnéticos de la Tierra?
Hoy el campo magnético está más o menos alineado con el eje rotacional de la Tierra (cada polo se encuentra a unos 11 grados de los polos geográficos). Pero no se fija en su lugar: los movimientos complejos del Geodynamo hacer que los postes magnéticos deambuleny de vez en cuando La polaridad de la Tierra se invierte completamente – Posiciones magnéticas de intercambio norte y magnética del sur. (Geográfico Norte y Sur, por supuesto, permanecen sin cambios)
Estas reversiones son aparentemente aleatorias. Pueden suceder cada 10,000 años, o no por millones. El último fue hace 780,000 años. Solo sabemos sobre ellos porque algunas rocas volcánicas se habían alineado con el magnetismo de la Tierra, preservando la firma del campo en el momento en que se enfriaron. Por lo tanto, si podemos salir con las rocas, podemos decirlo al norte desde el sur en esa época.
Las reversiones no ocurren al instante, pero durante un período de miles de años a medida que el campo magnético se debilita gradualmente. Aunque su fuerza tiene disminuyó en aproximadamente un 10 por ciento En la superficie de la Tierra desde que los científicos comenzaron a monitorearlo en la década de 1830, no hay razón para pensar que una reversión sea inminente; Los registros paleomagnéticos muestran que la intensidad cae en hasta un 90 por ciento en el proceso de cambio de poste.
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Cómo nos protege el campo magnético
Todos debemos sentirnos agradecidos de vivir en un momento de estabilidad magnética, porque el campo actúa como una burbuja protectora, que interactúa con partículas nocivas justo más allá de la capa más externa de la atmósfera de la Tierra. Desflaza los rayos cósmicos que constantemente azotan el espacio de nuestro sol y otras estrellas.
Dicho esto, no es un escudo perfecto. A veces el sol emite grandes ráfagas de plasma solar magnetizado, llamado Ejecciones de masa coronalque puede causar grandes alteraciones en la magnetosfera.
Estos tormentas geomagnéticas Puede interferir con los sistemas GPS y dañar grandes sistemas conductores como rejillas eléctricas y tuberías. Al mismo tiempo, también producen hermosas auroras, como la que deslumbró a América del Norte en mayo de 2024.
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Cody Cottier es un escritor colaborador de Discover Who Loves explorar grandes preguntas sobre el universo y nuestro planeta natal, la naturaleza de la conciencia, las implicaciones éticas de la ciencia y más. Tiene una licenciatura en periodismo y producción de medios de la Universidad Estatal de Washington.