Campo magnético terrestre

En 1600, William Gilbert descubrió que el planeta Tierra actuaba como un gran imán con el polo Sur magnético próximo al polo Norte geográfico, y, con el polo Norte magnético cerca del polo sur geográfico.

Los polos del campo magnético generado no coinciden exactamente con los polos geográficos, están desviados unos cuantos grados hacia el oeste si medimos desde Madrid. Este ángulo se denomina declinación magnética.  Se puede considerar en aproximación el campo creado por un dipolo magnético inclinado un ángulo de 10,5º  con respecto al eje de rotación.

 

 

Aunque hay varias teorías se cree que el campo magnético terrestre es generado por el efecto dinamo. En el núcleo terrestre existen, un núcleo interno sólido formado principalmente por hierro y níquel, y  un núcleo externo que es líquido,  y que está formado por un  magma muy caliente de un material conductor.  Cuando el planeta gira, el magma también gira. Cuando un material conductor se desplaza por un campo magnético ya existente aparecen corrientes eléctricas inducidas  que crean una dinamo dando lugar a otro campo magnético.

El campo magnético terrestre ha variado a lo largo de la historia. Con el análisis de los estratos de las rocas que tiene hierro, midiendo su magnetización se ha comprobado que ha habido épocas en las que el campo magnético ha sido cero y otras en las que se han invertido los polos, el Norte por el Sur. Durante los últimos cinco millones de años se ha invertido más de 20 veces. Puede darse una inversión cada 200 000 años.

Aunque los científicos no se ponen de acuerdo, algunos creen que la inversión de los polos magnéticos está relacionada con las corrientes de convección del núcleo . Tenemos dos posibilidades:

a) una inversión lenta. No se trata de un cambio súbito, sino de un proceso lento en el que el campo magnético se debilita, pierde fuerza y puede cambiar su polaridad.

b) una inversión rápida.  Se trata de una inversión súbita del campo magnético. En los últimos años se han encontrado evidencias que apuntan hacia este tipo de alteración, aunque no se ha podido determinar si se traducen en una inversión total de los polos.

El campo magnético terrestre es bastante débil, su intensidad en las proximidades del ecuador es del orden de 30 μT  = 0,30 gauss y va aumentando al acercarse a los polos donde su intensidad es de 70 μT  =  0,7 gauss.

1 T (Tesla) = 10 000 gauss

La brújula es un instrumento que nos permite orientarnos sobre la superficie terrestre. Está formada por una aguja imantada que puede moverse y que la utilizamos porque determina el Norte geográfico, se orienta siempre en la dirección sur-Norte. El polo Norte de la aguja señala el polo Norte geográfico porque este, está cerca del polo Sur magnético. Hay que tener en cuenta que polos opuestos de dos imanes se atraen.

La magnetosfera es una región alrededor de la Tierra, por encima de la ionosfera, en la que el campo magnético desvía la mayor parte del viento solar. El campo magnético de la Tierra protege la vida de nuestro planeta, resguardándonos de las radiaciones y moderando el clima. Protege a la Tierra de los rayos cósmicos que destruirían la atmósfera externa, incluyendo la capa de ozono que protege a la Tierra de la dañina radiación ultravioleta.

El campo magnético terrestre actúa como un escudo contra el bombardeo continuo de partículas cargadas procedentes  Sol. Debido a que  los iones y electrones están cargados eléctricamente, éstos generan fuerzas magnéticas y la mayoría son desviadas por el campo magnético de nuestro planeta.

Buena parte de las partículas cargadas provenientes del viento solar son atrapadas en los cinturones de Van Allen. Un pequeño número de partículas del viento solar consigue llegar, siguiendo una línea del campo magnético hasta la alta atmósfera y la ionosfera en las zonas aurorales. El único momento en el que el viento solar es observable desde la Tierra es cuando es suficientemente fuerte como para producir fenómenos como las auroras.

El sistema solar

El sistema solar está formado por una única estrella llamada Sol, que da nombre a este Sistema, más ocho planetas que orbitan alrededor de la estrella: Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.

El 27 de agosto de 2007 se decidió eliminar a plutón como planeta, ya que no cumplía las condiciones acordadas para ser planeta.

Los planetas orbitan alrededor del Sol, en la misma dirección siguiendo órbitas elípticas en sentido antihorario si se observa desde encima del polo norte del Sol.

El plano aproximado en el que giran todos los planetas se denomina eclíptica.

En el siguiente trabajo realizado el curso 2010/2011 por alumnos de 1º de bachillerato dentro de la asignatura de ciencias del mundo contemporáneo, podemos obtener información de cada uno de los astros mencionados.

Los trabajos se han realizado utilizando las herramientas colaborativas de web 2.0.

Pincha sobre las imágenes para ver las presentaciones

Medida del radio de la Tierra

Uno de los proyectos del año internacional de la astronomía es la medida del radio de la Tierra utilizando el método de Eratóstenes.

Realización: 26 de Marzo de 2009

Lugar: Pistas deportivas de IES Chabàs. Dénia

Tenéis más información en: www.astronomia2009.es

El instrumento básico para medir ángulos es el gnomon, un palo vertical que proyecta sombra sobre una superficie horizontal.

Utilizando un gnomon y una superficie esférica podemos observar que la sombra del gnomon varia.

Participamos en esta actividad junto a muchos otros centros y el objetivo es calcular el radio terrestre, utilizando una adaptación del método de Eratóstenes realizado hace más de 2000 años

Datos que nos hacen falta para su posterior comunicación:

1. Distancia en Km al paralelo 40ºN.

Para realizar este cálculo podemos utilizar un mapa. La medida será positiva si está al norte del paralelo y negativa si está al sur del paralelo 40, como será en nuestro caso

2. Medida de la altura del sol sobre el horizonte (Ángulo).

Cada observador deberá determinar el ángulo que forma el sol con el horizonte, en el momento del transito por el meridiano. Calcularemos este dato con la altura del gnomon y la longitud de la sombra en el momento del mínimo.

En el siguiente vídeo de Carl Sagan se explica cual fue el procedimiento seguido por Eratóstenes.

Aquí tenéis un enlace a un articulo publicado en el diario El País, el lunes 23 de marzo. Participaremos unos 800 centros de primaria y secundaria en toda España.

Articulo: Cómo medir el radio de la Tierra con un recogedor