¿Imanes dentro de la Tierra?

runo Antonio Juárez Farías

Alguna vez todos hemos jugado con imanes, tal vez no imanes superpoderosos como los de las películas o caricaturas, pero mínimo con el del refrigerador y las piedras magnéticas que venden como recuerdo o “chuchería” de algún sitio de curiosidades. Puede que estos imanes no sean muy similares entre ellos, pero todos ellos comparten una característica muy importante, misma que comparten con la Tierra y el universo mismo; el campo magnético.

El campo magnético es una región que rodea a los imanes en la cual se manifiestan los efectos de sus fuerzas magnéticas, y cómo se distribuyen dentro y alrededor de un imán, se puede representar a través de líneas conocidas como líneas de flujo magnético, probablemente lo has visto en imágenes de internet de “ como funciona un imán”.

Un ejemplo de las líneas de flujo magnético es con una brújula, este dispositivo consta de una aguja magnetizada, que porta un polo norte y un polo sur que, dependiendo de la intensidad del campo magnético, las fuerzas de atracción y repulsión mueven a la aguja hasta que se alinea el extremo positivo (polo norte) de la aguja se alinea en dirección de la intensidad negativa (polo sur) del campo magnético, ya que los polos opuestos se atraen y los polos iguales se repelen.

Un experimento sencillo e interesante para poder ver las líneas de campo magnético consiste en esparcir limadura de hierro en una superficie y pasar un imán por debajo, así se puede ver como la limadura de hierro se mueve de tal manera que apuntan hacia los polos del imán, un ejemplo conocido de este experimento se ve en la portada del álbum “Death magnetic” de la banda estadounidense Metallica.

Como se menciona al inicio del artículo, la Tierra tiene su propio campo magnético interno. Una teoría que se tiene de cómo se produce el campo magnético de la Tierra (y la más aceptada) es la “teoría del dinamo”, esta postula que el campo magnético terrestre es generado por las corrientes eléctricas producidas por los iones de los metales fundidos que están en movimiento dentro del núcleo externo en el interior de la Tierra.

Entonces la Tierra se comporta como un gigantesco imán esférico que tiene sus propios polos, sin embargo, los polos magnéticos de la Tierra no coinciden con sus polos geográficos. El campo magnético de la Tierra varía muy lentamente a lo largo de los años y, como consecuencia de esto, los polos magnéticos cambian su posición. Actualmente el polo sur magnético está cerca del polo norte geográfico, por lo que las brújulas apuntan hacia él.

Existen ciertas características para que un planeta tenga un campo magnético interno, ya que no todos los planetas tienen un campo magnético, tales como Venus y Marte, sin embargo, Marte tiene zonas en su corteza con campos de gran intensidad. Para que el campo magnético interno exista se necesita que:

1.

El planeta en cuestión gire a cierta velocidad suficientemente rápido para que se genere movimiento dentro de su núcleo

2. El interior tenga un medio fluido que conduzca electricidad

3. El núcleo debe tener una fuente de energía, que proporcione corriente de convección en el interior líquido.

Bueno y a todo esto ¿Para qué sirve el campo magnético interno de la Tierra? Pues una de sus funciones más conocidas, y probablemente de más uso para los humanos, es el de ubicación por medio de la brújula, un instrumento que ha pasado por los años y que quizá uno piense que ya no se usa tanto, pero es un error, ya que en todos los celulares hay una brújula, bueno tal vez no una como la que usualmente vemos en películas de piratas, pero esencialmente es una brújula, que nuestro teléfono utiliza para aplicaciones de ubicación.

Pero quizás la función más importante del campo magnético terrestre es la de protegernos de peligros invisibles que vienen del espacio, como lo son las tormentas solares y otro tipo de radiación cósmica que emiten los demás cuerpos del universo, sin un campo magnético una tormenta solar podría destruir por completo nuestra atmósfera y terminar con la vida de la Tierra, tal como se teoriza sucedió en Marte, o sin vernos muy fatalistas solo se verían afectados los sistemas electrónicos, satélites y las redes eléctricas lo que ocasionaría un cambio total en nuestra vida cotidiana sin mencionar las cantidades monetarias que se necesitarían para volver todo a la normalidad, tal como ocurrió a finales de siglo XIX que ocasionó una falla total del sistema de telégrafo en Europa y Estados Unidos.

Aunque las tormentas solares sean invisibles a nuestros ojos, así como nuestro campo protector, podemos observar la interacción entre estos dos fenómenos. ¿Cómo? ¿Dos fenómenos invisibles crean algo visible? Así es, tal vez alguna vez has pensado en ir a los países nórdicos a presenciar uno de los espectáculos visibles más fantásticos jamás descritos, exactamente las auroras boreales.

Las auroras boreales, contrario a como se originan en la película Tierra de osos, se generan gracias a la interacción entre la radiación solar y el campo magnético de la Tierra. Estas se producen cuando una tormenta solar choca con el campo magnético de la Tierra, específicamente en la magnetosfera; la onda de radiación solar se estira como una liga y acumula una gran cantidad de energía, aquí se producen las “ondas de Alfvén” (ondas en un fluido eléctrico que se propagan a lo largo de líneas del campo magnético), estas ondas aceleran los electrones que viajan en las tormentas solares de manera similar a como un surfista es continuamente acelerado cuando se mueve a lo largo de la ola, a este efecto se le conoce como amortiguamiento de Landau; ya que el campo acelero los electrones estos chocan con las moléculas de oxígeno y nitrógeno, que se encuentran en la capa de la atmosfera conocida como ionosfera, entran en un estado de “excitación” de energía, cuando estas moléculas están volviendo a su estado de reposo producen luces de colores rojo, verde y amarillo, produciendo así las auroras boreales.

Después de cierto tiempo los polos magnéticos de los cuerpos celestes tienden a invertirse, por ejemplo, el sol cambia periódicamente su polaridad cada 11 años, en este evento el campo magnético del sol se debilita hasta desaparecer y vuelve a surgir, pero de manera invertida. Hace aproximadamente 42,000 años la Tierra presentó el mismo fenómeno de inversión de la polaridad del campo magnético, esto ocasionó una gran variedad de cambios catastróficos de proporciones bíblicas; la capa de ozono se esfumó, tormentas eléctricas arrasaron en los trópicos, las capas de hielo y los glaciares aumentaron y el clima cambió violentamente, añadiendo que el sol experimentó diversas fluctuaciones y lanzando numerosas tormentas solares con rayos cósmicos ionizantes que ocasionaron un gran espectáculo de auroras boreales a lo largo del planeta.

Toda esta combinación de catástrofes expuso a la Tierra a una cantidad inmensa de radiación ultravioleta lo que llevó a la extinción de nuestro ancestro el neandertal junto con gran parte de la megafauna del momento, nuestros antepasados más evolucionados encontraron refugio en cuevas para poder sobrevivir, se puede saber por la gran cantidad de arte rupestre que data de hace 42,000 años.

A este evento catastrófico se le conoce como “evento de Laschamps”, durante este evento la fuerza del campo magnético se desplomó a menos del 6% de lo que tenemos hoy en día, lo que ocasionó que la atmósfera perdiera ozono estratosférico. Se llegó a esta conclusión al poder observar los cambios en los anillos de crecimiento de los árboles kauri en Nueva Zelanda.

A últimas fechas algunos satélites han encontrado que en una zona del océano atlántico sur el campo magnético se ha debilitado, no obstante, esto no es algo de qué preocuparse, ya que son fluctuaciones “normales”, aunque si pudiese ser parte de una inversión de los polos ya que esto sucede aproximadamente cada 250,000 años, pero a nivel superficie no es motivo de alarma. Sin embargo, fuera de nuestro planeta si se puede sentir la disminución del campo magnético en esas zonas ya que los satélites y naves que sobrevuelan esos puntos experimentan fallos técnicos.

¿Qué es el campo magnético terrestre?

EL CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE SE

GRADUALMENTE

¿Sabias que el sol invierte su polaridad cada 11 años?

Así se producen las auroras boreales

Como se forman las auroras polares