Campo Magnético de la Tierra

Actualmente se sabe que el núcleo de la Tierra a una profundidad de 3.000 kilómetros, el núcleo externo del planeta esta compuesto por una capa de hierro fundido a altas temperaturas; y que debido a la circulación de esta enorme masa de minerales fundidos actúan como una especie de imán gigantesco, generando corrientes eléctricas y el principal factor que origina el denominado campo magnético de la Tierra. Calculándose según el dato de los científicos, en que esta capa genera el 95% del campo magnético, al que también atribuyen los minerales que hay en el manto, en la corteza, la ionosfera, la magnetosfera e incluyendo hasta los océanos, debido que el agua salubre conduce la electricidad.

Tomado de: http://www.elmundo.es/ciencia/2014/06/29/53adcf4b22601d1b348b456f.html

Los científicos comparan el campo magnético como una especie de capa o burbuja gigante que actúa como un escudo protector de la Tierra, pues la resguarda de las ondas ultravioletas del sol (UV). Explica el científico Andrew Jackson durante el congreso de la Agencia Espacial Europea (ESA) celebrada en Copenhague para presentar los primeros resultados de la misión Swarm, lanzada el pasado 22 de noviembre desde Cosmodromo de Plesetsk, en Rusia. 

Tres satélites identicos__________________________________

Con los tres satélites idénticos que conforman esta ambiciosa misión de observación terrestre, la ESA pretende entender mejor y medir los cambios que se están produciendo en el campo magnético. Debido que aunque hace 2.000 años los chinos inventaron la brújula, comenzándose a investigar el magnetismo, la generación y funcionamiento del campo magnético; aún son unos de los procesos más misteriosos de la Tierra.

Los tres satélites que se encargan de medir las señales magnéticas emitidas por el núcleo, el manto, la corteza, los océanos, la ionosfera y la magnetosfera; se encuentra en su órbita de trabajo desde el 17 de abril. Uno de ellos se encuentra a los 530 kilómetros de altura, mientras que los otros dos están a 460 kilómetros, y a a lo largo de la misión, irán cayendo hasta los 300 km.

Con estos estudios los científicos han detectado que el campo magnético de la tierra  se está debilitando. Estimando un debilitamiento del 5% en los últimos 100 años, aunque en algunas zonas esta perdida se ha acelerado. Y las observaciones realizadas durante los primeros meses de funcionamiento de los satélites Swarm han confirmado ese debilitamiento en buena parte del globo. Sin embargo, según revelaron en Copenhague los responsables científicos de esta misión, en una región situada al suroeste de África y al sur de la India, el campo se está reforzando.

En la región en que el campo magnético es especialmente débil (su intensidad es la mitad que en Europa) y, por lo tanto, la radiación solar es mas fuerte, denominada como "Anomalía del Atlántico Sur". Lugar en que los satélites sufren mayores problemas técnicos con un 90% al pasar por esta zona.

La nanotesla (nT) es la unidad utilizada por los científicos para medir la intensidad del campo magnético, con un máximo de 60.000 nanoteslas; cifra registrada en la zona del planeta en la que el escudo protector es más robusto, como se aprecia en el mapa.

Inversión de los polos magnéticos_________________________

Muchos científicos creen que este debilitamiento del campo magnético detectado en el ultimo siglo podría ser un precursor de la inversión de los polos magnéticos. Tratándose de un proceso natural que se ha producido varias veces a lo largo de los últimos 200 millones de años, aunque los sedimentos marinos muestran que no suceden de manera regular. La última reversión geomagnética ocurrió hace 780.000 años, aunque de las anteriores que se tienen constancia se produjeron hace 900.000 años y hace 1.060.000 años respectivamente. Es decir, hubo tres inversiones de los polos relativamente rápidas, entre las que transcurrieron menos de 200.000 años, y después ha habido un largo periodo sin que se volviera a producirse: <<la inversión de los polos magnéticos podría ocurrir en cualquier momento>>, afirma Roger Haagmans, que aclara, que <<no es un proceso que se detecte de un día para otro, necesitas cientos o miles de años>>.

A pesar de que los científicos consideran que esa inversión de los polos magnéticos que ocurre cada cientos de miles de años no tendrá consecuencias para la tierra, se cree que ciertas aves o especies como los tiburones que usan el campo magnético para orientarse y navegar, según admite Roger Haagmans, no sabe si esa reversión de los polos magnéticos podría llegar a afectarles de algún modo.

Más vulnerables somos a los efectos de las partículas emitidas por el sol cuando traspasan esa barrera protectora que representa el campo magnético. Las auroras son la expresión más visible de la interacción entre el astro rey y la Tierra, aunque sus efectos también pueden causar problemas. Como recuerda Volker Liebig, director del programa de Observación de la Tierra de la ESA, en ocasiones la radiación solar traspasa el campo magnético y llega a la tierra, con la capacidad de causar daños a los sistemas eléctricos; ocurrido en Canadá en 1989. Una fuerte tormenta geomagnética provoco un apagón en la provincia de Quebec. La aurora que se genero fue incluso en latitudes bajas como Florida (EEUU) y Cuba.

A medida del siglo XIX, se registró la que se considera la tormenta geomagnética mas grave que ha ocurrido, que dejo fuera de servicio al sistema telégrafos de todo el mundo, que era el único modo de comunicación en aquella época.

El pasado 8 de abril, los satélites Swarm registraron una tormenta geomagnética que afortunadamente, y como ocurre en la parte de las ocasiones, no tuvo consecuencias negativas para la Tierra.

Con los datos de Swarm, los científicos también han podido comprobar como el polo norte magnético se esta desplazando hacia el norte de Siberia, por lo que creen que en unos años coincidirá con el polo norte geográfico. << Solo sabemos que se mueve hacia el norte, como ha estado haciendo durante los últimos 100 años, pero más rápido. La velocidad era de 10  - 20 km al año, pero en el 2013 se desplazó a una velocidad de 50 - 60 km.>> afirma Olsen. <<Curiosamente el polo sur magnético no se desplazo tan rápido. No sabemos porqué. Lo que si sabemos es que este proceso tiene su origen en el interior de la Tierra, a 3.000 km de profundidad>>.

El campo magnético terrestre sigue siendo un misterio, a pesar de que son muchos los científicos que a lo largo de la historia han intentado entender que es y como funciona. En el siglo XIII, Petrus Peregrinus fue uno de los primeros en investigarlo. En los siglos siguientes fueron importantes las contribuciones de William Gilbert, Henry Gelibrand, Michael Faraday, que sentó las bases físicas de este proceso, Carl Friedrich Gauss o Joseph Larmor.

Los instrumentos de medición colocados en diversos puntos del globo llevan décadas midiendo el campo magnético y constatando los cambios que se producen, los magnetómetros no eran capaces de detectar, por ejemplo, la Anomalía del Atlántico Sur. Por ello, las misiones espaciales han supuesto un gran avance en el estudio de este proceso. La NASA envió la primera en 1979. Magsat, como fue bautizada, realizó un mapa del campo magnético. Dinamarca en 1999 y Alemania en 2000, hicieron otras dos misiones centradas en el magnetismo. También en ese año, la Agencia Espacial Europea lanzó Cluster, cuyos resultados se complementarán con los de Swarm.

«Queremos mejorar el procesado de datos», dice Nils Olsen. Para lograrlo, los científicos trabajan conjuntamente con los ingenieros que desarrollan el software y los procesos necesarios para traducir las mediciones dadas por los satélites (datos brutos) en información útil, con la que realizan estudios y elaboran sus mapas. De esa área se encarga María-José Brazal, una de las asistentes al congreso de Copenhague; Física de formación, trabaja para la empresa GMV y está involucrada en Swarm desde su origen, en el 2008. Desde el año pasado trabaja en Polonia y es la jefa del grupo que ha hecho algunos de los procesadores de datos operacionales. Se trata de un proceso complejo que se divide en varios niveles. Según van pasando por ellos, los datos se van puliendo y afinando más.«Queremos conseguir un buen modelo para del campo magnético para predecir cómo se va a comportar el núcleo terrestre a largo plazo, predecir el futuro. Lo cual no quiere decir que ya no vayamos a necesitar más datos. Porque el modelo puede estar mal y puede ocurrir un fenómeno físico que no esperabas. Siempre es necesario comprobar los datos cada cierto tiempo», dice Haagmans. «Creo que con Swarm podemos hacer muchos progresos para comprender estos rápidos y pequeños cambios que se están produciendo. Pero no tendremos la respuesta definitiva».

Mas información: http://www.elmundo.es/ciencia/2014/06/29/53adcf4b22601d1b348b456f.html