Scienze

  • Materia: Scienze
  • Visto: 7556
  • Data: 2005
  • Di: Redazione StudentVille.it

Il Campo Magnetico Terrestre

Le varie dimostrazioni sull'esistenza del campo magnetico terrestre.

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Fin dal XVII secolo è noto che la Terra si comporta come un enorme magnete. Infatti, se si posiziona, in un punto qualunque della superficie terrestre un ago magnetico libero di ruotare su un piano orizzontale, si nota che esso si orienta con il Nord approssimativamente verso il nord geografico (e Sud magnetico). Ciò dimostra l’esistenza di un campo magnetico terrestre. Esso può essere rappresentato immaginando che al centro della terra si trovi una sbarra magnetica dotata di due poli ed inclinata, rispetto all’asse terrestre, di circa 110. Il polo Nord ed il polo Sud magnetici non coincidono quindi con i poli geografici, ed anzi il polo Nord magnetico si trova in prossimità del polo Sud geografico e viceversa. Le linee di forza del campo escono dal polo Nord per poi chiudersi nel polo Sud. In realtà i poli magnetici non sono diametralmente opposti, come quelli geografici, poiché la loro congiungente non passa per il centro della Terra, ma a circa 1200 Km da esso. Inoltre essi non sono fissi; non possono quindi essere indicati con due punti geometrici veri e propri, ma sono localizzati entro zone di estensione variabile che cambiano nel tempo.

Le cause del magnetismo terrestre non sono ancora del tutto chiare. Fino a qualche tempo fa si pensava che esso fosse dovuto alla presenza del nucleo di sostanze ferromagnetiche, quali il ferro, il nichel ed il cobalto, ma l’ipotesi è risultata inesatta dato che al centro della Terra le temperature raggiungono valori molto elevati e noi sappiamo che tali sostanze, oltre il punto di Curie, perdono le loro proprietà magnetiche. Più attendibile è, invece, l’ipotesi che giustifica l’esistenza del campo geomagnetico con la presenza di correnti elettriche macroscopiche all’interno della Terra.

Siccome l’asse magnetico e quello geografico non coincidono perfettamente, l’ago magnetico non indica l’esatta posizione del Nord geografico, ma viene deviato. L’angolo, sul piano orizzontale, tra la direzione dell’ago e il meridiano passante per il luogo, è detto declinazione magnetica. Il suo valore varia da luogo a luogo e, per la stessa località, muta nel tempo. La declinazione può essere verso est (e quindi è detta orientale o positiva), o verso ovest (e quindi è detta occidentale o negativa) rispetto al meridiano geografico; è nulla per tutti i punti situati sul meridiano geografico passante per i poli magnetici.

Se in una bussola l’ago magnetico, che è appoggiato a un solo punto di sostegno, è libero di muoversi sia in orizzontale sia in verticale, esso non si dispone su di un piano perfettamente orizzontale: può essere positiva (nell’emisfero boreale) o negativa (nell’emisfero australe) a seconda che il Nord dell’ago sia situato sotto o sopra l’orizzonte. L’angolo compreso tra il piano d’inclinazione dell’ago ed il piano orizzontale è detto inclinazione magnetica. Essa varia da 00 a 900, a mano a mano che ci si sposta dall’equatore magnetico ai poli magnetici. L’inclinazione è dovuta al fatto che l’ago calamitato assume sempre posizioni parallele alle linee di forza del campo.

Grazie ad uno strumento particolarmente sensibile, il magnetometro, è possibile misurare l’intensità, cioè la forza esercitata punto per punto sulla superficie terrestre dal campo magnetico e la sua direzione.

Con i dati ricavati si possono costruire carte in cui vengono collegati tutti i luoghi che hanno la stessa declinazione magnetica (carta delle isogone, infatti il termine "isogono" viene dal greco isos = uguale e gonios = angolo) e carte che hanno la stessa inclinazione magnetica (carta delle isocline, infatti il termine isogono viene dal greco eisos = uguale e Klino = inclinare).

Il campo magnetico terrestre si estende anche al di sopra della superficie terrestre, con un’intensità che diminuisce con l’aumentare della distanza dal pianeta. La regione di spazio che circonda la Terra in cui si risente l’azione del campo geomagnetico è detta Magnetosfera e costituisce una specie di scudo protettivo contro le radiazioni cosmiche.

Il campo magnetico terrestre non è costante e stabile, ma presenta variazioni della declinazione e dell’inclinazione magnetica diurna ed annuali, che vengono dette variazioni a breve periodo e dipendono essenzialmente dal moto di rivoluzione della Terra intorno al Sole ed altre che hanno una periodicità regolare. Attualmente l’intensità del campo magnetico dipolare si sta riducendo: dal 1830 a oggi è diminuita del 5%. Inoltre l’asse magnetico ha subito negli ultimi 150 anni uno spostamento evidente verso Ovest, pur non mutando latitudine. Le variazioni più importanti sono sicuramente le inversioni del campo magnetico scoperte attraverso i minerali e le rocce, cioè studiando ciò che comunemente viene definito magnetismo fossile. Con periodicità irregolare il campo magnetico inverte le sue polarità. La causa di ciò non è ancora chiara. Durante il periodo di tale inversione il campo magnetico terrestre è quasi nullo e la Terra perde una gran parte dello scudo magnetico che la protegge dai raggi cosmici, che sono dannosi per gli esseri viventi.

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