- El camp magnètic terrestre
- Desplaçament de el nord magnètic
- Els elements de l'geomagnetisme
- Les línies isògones
- Les variacions seculars
- referències
La declinació magnètica és l'angle format entre el nord magnètic -al qual apunta la brújula- i el nord geogràfic o nord veritable, vist des d'un punt situat sobre la superfície terrestre.
Per això, per conèixer la direcció de nord veritable, cal dur a terme una correcció de l'adreça indicada per la brúixola, depenent de el lloc de l'globus on s'estigui. En cas contrari es pot acabar a molts quilòmetres de la meta.
Figura 1. L'agulla de la brúixola sempre apunta al nord magnètic, que no sempre coincideix amb el geogràfic. Font: Pxhere.com.
La raó que l'agulla de la brúixola no coincideixi exactament amb el nord geogràfic és la forma de camp magnètic terrestre. Aquest s'assembla a el d'un imant amb el seu pol sud localitzat a nord, com es pot apreciar a la figura 2.
Per evitar confusions amb el nord geogràfic (Ng), se li denomina nord magnètic (Nm). Però l'eix de l'imant no és paral·lel a l'eix de rotació de la Terra, sinó que estan desplaçats entre si uns 11.2º.
Figura 2. Entre l'eix de rotació terrestre i l'eix de l'dipol magnètic hi ha aproximadament 11.2º de separació. Font: Wikimedia Commons. JrPol.
El camp magnètic terrestre
Cap a 1600, el físic anglès William Gilbert (1544-1603) estava molt interessat en el magnetisme i va dur a terme nombrosos experiments amb imants.
Gilbert es va adonar que la Terra es comporta com si tingués un gran imant en el seu centre, i per demostrar-ho, va utilitzar una pedra magnètica esfèrica. Ell va deixar les seves observacions en un llibre anomenat De Magnete, el primer tractat científic sobre el magnetisme.
Aquest magnetisme planetari no és exclusiu de la Terra. El Sol i gairebé tots els planetes de el sistema solar posseeixen magnetisme propi. Venus i Mart són l'excepció, encara que es creu que en el passat, Mart va tenir un camp magnètic propi.
Per tenir camp magnètic, un planeta ha de tenir en el seu interior grans quantitats de minerals magnètics, amb moviments que donen lloc a corrents elèctrics que superin l'efecte de les elevades temperatures. És un fet conegut que la calor destrueix el magnetisme dels materials.
Desplaçament de el nord magnètic
El camp magnètic de la Terra ha estat importantíssim per a la navegació i el posicionament des del segle XII, quan es va inventar la brúixola. Per al segle XV, els navegants portuguesos i espanyols ja sabien que la brúixola no apunta exactament a nord, que la discrepància depèn de la posició geogràfica i que a més, varia amb el temps.
A més passa que la ubicació de nord magnètic ha experimentat canvis al llarg dels segles. James Clark Ross va localitzar per primera vegada a nord magnètic en 1831. Per a aquest llavors era al territori Nunavut al Canadà.
Actualment el nord magnètic dista uns 1600 km de nord geogràfic i es troba al voltant de l'illa de Bathurst, a nord del Canadà. Com a curiositat, el sud magnètic també es mou, però curiosament, ho fa amb força menys rapidesa.
No obstant això aquests moviments no són fenòmens excepcionals. De fet els pols magnètics han intercanviat posicions diverses vegades al llarg de l'existència d'planeta. Aquestes inversions han quedat plasmades en el magnetisme de les roques.
No sempre passa una inversió total. De vegades els pols magnètics migren i després retornen a el lloc on es trobaven anteriorment. A aquest fenomen se'l coneix com "excursió", creient-se que l'última excursió va passar fa uns 40.000 anys. Durant una excursió el pol magnètic podria arribar a estar fins i tot a l'equador.
Els elements de l'geomagnetisme
Per establir correctament la posició de el camp magnètic és necessari prendre en compte la seva naturalesa vectorial. Això es facilita mitjançant l'elecció d'un sistema de coordenades cartesià com el de la figura 3, en el qual s'ha de:
- B és la intensitat total de camp o inducció magnètica
- Les seves projeccions horitzontal i vertical respectivament són: H i Z.
Figura 3. El camp magnètic terrestre i les seves projeccions. Font: f. Zapata.
A més, la intensitat de camp i les seves projeccions estan relacionades mitjançant angles:
- A la figura, D, és l'angle de declinació magnètica, format entre la projecció horitzontal H i el nord geogràfic (eix X). Té signe positiu cap a l'est i negatiu cap a l'oest.
- L'angle que hi ha entre B i H és l'angle d'inclinació magnètica I, positiu si B està sota de l'horitzontal.
Les línies isògones
Una línia Isògona uneix punts que tenen la mateixa declinació magnètica. El terme prové de les paraules gregues iso = igual i gonios = angle. A la figura es mostra un mapa de declinació magnètica en el qual s'aprecien aquestes línies.
El primer que s'adverteix que són línies sinuoses, ja que el camp magnètic experimenta nombroses variacions locals, ja que és sensible a múltiples factors. Per això, les cartes s'actualitzen contínuament, gràcies a que el camp magnètic és monitoritzat contínuament, des de la terra i des de l'espai també.
Figura 4. Mapa de línies isògones de 2019. Font: Font:
A la figura hi ha un mapa de línies isògones, amb separació entre línies de 2n. Cal observar que hi ha corbes de color verd, per exemple n'hi ha una que travessa el continent americà i hi ha una altra que passa per Europa occidental. Es denominen línies agòniques, que significa «sense angle».
Quan se segueix per aquestes línies, la direcció indicada per la brúixola coincideix exactament amb el nord geogràfic.
Les línies vermelles assenyalen declinació aquest, per convenció es diu que tenen declinació positiva, on la brúixola apunta l'est de nord veritable.
En canvi, les línies blaves corresponen a una declinació negativa. En aquestes àrees, la brúixola apunta l'oest de nord veritable. Per exemple, els punts al llarg de la línia que passa per Portugal, nord de Gran Bretanya i nord-oest d'Àfrica, tenen declinació -2º oest.
Figura 5. Mapa de línies isògones d'Europa. Font: ngdc.noaa.gov.
Les variacions seculars
El camp magnètic terrestre, i per tant la declinació, estan subjectes a canvis en el temps. Hi ha variacions de caràcter accidental, com tempestes magnètiques provinents de el Sol i canvis en el patró de corrents elèctrics a la ionosfera. La seva durada comprèn des de pocs segons fins algunes hores.
Les variacions més importants per a la declinació magnètica són les variacions seculars. Es diuen així perquè només s'aprecien quan es comparen els valors mitjans, mesurats al llarg de diversos anys.
D'aquesta manera, tant la declinació com la inclinació magnètica poden variar entre 6 a 10 minuts / any. I el període de temps de la deriva dels pols magnètics al voltant dels pols geogràfics s'ha estimat en uns 7000 anys.
La intensitat de camp magnètic terrestre també es veu afectada per les variacions seculars. No obstant això les causes d'aquestes variacions encara no estan d'el tot clares.
referències
- John, T. El pol nord magnètic de la Terra ja no està on creies: s'està movent cap a Sibèria. Recobrat de: cnnespanol.cnn.com
- Investigació i Ciència. El camp magnètic terrestre s'està portant malament i no se sap per què. Recuperat de: www.investigacionyciencia.es
- Institut Superior de Navegació. Declinació magnètica i cartes isogónicas. Recuperat de: www.isndf.com.ar.
- Magnetic declination. Recobrat de: geokov.com.
- NCEI. A Guide to the North and South Poles. Recobrat de: noaa.maps.arcgis.com
- Rex, A. 2011. Fonaments de Física. Pearson.
- US / UK World Magnetic Model - 2019.0. Recobrat de: ngdc.noaa.gov