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Polo nord magnetico: possibile causa sulla migrazione

Il campo magnetico terrestre è una guaina di energia geomagnetica che protegge il pianeta da radiazioni solari mortali e distruttive. Senza di essa, i venti solari potrebbero spogliare la Terra dei suoi oceani e della sua atmosfera.

Ma il campo magnetico e i suoi poli non sono statici. Da quando gli scienziati hanno scoperto l’esistenza del polo nord magnetico nel 1831, si è spostato di 2000 Km. Il sud magnetico, tuttavia, non si è spostato nell’ultimo secolo.

Tenere sotto controllo i cambiamenti nel campo magnetico è un imperativo, poiché i sistemi di navigazione si basano su di esso. Lo stesso vale per le app GPS e le compagnie aeree commerciali.

Ecco perché ogni cinque anni, BGS e NOAA rilasciano un World Magnetic Model aggiornato.

Il MMM non è un’istantanea statica di come appare il campo magnetico terrestre ogni cinque anni. Piuttosto, è un elenco di numeri che consente ai dispositivi e ai navigatori di calcolare l’aspetto del campo magnetico in qualsiasi parte della Terra in qualsiasi momento durante i cinque anni successivi alla pubblicazione del modello. Il MMM è stato aggiornato nel 2015 ed è previsto un’altro aggiornamento per il 2020.

Di recente, comunque il nord magnetico attorno all’Artico ha accelerato così tanto che ha reso impreciso il MMM.

Come mappare un campo magnetico

polo nord magnetico
Il polo nord magnetico si è spostato a nord con una velocità sorprendente dal 1900.  Wikimedia Commons

Il movimento insolitamente veloce del polo nord magnetico negli ultimi cinque anni ha introdotto errori nel modello del 2015 così grande da preoccupare l’esercito americano.

“Abbiamo chiesto al Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti se volevano un aggiornamento anticipato e hanno detto sì”, ha affermato Beggan. “La difesa del ministero del Regno Unito non è stata disturbata in alcun modo.”

Così il MMM ha ricevuto un “aggiornamento fuori ciclo” senza precedenti a febbraio. Quindi l’aggiornamento pianificato  per il 2020 è stato rilasciato il 10 dicembre 2019.

Secondo Beggan, tuttavia, una discrepanza tra il MMM e il movimento del polo magnetico non ci influenza tanto quanto si potrebbe pensare.

“Bussole e GPS funzioneranno come al solito; non è necessario preoccuparci per la vita quotidiana”, ha detto in un comunicato stampa.

Solo le compagnie di perforazione direzionale e il Dipartimento della Difesa hanno bisogno di un modello più aggiornato e accurato, ha aggiunto. Questo perché le compagnie di perforazione usano le bussole e il campo magnetico per guidare le punte. Il DOD, nel frattempo, vuole la massima precisione possibile per i sistemi di navigazione degli aerei e sottomarini.

Polo nord magnetico: possibile causa sulla migrazione

Il Polo Nord non è più quello di una volta. Bene, il Polo Nord geografico rimane fisso nel tempo (principalmente perché è definito per rimanere fisso nel tempo) ma il polo nord magnetico si muove costantemente.

E nell’ultimo decennio si è trasferito dal Canada verso la Siberia quattro volte più velocemente di quanto non sia stato negli ultimi due secoli. Armati dei dati del satellite Swarm dell’ESA, gli scienziati potrebbero finalmente sapere perché: lo spostamento del nostro polo nord magnetico è in competizione tra una lotta titanica di due pennacchi magnetici concorrenti.

Anche se il campo magnetico terrestre sembra proprio un magnete a barra, con due poli su entrambe le estremità, il modo in cui viene generato è molto più complesso. Nel profondo della Terra, gli strati esterni del nostro nucleo sono di ferro fuso liquido.

polo nord magnetico

Il complesso nucleo fuso della Terra genera il nostro impressionante campo magnetico. Fonte: ESA

Il ferro liquido ruota rapidamente, facendo circolare freneticamente le sue cariche elettriche. Queste cariche in movimento generano una corrente elettrica e ogni sua piccola variazione viene amplificata, piegandosi su se stessa e generando un campo magnetico – uno dei campi magnetici più forti nel sistema solare, in grado di perforare la superficie stessa e di estendersi migliaia di chilometri nello spazio.

Le linee di campo magnetico abbandonano la Terra al Polo Sud geografico (abbastanza caoticamente, quello che chiamiamo “Polo Sud” è in realtà il polo nord magnetico, ma questa è una storia diversa), si curva e si inarcano verso nord prima di precipitare di nuovo nel Crosta terrestre nel nord del Canada.

Poiché il nostro campo magnetico viene generato dalla torsione caotica e dal groviglio di correnti elettriche di ferro nel nostro nucleo, il campo magnetico cambia costantemente forma e posizione nel corso degli anni. Tutto ciò è a noi noto da quando abbiamo iniziato a misurarlo nei primi anni del 1800, ma la causa del recente spostamento del nord magnetico è stata un mistero.

La missione Swarm dell’ESA, che ha mappato i dettagli del campo magnetico terrestre, può darci alcuni indizi. Sembra che la posizione del polo magnetico nord sia determinata dal bilanciamento di due enormi regioni magnetiche immerse dentro la Terra l’una accanto all’altra. Una di quelle chiazze sembra indebolirsi, permettendo all’altra di dominare, spingendo il campo magnetico verso la Siberia.

polo nord magnetico
Due pennacchi magnetici giocano a tiro alla fune, con il polo nord magnetico della Terra intrappolato nel mezzo. Fonte: ESA

Per quanto i ricercatori possono dire, questo movimento continuerà per almeno un altro decennio, ma essendo il nucleo terrestre molto complesso è impossibile dire cosa accadrà in futuro. Il polo nord magnetico potrebbe tornare nella sua dimora canadese, oppure potrebbe emigrare in modo permanente nelle regioni remote della Russia orientale.

In ogni caso, è necessario monitorare attentamente i movimenti del nord magnetico. I sistemi di navigazione in tutto il mondo, incluso il telefono cellulare, si basano su bussole per facilitare la navigazione, insieme ai sistemi GPS. Se sbagliano la posizione del nord magnetico, non si è in grado di orientarci.

Il tracciamento preciso della posizione richiede la conoscenza dei dettagli dei cambiamenti del campo magnetico terrestre di anno in anno e questo rapido spostamento ci costringe a rivedere le nostre mappe più velocemente di quanto ci aspettiamo.

Magnetic North Pole 1840–2019 – A differenza del nostro Polo Nord geografico, che si trova in una posizione fissa, il nord magnetico si muove. Questo è noto da quando è stato misurato per la prima volta nel 1831, e successivamente mappato alla deriva lentamente dall’Artico canadese verso la Siberia. Una delle conseguenze pratiche di ciò è che il World Magnetic Model deve essere aggiornato periodicamente con la posizione attuale del polo. Il modello è vitale per molti sistemi di navigazione utilizzati da navi, mappe di Google e smartphone, ad esempio.

Tra il 1990 e il 2005 il nord magnetico ha accelerato dalla sua velocità storica di 0-15 km all’anno, alla sua velocità attuale di 50–60 km all’anno. Alla fine di ottobre 2017, ha attraversato la linea della data internazionale, passando entro 390 km dal polo geografico, e ora si sta dirigendo a sud.

La missione Swarm non viene utilizzata solo per tenere traccia del nord magnetico, ma gli scienziati stanno utilizzando i suoi dati per misurare e districare i diversi campi magnetici che derivano dal nucleo, dal mantello, dalla crosta, dagli oceani, dalla ionosfera e dalla magnetosfera della Terra.

Il nostro campo magnetico esiste a causa di un oceano di ferro liquido surriscaldato e vorticoso che costituisce il nucleo esterno. Come un conduttore rotante in una dinamo da bicicletta, questo ferro in movimento crea correnti elettriche, che a loro volta generano il nostro campo magnetico in continua evoluzione. Tracciare i cambiamenti nel campo magnetico può quindi dire ai ricercatori come si muove il ferro nel nucleo. Crediti: geoGraphics

 

Riferimenti e approfondimenti

  1. Luigi Bignami, Inversione del campo magnetico della Terra: 7 cose da sapere, in Focus, 15 maggio 2016.
  2. Quale differenza tra poli geografici e magnetici?, in Focus.it
  3. Amici della Scienza
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