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IL CAMPO MAGNETICO - TEORIA MAGNETICA

fisica


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IL CAMPO MAGNETICO:

Il campo geomagnetico è un fenomeno naturale presente sulla Terra, come sul Sole, che è 28 volte                maggiore del nostro pianeta. Esso è paragonabile ad un dipolo magnetico con poli non coincidenti con quelli geografici e non statici e con un asse inclinato di 11,3° gradi rispetto all'asse di rotazione (angolo di d 343e45d eclinazione magnetica).

Il campo magnetico terrestre fa da scudo alla superficie della Terra dalle particelle cariche  del vento solare. Nonostante le numerose ipotesi sull'esistenza di questo campo, le teorie si sono orientate verso un modello analogo a quello di una dinamo ad auto-eccitazione. Il campo magnetico terrestre non è costante nel tempo, ma subisce notevoli variazioni sia in termini direzionali che di intensità.

Esse,(le variazioni), hanno portato nel corso delle Ere geologiche alla deriva dei poli magnetici e a ripetuti fenomeni dell'inversione del campo con scambio reciproco dei poli nord e sud. Il magnetismo terrestre ha una notevole importanza per la vita sulla Terra infatti esso si estende per decine di migliaia di kilometri nello spazio, formando una zona chiamata magnetosfera  la cui presenza genera una sorta di scudo elettromagnetico che devia e riduce il numero di raggi cosmici. (il fenomeno delle aurore polari è dato dall'interazione fra i raggi cosmici solari e la magnetosfera).



La nomenclatura che definisce il polo magnetico nord e sud è solo una convenzione infatti le linee di forza del campo magnetico terrestre entrano al polo nord ed escono da quello sud. Pertanto dal punto di vista magnetico nella Terra, il polo nord magnetico è quello opposto al sud geografico e viceversa. Infatti l'ago nord della bussola non potrebbe indicare un polo di uguale polarità  ma solo l'opposto. È stato quindi imposto per comodità che il polo magnetico sud della Terra (fisico) si chiami polo magnetico nord in associazione a quello geografico e viceversa.

TEORIA MAGNETICA:

In un primo tempo si era ipotizzata la presenza di un magnete ferroso al centro del pianeta, ma poiché alla base della crosta terrestre si supera la temperatura del punto di Curie, i minerali ferro-magnetici perdono le loro proprietà magnetiche e inoltre non spiegherebbe le variazioni e le anomalie del campo magnetico terrestre poiché un magnete permanente manterrebbe stabile tale campo.

TEORIE ELETTRICHE:

Presenza di una spira di corrente elettrica centrale quasi continua.

Nei primi dell'ottocento i fisici scoprirono che i conduttori percorsi da corrente elettrica generavano un campo magnetico. Nacque così una teoria secondo la quale al centro del pianeta vi era un sistema di correnti elettriche.

DINAMO AD AUTO-ECCITAZIONE:

Ponendo in rotazione un disco di materiale conduttore intorno ad un asse ed immergendolo in un campo magnetico,esso genererà un campo elettrico indotto. Il campo elettrico così indotto genera un secondo campo magnetico che a sua volta mantiene il campo elettrico.




Negli anni 50 venne individuato il nucleo esterno come responsabile del campo magnetico, in quanto nel nucleo sono presenti ioni di ferro fluido e la presenza del secondo ciclo di celle convettive. Per innescare il processo rimaneva da trovare una spiegazione al campo magnetico iniziale: potrebbe essere di origine solare,oppure la Terra investita dall'esplosione di una supernova.

ANOMALIE MAGNETICHE E VARIAZIONI DEL CAMPO MAGNETICO:

Il campo magnetico terrestre non è affatto costante  ma è soggetto a variazioni continue sia in termini di direzione che di intensità. Lo studio della magnetizzazione delle rocce del passato ha mostrato infatti come il campo sia soggetto ad avere proprie inversioni di polarità magnetica che interessano tutte le regioni della Terra anche se i cambiamenti nella direzione del campo geomagnetico sono meglio conosciute per gli ultimi cinque milioni di anni, tuttavia oggi disponiamo di informazioni di cambiamenti di polarità fino a 80 milioni di anni fa.

L' epoca in cui viviamo oggi è definita per convenzione polarità normale ed è cominciata 780.000 anni fa; precedentemente vi è un'epoca di polarità inversa.

MAGNETIZZAZIONE DELLE ROCCE E PALEOMAGNETISMO:

Magnetizzazione: le rocce sono aggregati di minerali che contengono in piccola quantità anche minerali magnetici (ossidi del ferro). Quando il magma si raffredda e diventa roccia, i minerali presenti nel magma si orientano secondo le linee di forza del campo magnetico. Andando a studiare l'orientamento delle rocce si è visto che c'è un'inversione della polarità.

Il paleomagnetismo: è lo studio del campo magnetico terrestre del passato così come registrato da rocce e sedimenti nel momento della loro formazione.

Lo studio del campo magnetico  condotto lungo le dorsali oceaniche è stato determinante per la formazione della teoria della tettonica delle placche lungo le dorsali vi è una continua emissione di lava basaltica ricca di minerali ferro-magnetici che raffreddandosi registra il campo geomagnetico presente e le inversioni di polarità nel tempo permettendo così di riconoscere il fenomeno dell'espansione dei fondali oceanici.







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