DECLINAZIONE MAGNETICA: ELEMENTI E CAMPO MAGNETICO TERRESTRE - GEOGRAFÍA - 2026

La declinazione magnetica è l'angolo formato tra il nord magnetico, in cui punta la bussola, e il nord geografico o il nord vero, visto da un punto sulla superficie terrestre.

Pertanto, per conoscere la direzione del vero nord, è necessario effettuare una correzione della direzione indicata dalla bussola, a seconda di dove ti trovi sul globo. Altrimenti puoi finire a molti chilometri dal traguardo.

Figura 1. L'ago della bussola punta sempre al nord magnetico, che non sempre coincide con il nord geografico. Fonte: Pxhere.com.

Il motivo per cui l'ago della bussola non coincide esattamente con il nord geografico è la forma del campo magnetico terrestre. Questo assomiglia a quello di un magnete con il suo polo sud situato a nord, come si può vedere nella figura 2.

Per evitare confusione con il nord geografico (Ng), si chiama nord magnetico (Nm). Ma l'asse del magnete non è parallelo all'asse di rotazione della Terra, ma sono spostati l'uno dall'altro di circa 11,2º.

Figura 2. Tra l'asse di rotazione terrestre e l'asse del dipolo magnetico vi sono circa 11,2º di separazione. Fonte: Wikimedia Commons. JrPol.

Campo magnetico terrestre

Intorno al 1600, il fisico inglese William Gilbert (1544-1603) era molto interessato al magnetismo e condusse numerosi esperimenti con i magneti.

Gilbert si rese conto che la Terra si comporta come se avesse un grande magnete al centro e per dimostrarlo ha usato una pietra magnetica sferica. Ha lasciato le sue osservazioni in un libro intitolato De magnete, il primo trattato scientifico sul magnetismo.

Questo magnetismo planetario non è esclusivo della Terra. Il Sole e quasi tutti i pianeti del Sistema Solare hanno il loro magnetismo. Venere e Marte sono l'eccezione, anche se si ritiene che in passato Marte avesse un proprio campo magnetico.

Per avere un campo magnetico, un pianeta deve avere al suo interno grandi quantità di minerali magnetici, con movimenti che danno origine a correnti elettriche che superano l'effetto delle alte temperature. È noto che il calore distrugge il magnetismo dei materiali.

Spostamento magnetico del nord

Il campo magnetico terrestre è stato estremamente importante per la navigazione e il posizionamento sin dal 12 ° secolo, quando fu inventata la bussola. Già nel XV secolo i navigatori portoghesi e spagnoli sapevano che la bussola non punta esattamente a nord, che la discrepanza dipende dalla posizione geografica e che varia anche nel tempo.

Succede anche che l'ubicazione del nord magnetico abbia subito cambiamenti nel corso dei secoli. James Clark Ross individuò per la prima volta il nord magnetico nel 1831. A quel punto era nel territorio del Nunavut del Canada.

Attualmente il nord magnetico dista circa 1600 km dal nord geografico e si trova intorno all'isola di Bathurst, nel Canada settentrionale. Come curiosità, anche il sud magnetico si sposta, ma curiosamente lo fa molto meno rapidamente.

Tuttavia, questi movimenti non sono fenomeni eccezionali. In effetti i poli magnetici si sono scambiati di posizione più volte durante l'esistenza del pianeta. Questi investimenti si sono riflessi nel magnetismo delle rocce.

Un investimento totale non sempre avviene. A volte i poli magnetici migrano e poi ritornano dove erano prima. Questo fenomeno è noto come "escursione", ritenendo che l'ultima escursione sia avvenuta circa 40.000 anni fa. Durante un'escursione il polo magnetico potrebbe anche trovarsi all'equatore.

Gli elementi del geomagnetismo

Per stabilire correttamente la posizione del campo magnetico è necessario tener conto della sua natura vettoriale. Ciò è facilitato dalla scelta di un sistema di coordinate cartesiane come quello di figura 3, in cui dobbiamo:

- B è l'intensità totale del campo o dell'induzione magnetica

- Le sue proiezioni orizzontali e verticali sono rispettivamente: H e Z.

Figura 3. Il campo magnetico terrestre e le sue proiezioni. Fonte: f. Zapata.

Inoltre, l'intensità del campo e le sue proiezioni sono correlate da angoli:

- Nella figura, D, è l'angolo di declinazione magnetica, formato tra la proiezione orizzontale H e il nord geografico (asse X). Ha un segno positivo a est e un segno negativo a ovest.

- L'angolo tra B e H è l'angolo di inclinazione magnetica I, positivo se B è al di sotto dell'orizzontale.

Le linee isogonali

Una linea isogonica unisce punti che hanno la stessa declinazione magnetica. Il termine deriva dalle parole greche iso = uguale e gonios = angolo. La figura mostra una mappa di declinazione magnetica in cui queste linee possono essere viste.

La prima cosa che si nota sono linee sinuose, poiché il campo magnetico subisce numerose variazioni locali, poiché è sensibile a molteplici fattori. Pertanto, le carte vengono continuamente aggiornate, grazie al continuo monitoraggio del campo magnetico, dalla Terra e anche dallo spazio.

Figura 4. Mappa delle linee isogonali per il 2019. Fonte: Fonte: https://ngdc.noaa.gov.

Nella figura c'è una mappa di linee isogonali, con separazione tra le linee di 2º. Nota che ci sono curve verdi, ad esempio ce n'è una che attraversa il continente americano e ce n'è un'altra che attraversa l'Europa occidentale. Sono chiamate linee agoniche, che significa "senza angolo".

Seguendo queste linee, la direzione indicata dalla bussola coincide esattamente con il nord geografico.

Le linee rosse indicano la declinazione est, per convenzione si dice che abbiano una declinazione positiva, dove la bussola punta ad est del nord vero.

Le linee blu corrispondono invece a un calo negativo. In queste aree, la bussola punta a ovest del vero nord. Ad esempio, i punti lungo la linea che attraversa il Portogallo, la Gran Bretagna settentrionale e l'Africa nordoccidentale hanno una declinazione di -2º ovest.

Figura 5. Mappa delle linee isogonali dell'Europa. Fonte: ngdc.noaa.gov.

Variazioni secolari

Il campo magnetico terrestre, e quindi la declinazione, sono soggetti a variazioni nel tempo. Ci sono variazioni accidentali, come tempeste magnetiche dal Sole e cambiamenti nel modello delle correnti elettriche nella ionosfera. La sua durata varia da pochi secondi a poche ore.

Le variazioni più importanti per la declinazione magnetica sono le variazioni secolari. Sono così chiamati perché apprezzati solo quando si confrontano valori medi, misurati su più anni.

In questo modo sia la declinazione che l'inclinazione magnetica possono variare da 6 a 10 minuti / anno. E si stima che il periodo di tempo dei poli magnetici che si spostano attorno ai poli geografici sia di circa 7000 anni.

L'intensità del campo magnetico terrestre è influenzata anche da variazioni secolari. Tuttavia, le cause di queste variazioni non sono ancora del tutto chiare.

Riferimenti

1. John, T. Il polo nord magnetico della Terra non è più dove pensavi che fosse: si sta muovendo verso la Siberia. Estratto da: cnnespanol.cnn.com
2. Ricerca e scienza. Il campo magnetico terrestre si comporta in modo anomalo e non si sa perché. Estratto da: www.investigacionyciencia.es
3. Istituto Superiore di Navigazione. Declinazione magnetica e carte isogoniche. Estratto da: www.isndf.com.ar.
4. Declinazione magnetica. Estratto da: geokov.com.
5. NCEI. Una guida ai poli nord e sud. Estratto da: noaa.maps.arcgis.com
6. Rex, A. 2011. Fondamenti di fisica. Pearson.
7. Modello magnetico mondiale USA / Regno Unito - 2019.0. Estratto da: ngdc.noaa.gov