El campo magnético terrestre

Hola a todos

Hoy alguien me preguntó sobre el la capa más interna de la Tierra. Bueno, la capa más interna de la Tierra se llama Núcleo. Éste se encuentra fundido (núcleo externo) y está formado por metales como Níquel y Hierro, principalmente. Como consecuencia de la rotación del núcleo se produce un campo magnético. Es como si en el centro de la Tierra hubiera un imán muy grande. Este campo magnético es muy importante, por varias razones. En primer lugar nos protege del viento solar y de las radiaciones cósmicas. El viento solar es un plasma, gas de hidrógeno casi perfectamente ionizado, que emana del Sol, habiendo sido parte de la corona solar. La velocidad del flujo del plasma es de 300 a 400 km/seg en condiciones normales y puede llegar a 800 km/seg en una tormenta. Cuando el modelo de la Tierra no tiene campo, el plasma hace impacto directo con la superficie.

En cambio, cuando se le conecta un fuerte imán, el plasma se desvía y se forma una cavidad alrededor del modelo de la Tierra. La enorme cavidad natural en torno a la Tierra es conocida actualmente como la magnetósfera y su larga cola debida al viento solar en dirección opuesta al Sol es llamada cola geomagnética. Las partículas cargadas, principalmente electrones y protones, quedan atrapadas en diferentes ''cinturones'' de energía llamados cinturones Van Allen.

Así pues, el campo magnético terrestre constituye una defensa para la Tierra de las partículas cargadas que permanecen en órbitas que oscilan de norte a sur del ecuador magnético en los cinturones Van Allen.

También el campo magnético es el responsable de las auroras boreales.

Una aurora boreal o polar se produce cuando una eyección de masa solar choca con los polos norte y sur de la magnetosfera terrestre, produciendo una luz difusa pero predominante proyectada en la ionosfera terrestre.Ocurren cuando partículas cargadas (protones y electrones) procedentes del Sol, son guiadas por el campo magnético de la Tierra e inciden en la atmósfera cerca de los polos. Cuando esas partículas chocan con los átomos y moléculas de oxígeno y nitrógeno, que constituyen los componentes más abundantes del aire, parte de la energía de la colisión excita esos átomos a niveles de energía tales que cuando se desexcitan devuelven esa energía en forma de luz visible.

El Sol, situado a 150 millones de km de la Tierra, está emitiendo continuamente partículas cargadas: protones, con carga positiva, y electrones, con carga negativa. Ese flujo de partículas constituye el denominado viento solar. La superficie del Sol o fotosfera, se encuentra a unos 6000 ºC, sin embargo, cuando se asciende en la atmósfera del Sol hacia capas superiores la temperatura aumenta en vez de disminuir, tal y como la intuición nos sugeriría. La temperatura de la corona solar, la zona más externa que se puede apreciar a simple vista sólo durante los eclipses totales de Sol, alcanza temperaturas de hasta 3 millones de grados. El causante de ese calentamiento es el campo magnético del Sol, que forma estructuras espectaculares como se ve en las imágenes en rayos X. Al ser la presión en la superficie del Sol mayor que en el espacio vacío, las partículas cargadas que se encuentran en la atmósfera del Sol tienden a escapar y son aceleradas y canalizadas por el campo magnético del Sol, alcanzando la órbita de la Tierra y más allá. Existen fenómenos muy energéticos, como las fulguraciones o las eyecciones de masa coronal que incrementan la intensidad del viento solar

Las partículas del viento solar viajan a velocidades desde 300 a 1000 km/s, de modo que recorren la distancia Sol-Tierra en aproximadamente dos días. En las proximidades de la Tierra, el viento solar es deflectado por el campo magnético de la Tierra o magnetósfera. Las partículas fluyen en la magnetosfera de la misma forma que lo hace un río alrededor de una piedra o de un pilar de un puente. El viento solar también empuja a la magnetosfera y la deforma de modo que en lugar de un haz uniforme de líneas de campo magnético como las que mostraría un imán imaginario colocado en dirección norte-sur en el interior de la Tierra, lo que se tiene es una estructura alargada con forma de cometa con una larga cola en la dirección opuesta al Sol. Las partículas cargadas tienen la propiedad de quedar atrapadas y viajar a lo largo de las líneas de campo magnético, de modo que seguirán la trayectoria que le marquen éstas. Las partículas atrapadas en la magnetosfera colisionan con los átomos y moléculas de la atmósfera de la Tierra, típicamente oxígeno (O), nitrógeno (N) atómicos y nitrógeno molecular (N₂) que se encuentran en su nivel más bajo de energía, denominado nivel fundamental. El aporte de energía proporcionado por las partículas perturba a esos átomos y moléculas, llevándolos a estados excitados de energía. Al cabo de un tiempo muy pequeño, del orden de las millonésimas de segundo o incluso menor, los átomos y moléculas vuelven al nivel fundamental, y devuelven la energía en forma de luz. Esa luz es la que vemos desde el suelo y denominamos auroras. Las auroras se mantienen por encima de los 95 km porque a esa altitud la atmósfera es tan densa y los choques con las partículas cargadas ocurren tan frecuentemente que los átomos y moléculas están prácticamente en reposo. Por otro lado, las auroras no pueden estar más arriba de los 500-1000 km porque a esa altura la atmósfera es demasiado tenue –poco densa- para que las pocas colisiones que ocurren tengan un efecto significativo.

Se le llama aurora boreal cuando se observa este fenómeno en el hemisferio norte y aurora austral cuando es observado en el hemisferio sur. No hay diferencias entre ellas.

Os pongo unas fotillos. Espero que os haya gustado.