{"id":3030,"date":"2008-08-11T00:00:00","date_gmt":"2008-08-10T22:00:00","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"3030","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/3030\/","title":{"rendered":"Perch\u00e8 il polo nord magnetico non coincide con quello geografico?"},"content":{"rendered":"<p>\n<meta http-equiv=\"Content-Type\" content=\"text\/html; charset=utf-8\" \/><br \/>\n<meta name=\"ProgId\" content=\"Word.Document\" \/><br \/>\n<meta name=\"Generator\" content=\"Microsoft Word 11\" \/><br \/>\n<meta name=\"Originator\" content=\"Microsoft Word 11\" \/>\n<link rel=\"File-List\" href=\"file:\/\/\/C:DOCUME~1AMMINI~1IMPOST~1Tempmsohtml1&#65533;1clip_filelist.xml\" \/><\/p>\n<p><!--[if gte mso 9]><xml>\n<w:WordDocument>\n<w:View>Normal<\/w:View>\n<w:Zoom>0<\/w:Zoom>\n<w:HyphenationZone>14<\/w:HyphenationZone>\n<w:PunctuationKerning \/>\n<w:ValidateAgainstSchemas \/>\n<w:SaveIfXMLInvalid>false<\/w:SaveIfXMLInvalid>\n<w:IgnoreMixedContent>false<\/w:IgnoreMixedContent>\n<w:AlwaysShowPlaceholderText>false<\/w:AlwaysShowPlaceholderText>\n<w:Compatibility>\n<w:BreakWrappedTables \/>\n<w:SnapToGridInCell \/>\n<w:WrapTextWithPunct \/>\n<w:UseAsianBreakRules \/>\n<w:DontGrowAutofit \/>\n<\/w:Compatibility>\n<w:BrowserLevel>MicrosoftInternetExplorer4<\/w:BrowserLevel>\n<\/w:WordDocument>\n<\/xml><![endif]--><!--[if gte mso 9]><xml>\n<w:LatentStyles DefLockedState=\"false\" LatentStyleCount=\"156\">\n<\/w:LatentStyles>\n<\/xml><![endif]--><\/p>\n<p><style type=\"text\/css\">\n<!--\n \/* Style Definitions *\/\n p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal\n\t{mso-style-parent:\"\";\n\tmargin:0cm;\n\tmargin-bottom:.0001pt;\n\tmso-pagination:widow-orphan;\n\tfont-size:12.0pt;\n\tfont-family:\"Times New Roman\";\n\tmso-fareast-font-family:\"Times New Roman\";}\n@page Section1\n\t{size:612.0pt 792.0pt;\n\tmargin:70.85pt 2.0cm 2.0cm 2.0cm;\n\tmso-header-margin:36.0pt;\n\tmso-footer-margin:36.0pt;\n\tmso-paper-source:0;}\ndiv.Section1\n\t{page:Section1;}\n-->\n<\/style>\n<\/p>\n<p><!--[if gte mso 10]>\n\n\n<style>\n\/* Style Definitions *\/\ntable.MsoNormalTable\n{mso-style-name:\"Tabella normale\";\nmso-tstyle-rowband-size:0;\nmso-tstyle-colband-size:0;\nmso-style-noshow:yes;\nmso-style-parent:\"\";\nmso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;\nmso-para-margin:0cm;\nmso-para-margin-bottom:.0001pt;\nmso-pagination:widow-orphan;\nfont-size:10.0pt;\nfont-family:\"Times New Roman\";\nmso-ansi-language:#0400;\nmso-fareast-language:#0400;\nmso-bidi-language:#0400;}\n<\/style>\n\n\n<![endif]--><\/p>\n<p>\n<meta http-equiv=\"Content-Type\" content=\"text\/html; charset=utf-8\" \/><br \/>\n<meta name=\"ProgId\" content=\"Word.Document\" \/><br \/>\n<meta name=\"Generator\" content=\"Microsoft Word 11\" \/><br \/>\n<meta name=\"Originator\" content=\"Microsoft Word 11\" \/>\n<link rel=\"File-List\" href=\"file:\/\/\/C:%5CDOCUME%7E1%5CAMMINI%7E1%5CIMPOST%7E1%5CTemp%5Cmsohtml1%5C01%5Cclip_filelist.xml\" \/><\/p>\n<p><!--[if gte mso 9]><xml>\n \n  Normal\n  0\n  14\n  \n  \n  false\n  false\n  false\n  \n   \n   \n   \n   \n   \n  \n  MicrosoftInternetExplorer4\n \n<\/xml><![endif]--><!--[if gte mso 9]><![endif]--><\/p>\n<p><style type=\"text\/css\">\n<!--\n \/* Style Definitions *\/\n p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal\n\t{mso-style-parent:\"\";\n\tmargin:0cm;\n\tmargin-bottom:.0001pt;\n\tfont-size:12.0pt;\"Times New Roman\";\n\tmso-fareast-\"Times New Roman\";}\n@page Section1\n\t{size:612.0pt 792.0pt;\n\tmargin:70.85pt 2.0cm 2.0cm 2.0cm;}\ndiv.Section1\n\t{page:Section1;}\n-->\n<\/style>\n<\/p>\n<p><!--[if gte mso 10]>\n\n\n<style>\n \/* Style Definitions *\/\n table.MsoNormalTable\n\t{mso-style-name:\"Tabella normale\";\n\tmso-style-parent:\"\";\n\tfont-size:10.0pt;\"Times New Roman\";}\n<\/style>\n\n\n<![endif]--><\/p>\n<p align=\"justify\">Va innanzitutto precisato che l&rsquo;origine del campo magnetico terrestre non &egrave; ancora chiara, ma la questione &egrave; invece ancora motivo di dibattito scientifico e di studio.&nbsp;<\/p>\n<p align=\"justify\">Ciononostante, la struttura del campo magnetico terrestre &egrave; ben nota, comprese le sue variabilit&agrave; spaziali e temporali. Lo studio del campo magnetico terrestre si pu&ograve; far risalire all&rsquo;edizione del &nbsp;<em>de magnete magneticisque corporibus et de magno magnete Tellure<\/em>, del medico inglese W. Gilbert, avvenuta nel 1600. In seguito, un fondamentale contributo alla conoscenza del geomagnetismo fu dato dal grande matematico tedesco C.F. Gauss, che effettu&ograve; la prima analisi armonica del campo magnetico terrestre misurato nel 1835. Pi&ugrave; recentemente, la missione satellitare MAGSAT (1979-1980) ha permesso di misurare con accuratezza le anomalie magnetiche e di calcolare lo sviluppo in armoniche sferiche del campo fino ad armoniche molto piccole.<\/p>\n<p align=\"justify\">Come mostr&ograve; Gilbert, il campo magnetico della Terra pu&ograve; essere in prima istanza approssimato a quello di un dipolo magnetico, posto nel centro del pianeta, che genera linee di campo pi&ugrave; o meno a forma di ciambella. &nbsp;&nbsp;<\/p>\n<p align=\"justify\">Un piccolo magnete di prova pu&ograve; essere lasciato libero di disporsi, ed allora si porr&agrave; approssimativamente parallelo alle linee di campo (come una bussola). Va per&ograve; detto che le linee non sono perfettamente parallele alla superficie terrestre, ma tenderanno in alcuni punti ad &lsquo;entrare&rsquo; dentro la Terra e ad &lsquo;uscire&rsquo; in altre zone. Solo in rari punti queste sono parallele al suolo, e l&igrave; il dipolo di prova si disporr&agrave; esattamente orizzontale rispetto al suolo &#8211; va detto che le bussole sono vincolate a muoversi attorno ad un asse verticale, e quindi forniscono solo la proiezione orizzontale delle linee di campo!<\/p>\n<p align=\"justify\">Tale proiezione &egrave; detta DECLINAZIONE, in contrasto con l&rsquo;INCLINAZIONE che invece misura l&rsquo;angolo di &lsquo;entrata&rsquo; o &lsquo;uscita&rsquo; dal suolo. Il campo magnetico sulla superficie terrestre pu&ograve; quindi essere individuato da tre componenti, intensit&agrave;, declinazione ed inclinazione.<\/p>\n<div align=\"justify\">&nbsp;<\/div>\n<p>&nbsp;<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" height=\"313\" width=\"398\" src=\"\/spaw\/image\/fisica\/CMT_fig1.jpg\" alt=\"\" \/><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><font size=\"1\">Fig. 1&nbsp; Il campo magnetico dipolare. Esso prevede l&#8217;esistenza di due poli magnetici antipodali e un equatore magnetico (da NASA).<br \/>\n<\/font><\/p>\n<p align=\"justify\"><!--[if gte vml 1]>\n \n \n  \n  \n  \n  \n  \n  \n  \n  \n  \n  \n  \n  \n \n \n \n\n \n<![endif]--><\/p>\n<div align=\"justify\">\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Un campo esattamente dipolare prevede la presenza di due poli magnetici ed un equatore magnetico, possedendo una simmetria cilindrica attorno all&rsquo;asse del dipolo. <strong>I cosiddetti &lsquo;poli magnetici&rsquo; non sono quindi punti reali, ma estrapolazioni basate sul concetto di campo dipolare.<\/strong> Per la natura complessa del campo, i poli magnetici non coincidono quindi con quelli geografici; per questo alle alte latitudini, in particolare, i valori di declinazione magnetica sono generalmente alti. Il fatto poi che i poli magnetici non siano perfettamente agli antipodi tra loro suggerisce il fatto che quella dipolare &egrave; solo una prima approssimazione: il campo totale &egrave; esprimibile anche mediante altri contributi detti di campo non dipolare (tautologico!).&nbsp;<\/p>\n<\/div>\n<p align=\"justify\">E&rsquo; stato dimostrato che il contributo del campo dipolare rappresenta circa il 94% del campo totale; ciononostante, i contributi delle altre componenti sono importanti perch&eacute; causano effetti altrimenti non spiegabili.&nbsp; In Italia, ad esempio, la declinazione &egrave; molto piccola, mentre nell&rsquo;approssimazione di campo dipolare dovrebbe essere di circa 15&deg;. Inoltre, un campo puramente dipolare ammette solo variazioni di intensit&agrave; proporzionali su tutta la superficie terrestre, cosa che invece non &egrave; osservata, ma ogni regione mostra variazioni apparentemente casuali e scorrelate dalle altre.<\/p>\n<p align=\"justify\">Queste &lsquo;anomalie&rsquo; si presentano come vaste configurazioni di forma piuttosto regolare, come ad esempio nel sud est asiatico, nell&rsquo;America del Nord e nel golfo di Guinea. Ad esse sono attribuibili le variazioni dei poli magnetici dalle posizioni dipolari. Tali contributi non dipolari sono associati a sorgenti crostali, in opposizione al campo dipolare che sembra avere origine nel nucleo terrestre.&nbsp;<\/p>\n<div align=\"justify\">&nbsp;<\/div>\n<p align=\"justify\"><!--[if gte vml 1]>\n \n<![endif]--><\/p>\n<div align=\"justify\">&nbsp;<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" height=\"291\" width=\"568\" src=\"\/spaw\/image\/fisica\/CMT_fig2.jpg\" alt=\"\" \/><\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div align=\"justify\">&nbsp;<\/div>\n<p><font size=\"1\">&nbsp;Fig. 2: Le anomalie del campo magnetico terrestre misurato rispetto a quello dipolare. E&#8217; evidente la deviazione del campo dall&#8217;approssimazione dipolare. (da NASA)<\/font><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p align=\"justify\">&nbsp;L&rsquo;intensit&agrave; di quest&rsquo;ultimo sta attualmente diminuendo,&nbsp;per lo meno dai tempi di Gauss sembra che l&rsquo;intensit&agrave; sia passata da 9.6  A m<sup>2<\/sup> a 7.8  A m<sup>2<\/sup>, mentre l&rsquo;asse del dipolo mostra un moto di precessione attorno all&rsquo;asse di rotazione, visto che il polo nord magnetico &egrave; passato da 63.5&deg; W a 71.1&deg; W.&nbsp;<\/p>\n<p align=\"justify\">Colgo l&rsquo;occasione per accennare al fatto che, grazie a ricerche di paleomagnetismo su rocce e manufatti di terracotta, si &egrave; potuto dimostrare che, nel corso della storia, il campo magnetico terrestre ha subito varie inversioni di polarit&agrave;, ad intervalli assolutamente non regolari, e perci&ograve; molto difficili da spiegare <sup>(1)<\/sup>. L&rsquo;ultima inversione sembra risalire a circa 720&nbsp;000 anni fa.<\/p>\n<p align=\"justify\">La presenza di queste inversioni &egrave; stata la prova confutante varie ipotesi sull&rsquo;origine del campo magnetico terrestre; una teoria sensata deve infatti essere in grado almeno di consentire, seppur senza prevedere con precisione, tale comportamento. Al momento, la teoria pi&ugrave; accreditata sembra essere quella della dinamo autoeccitata, sulla quale non mi dilungher&ograve; perch&eacute; &egrave; una teoria abbastanza complessa, che richiede la soluzione simultanea delle equazioni di Maxwell, l&rsquo;equazione di Navier-Stokes nel nucleo fluido, dell&rsquo;equazione di Poisson per il campo gravitazionale, delle equazioni della diffusione del calore, ed infine delle leggi di Ohm, il tutto con le appropriate condizioni al contorno! E&rsquo; poi da dire che la conoscenza delle propriet&agrave; fisiche e microfisiche dell&rsquo;interno della Terra non sono molto note, il che complica ulteriormente di molto le cose.&nbsp;&nbsp;<\/p>\n<p align=\"justify\">Un ultimo accenno al fatto che il campo non dipolare ha origine anche nell&rsquo;alta atmosfera (ionosfera), che &egrave; responsabile delle variazioni diurne a causa dell&rsquo;interazione con la radiazione ed il vento solari. Ma questa &egrave; un&rsquo;altra storia&hellip;<\/p>\n<p align=\"justify\">In conclusione, seppure l&rsquo;origine del campo magnetico terrestre non &egrave; ancora ben nota, la sua struttura mostra chiaramente una predominanza di campo dipolare, centrato pi&ugrave; o meno nel nucleo terrestre, sovrapposto ad un campo crostale che ne altera abbastanza le caratteristiche sulla superficie. La variazione relativa di tutti questi fattori causa lo spostamento dei poli magnetici e la non simmetria del campo magnetico. E&rsquo; tuttavia ancora da spiegare come si possa invertire periodicamente la polarit&agrave; del campo ed &egrave; ancora pi&ugrave; lontana una previsione delle sue variazioni, ma si spera che i futuri studi permettano una sempre migliore conoscenza dell&#8217;origine del campo magnetico terrestre.<\/p>\n<p align=\"justify\">Per finire, accenno solamente al fatto che, comunque, nemmeno i poli geografici sono fissi rispetto alla superficie terrestre, ma, essendo la Terra tutt&rsquo;altro che un corpo rigido, ogni ridistribuzione di masse al suo interno genera variazioni del suo asse di rotazione, e pertanto i poli istantanei di rotazione mostrano una migrazione nel corso del tempo, seppur molto pi&ugrave; contenuta rispetto a quella dei poli magnetici!<\/p>\n<div align=\"justify\">&nbsp;<\/div>\n<p>Link interessanti:<\/p>\n<p align=\"justify\">Precedente risposta di Vialattea sul campo magnetico terrestre:&nbsp;<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.vialattea.net\/esperti\/php\/risposta.php?num=7765\">http:\/\/www.vialattea.net\/esperti\/php\/risposta.php?num=7765<\/a>&nbsp;<\/p>\n<p>Sito della NOAA sul magnetismo terrestre:<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/sos.noaa.gov\/datasets\/Land\/earths_magnetism.html\">http:\/\/sos.noaa.gov\/datasets\/Land\/earths_magnetism.html<\/a>&nbsp;&nbsp;<\/p>\n<p>Sito della NASA sulle missioni MAGSAT:<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/gcmd.nasa.gov\/records\/GCMD_MAGSAT-GEN.html\">http:\/\/gcmd.nasa.gov\/records\/GCMD_MAGSAT-GEN.html<\/a><\/p>\n<p>Una pagina tecnica sui magnetometri spaziali:<\/p>\n<div align=\"justify\"><a href=\"http:\/\/www-ssc.igpp.ucla.edu\/personnel\/russell\/ESS265\/History.html\">http:\/\/www-ssc.igpp.ucla.edu\/personnel\/russell\/ESS265\/History.html<\/a><\/div>\n<div align=\"justify\">\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;&nbsp;<font size=\"1\">(1): E&rsquo; stato osservato che gli intervalli tra le inversioni presentano una distribuzione poissoniana.<\/font><\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>[&#8230;]<\/p>\n","protected":false},"author":150,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[45],"tags":[],"class_list":["post-3030","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-elettromagnetismo"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3030","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/users\/150"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3030"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3030\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3030"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3030"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3030"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}