Campo magnetico terrestre

La Terra, come il Sole e altri pianeti, possiede un campo magnetico. La struttura del campo geomagnetico può essere descritta supponendo di porre al centro del pianeta una barra magnetica il cui asse formi un angolo di circa 11° con l’asse di rotazione. Le linee di flusso indicano, in ogni punto dello spazio intorno alla Terra, la presenza di una forza magnetica la cui intensità diminuisce con la distanza dal pianeta; un ago magnetico libero di oscillare sotto l’influenza di questa forza si dispone parallelamente alla linea di forza su cui si trova, per cui si allinea quasi secondo la direzione Nord-Sud ( i poli magnetici sono un po’ spostati rispetto ai poli geografici).

La conoscenza del campo geomagnetico ha aperto prospettive inaspettate con la scoperta del paleomagnetismo, che consente lo studio del campo magnetico terrestre del passato. Molte rocce, infatti, conservano una magnetizzazione propria, indotta dal campo geomagnetico esistente al momento della loro formazione. Per esempio, quando una lava si raffredda, al suo interno si formano numerosi cristalli di minerali, alcuni dei quali ( come la magnetite, un ossido di ferro) sono particolarmente sensibili alla presenza del campo magnetico terrestre che esiste al momento della loro formazione. Tali materiali vengono magnetizzati per induzione dal campo geomagnetico e diventano minuscole calamite permanenti, con il loro piccolo ma sensibile campo magnetico orientato come quello terrestre che lo ha prodotto. In seguito, se la lava non viene nuovamente fusa, la sua magnetizzazione rimane inalterata e continua ad indicare la direzione del polo magnetico al momento della sua solidificazione. Si è scoperto così che il campo geomagnetico esiste da più di 3,5 miliardi di anni, la direzione della magnetizzazione conservata in rocce antiche è in genere diversa da quella del corpo geomagnetico attuale; anzi tale direzione cambia a seconda dell’età della roccia esaminata come se il Polo Nord magnetico avesse occupato nel tempo posizioni differenti. Ma l’ipotesi che i poli magnetici della Terra si siano spostati nel tempo si scontra con un’altra constatazione: per una stessa età rocce di continenti diversi indicano una diversa posizione del Polo magnetico. Tale contraddizione porta ad una conclusione: non sono stati i poli magnetici a spostarsi ma bensì sono stati i continenti a muoversi, scivolando e ruotando lentamente sulla superficie terrestre, mentre i Poli magnetici sono sempre rimasti più o meno nella posizione attuale rispetto all’asse di rotazione terrestre.

Il paleomagnetismo ha portato anche a un’altra importante scoperta. In molte rocce di età recente, la direzione di magnetizzazione risulta esattamente opposta a quella del campo geomagnetico attuale, come se, al momento della formazione di quelle rocce, il Polo nord magnetico fosse al posto del Polo Sud, e viceversa. La conclusione che si è tratta indica che il campo magnetico terrestre è passato da normale (cioè orientato con il Polo nord come oggi) a inverso.