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Magnetismo terrestre

Magnetismo terrestre
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Concepto:El magnetismo de la Tierra es el resultado del movimiento que se produce dentro de ella.
El magnetismo es un fenómeno físico por el que los materiales ejercen Fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el Níquel, Hierro, Cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influenciados, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.

La Tierra

La Tierra se formó hace unos 4.650 millones de años, junto con todo el Sistema Solar. Aunque las piedras más antiguas de la Tierra no tienen más de 4.000 millones de años, los Meteoritos, que se corresponden geológicamente con el núcleo de la Tierra, dan fechas de unos 4.500 millones de años, y la cristalización del núcleo y de los cuerpos precursores de los meteoritos, se cree que ocurrió al mismo tiempo, unos 150 millones de años después de formarse la Tierra y el Sistema Solar.

Un poderoso Campo magnético rodea a la Tierra, como si el planeta tuviera un enorme imán en su interior cuyo Polo sur estuviera cerca del Polo norte geográfico y viceversa. Por paralelismo con los polos geográficos, los polos magnéticos terrestres reciben el nombre de Polo norte magnético (próximo al Polo norte geográfico) y Polo sur magnético (próximo al Polo sur geográfico), aunque su magnetismo real sea opuesto al que indican sus nombres.

Se calcula que el campo magnético tiende a trasladarse hacia el Oeste alrededor de 20 km. por año. El núcleo sólido interno gira más despacio que el núcleo exterior, explicándose así el traslado hacia el Oeste.

La orientación del campo magnético se ha desplazado a través del tiempo con respecto a los continentes, pero se cree que el eje sobre el que gira la Tierra ha sido siempre el mismo. Mediante estudios realizados en rocas, y en las anomalías magnéticas de las cuencas de los océanos, se ha calculado que el campo magnético ha invertido su polaridad alrededor de 170 veces en los últimos 100 millones de años. Esto se ha podido realizar a partir de los isótopos radiactivos de las rocas.

Causas del campo magnético de la tierra

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El magnetismo de la Tierra es el resultado del movimiento que se produce dentro de ella. La teoría sugiere que el núcleo de hierro es líquido (excepto en el mismo centro, donde la presión solidifica el núcleo) y que las corrientes de convección, que se producen dentro del mismo, crean un gigantesco campo magnético.

La forma de propagarse las ondas sísmicas nos dicen que la Tierra tiene en el centro un núcleo líquido denso, que ocupa la mitad del Radio terrestre, y dentro de este un núcleo interno sólido. Se cree mayoritariamente que su centro está constituido de hierro fundido, posiblemente mezclado con Níquel y Azufre. La densidad aparenta ser la adecuada, y el hierro, que de entre todos los elementos es el que tiene el núcleo más estable, abunda en el universo. Se concentra en el centro de la Tierra porque es pesado, por la misma razón que cuando se extrae de su mena, se hunde al fondo del horno de tostado.

La Energía es la moneda con la que se pagan la mayoría de los procesos en la Naturaleza. El magnetismo terrestre no es una excepción, y su energía parece provenir de los movimientos de flujo en el centro de la Tierra, de movimientos circulatorios que ayudan a liberar el calor producido. De forma similar, nuestro tiempo atmosférico está dirigido por los flujos de Aire circulantes que ayudan a mantener fresco el Suelo, donde se absorbe mucha de la luz solar.

Los científicos no están seguros de lo que proporciona el calor en el centro de la Tierra. Quizá provenga de algo del hierro que se solidifica y se une al núcleo central, o quizá esté generado por la Radioactividad, como el calor que se genera en la corteza terrestre. Los flujos son muy lentos y la energía implicada es solo una pequeña parte del total de la Energía térmica contenida en el centro.
Se cree que el metal fundido esta circulando. Al moverse a través del campo magnético existente, crea un sistema de corrientes eléctricas que se extienden por el centro, de forma parecida a la dinamo de disco de Faraday, que se abordó anteriormente.

Las corrientes crean un campo magnético, una distribución de las fuerzas magnéticas, y la esencia del problema de la dinamo autosostenida es encontrar soluciones tales que el campo magnético resultante sea también el campo requerido para generar la primera corriente.
En realidad, ese solo es el menor nivel del problema, en el que se es libre para formular los movimientos. Para resolver el problema completo se necesita información sobre las fuentes caloríficas, y estas fuentes deben de ser capaces de impulsar los movimientos que también resuelvan el problema de la dinamo.
Tales problemas no son fáciles. Implican matemáticas complejas que todavía no están completamente resueltas.

Polos magnéticos de la Tierra.

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Los polos magnéticos de la Tierra no coinciden con los polos geográficos de su eje. El polo norte magnético se sitúa hoy cerca de la costa oeste de la Isla Bathurst en los Territorios del Noroeste en Canadá, casi a 1.290 Km. al noroeste de la Bahía de Hudson. El Polo sur magnético se sitúa hoy en el extremo del continente antártico en Tierra Adelia, a unos 1.930 Km. al noreste de Little America (Pequeña América).
Las posiciones de los polos magnéticos no son constantes y muestran notables cambios de año en año. Las variaciones en el campo magnético de la Tierra incluyen una variación celular, el cambio en la dirección del campo provocado por el desplazamiento de los polos. Esta es una variación periódica que se repite después de 960 años. También existe una variación anual más pequeña, al igual que se da una variación diurna, o diaria, que sólo es detectable con instrumentos especiales.

Influencia del campo magnético de la Tierra en la vida de algunos seres vivos.

El efecto que los campos magnéticos ejercen sobre el crecimiento celular ha sido estudiado desde el punto de vista biofísico, pero su aplicación a la biotecnología no se ha estudiado de forma profunda; sólo en la última década algunos estudios se han dedicado a microorganismos de interés biotecnológico.

Los campos magnéticos afectan la dirección de la migración y alteran el crecimiento y la reproducción de los microorganismos, causan cambios en la síntesis de ADN en la orientación de biomoléculas y biomembranas y alteran el flujo de Iones a través de la Membrana plasmática generando como resultado neto una modificación en la velocidad de reproducción celular.

El efecto que generan los campos magnéticos sobre el crecimiento celular se puede clasificar en inhibitorio, estimulatorio o no observable. Los efectos de estimulación o inhibición de los campos magnéticos se han atribuido a cambios en la orientación de las biomoléculas (proteínas), cambios en las biomembranas (lipidias y plasmáticas), alteraciones del flujo de Iones a través de la Membrana plasmática y/o cambios en la estructura de las biomoléculas.

Con base en el conocimiento del efecto que los campos magnéticos ejercen sobre los microorganismos, resulta de interés desarrollar sistemas que, haciendo uso de los campos magnéticos, estimulen el crecimiento de microorganismos de importancia industrial, lo que podría redundar en la disminución de los tiempos de fermentación, aumento en los rendimientos y disminución de costos en procesos como la producción de cerveza, vino, pan, derivados lácteos, productos farmacéuticos, enzimas, entre muchos otros.

Por otro lado, los campos electromagnéticos pueden usarse para inhibir el crecimiento de los microorganismos, lo que se presenta como una posibilidad para la conservación de alimentos, al eliminar los microorganismos presentes en ellos y que pueden alterarlos.

Los mecanismos por los cuales los campos magnéticos afectan el desarrollo de los microorganismos están sin esclarecer completamente, pero se interpreta que se desarrollan por efecto sobre la membrana plasmática, con posibles repercusiones metabólicas.
Se han propuesto varias teorías para explicar el efecto de los campos magnéticos débiles sobre los organismos y todas hacen mención de un fenómeno denominado la resonancia del ciclotrón, como uno de los responsables de dichos efectos.

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