La Terra come una calamita

Torno a parlare del centro della Terra.
Lo so, lo faccio apposta – dico al mio cane – Lo faccio per ravanarti il cervello. E forse per questo mi dovresti ringraziare. Meglio che stare lì a leggere playdog2000.

E voi? Se ne avete voglia e tempo unitevi.
Abbiamo detto che il centro del nostro pianeta non si muove in sincronia con il resto del pianeta.
Oltre alle solite implicazioni di cui abbiamo parlato, vi voglio parlare di un aspetto fisico/ingegneristico legato a tale fenomeno.

A tutti è noto, dalle nozioni apprese a scuola, che la Terra si comporta come se al suo centro vi fosse una calamita a forma di sbarra, cioè una sorta di dipolo magnetico (cioè quel sistema  ideale costituito da due poli magnetici separati da una distanza, nord, sud), il cui asse è leggermente inclinato di circa 11° rispetto all’asse di rotazione terrestre.

Sappiamo inoltre che il campo magnetico terrestre non è costante nel tempo ma è dinamico e attivo e subisce variazioni in termini di direzione e d’intensità.

Inizialmente si era pensato che l’orientamento verso Nord di un ago magnetico, fosse dovuto alla presenza di grandi giacimenti di magnetite.
Non era così, in quanto la temperatura all’interno del pianeta non consente a nessuna sostanza di mantenersi magnetizzata.

Un bel problema. Ed è rimasto un bel problema per diverso tempo.
Ed ecco poi la grande scoperta. (se la lettura finora è stata scorrevole, ora concentratevi).
Si scoprì che un campo magnetico può essere prodotto da una corrente elettrica e viceversa. Si ipotizzò che il campo magnetico terrestre fosse generato da correnti “elettriche” prodotte nello stesso strato di ferro fuso che avvolge il nucleo solido del pianeta.
Praticamente il campo di forze magnetiche si origina dal nucleo terrestre. Ma i meccanismi erano ignoti.

Correnti elettriche nel centro della Terra, penserete. Come è possibile?
Proprio così ed è possibile.

Oggi i geofisici ritengono che l’interno della Terra si comporti come una enorme “dinamo autoalimentante” che trasforma l’energia meccanica del fluido in energia magnetica dal momento che lo fa da almeno 3 miliardi di anni (quindi si autoalimenta).
Il fenomeno è ben noto agli ingegneri elettrotecnici (come me), che generano corrente elettrica continua. Questi sono i principi basilari della cosiddetta ”teoria dinamo” nell’ambito di un complicato capitolo della teoria dinamica dei fluidi, la magnetoidrodinamica.

Ma che c’entra – vi domanderete – la corrente elettrica con le forze elettromagnetiche della Terra?
Dallo studio dell’elettricità, come già detto, si possono produrre campi magnetici mediante correnti elettriche e viceversa. Le grandi dinamo delle centrali energetiche funzionano così. Producono energia elettrica facendo ruotare delle spire avvolte su loro stesse in un campo magnetico. Fidatevi di me.

Veniamo al sodo.
I componenti principali del nucleo sono il ferro e il nikek altamente conduttivi (elettricamente).
Il moto rotazionale di questo fluido terrestre è assimilabile ad una corrente elettrica che circola in una gigantesca spira (ideale) e questa, a sua volta, genera un campo poloidale al suo centro.

Questa dinamo terrestre autoeccitante sarebbe costituito quindi dal nucleo, fluido e ricco di ferro della Terra, rimescolato da continui moti convettivi prodotti dal calore radioattivo generantesi dal nucleo stesso.
Tutto avrebbe inizio con la presenza di un casuale, anche se piccolo, campo magnetico che interagirebbe col ferro fluido in movimento, producendo correnti elettriche che a loro volta creerebbero un ulteriore campo magnetico, iniziando così un processo a catena autosostenuto La dinamo autoeccitante, per l’appunto.

Chiaro? Forse non tutto?
Ok, ricapitolo. Una parte del nucleo è formata da ferro allo stato liquido/viscoso mantenuto in movimento da correnti termiche e dalla rotazione terrestre. Come la dinamo di un generatore elettrico, questo ferro in movimento crea immense correnti elettriche e un enorme campo di forza magnetica che insieme avvolgono la Terra e si propagano nello spazio. Ogni tanto, le turbolenze che si creano nel flusso delle linee di forza fanno spostare i poli.

Per chi ne vuole sapere soltanto un po’ di più dico che una dinamo è una macchina fatta da spire (rotore) avvolte una sull’altra immerse in un coppia di un magnete a polarità inversa (nord e sud), rotore, fatte rotare da un albero. Nelle spire, per una legge fisica, si genera una corrente che con opportuni accorgimenti diventa corrente continua utilizzabile.
Fine.

Ora, quando vi capita, tirate fuori quello che vi ho detto. Farete un figurone.

(fonte:Astronomica Mentis, mei libri universitari)

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