Il ruolo fondamentale del campo magnetico terrestre nella protezione dalle radiazioni e nelle attività geomagnetiche

Illustrazione della magnetosfera terrestre (a destra, in blu) che protegge da una brillamento solare (a destra, in arancione)

Il campo magnetico terrestre devia le particelle emesse dal Sole. (Naeblys/Shutterstock.com)

Il campo magnetico terrestre svolge un ruolo fondamentale nella protezione delle persone dalle radiazioni pericolose e dalle attività geomagnetiche che potrebbero influire sulla comunicazione satellitare e sul funzionamento delle reti elettriche. Gli scienziati hanno studiato e monitorato il movimento dei poli magnetici per secoli, poiché il loro spostamento indica un cambiamento nella geometria globale del campo magnetico terrestre e potrebbe segnalare l’inizio di una inversione dei poli magnetici nord e sud. Queste inversioni, tuttavia, non avvengono istantaneamente, ma si verificano nel corso di migliaia di anni.

I campi magnetici sono generati da cariche elettriche in movimento, e un materiale che permette alle cariche di muoversi facilmente al suo interno è chiamato conduttore. Ad esempio, il metallo è un conduttore che viene utilizzato per trasferire correnti elettriche. La corrente elettrica, costituita da cariche negative chiamate elettroni, genera un campo magnetico. Nella Terra, strati di materiale conduttore possono essere trovati nel nucleo di ferro liquido, dove correnti di cariche si muovono e generano il campo magnetico.

Non solo la Terra ha un campo magnetico, ma anche altri pianeti come Giove, che possiede uno strato di idrogeno metallico conduttore che genera il suo campo magnetico. Il movimento di questi strati conduttori all’interno dei pianeti produce due tipi di campi: uno simmetrico con un polo nord e un polo sud, simile a un magnete giocattolo, e uno con piccole irregolarità locali che possono causare deviazioni nel campo magnetico.

Il campo magnetico terrestre crea una “bolla” magnetica chiamata magnetosfera sopra l’atmosfera, che svolge un ruolo importante nella protezione delle persone. La magnetosfera protegge dalle radiazioni dannose dei raggi cosmici e interagisce con il vento solare, che è un flusso di gas magnetizzato inviato dal Sole. L’interazione tra magnetosfera e vento solare può generare fenomeni chiamati meteo spaziale, che possono causare tempeste geomagnetiche e aurore boreali. Durante gli eventi di meteo spaziale, c’è un aumento della radiazione pericolosa vicino alla Terra, che può danneggiare satelliti, astronauti e sistemi elettrici.

Gli scienziati mappano e monitorano il campo magnetico terrestre utilizzando misurazioni locali e modelli. Nel corso degli anni, la posizione del polo magnetico nord si è spostata di circa 965 chilometri, con un’accelerazione negli ultimi anni. Tuttavia, gli scienziati non possono affermare con certezza se questo spostamento indichi l’inizio di una inversione del campo, poiché sono necessari almeno 200 anni di dati per fare una previsione. Le inversioni del campo magnetico avvengono su scale di tempo che variano tra 100.000 e 1.000.000 di anni, e possono influenzare la concentrazione di ozono nell’atmosfera.

Nonostante non sia possibile prevedere con certezza quando avverrà la prossima inversione del campo magnetico terrestre, gli scienziati continueranno a monitorare il movimento del polo magnetico nord per comprendere meglio questo fenomeno.

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