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Paleomagnetismo e Geomagnetismo
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Paleomagnetismo e Geomagnetismo
Che cos'è il geomagnetismo?
Il geomagnetismo è la branca della fisica che si occupa dello studio del campo magnetico della Terra e dei suoi modelli matematici.
Geomagnetismo
Il campo magnetico terrestre è generato dal :
- nucleo esterno fluido della terra
- crosta terrestre magnetizzata
- dai fenomeni elettromagnetici, che avvengono nella ionosfera e magnetosfera
Cause del campo magnetico
Conseguenza
Data la molteplicità delle sorgenti del campo magnetico terrestre, l'evoluzione di questo nel tempo e nello spazio avviene su scale che vanno da valori molto piccoli a valori enormi.
Per misurare il campo magnetico è necessario determinare la sua direzione e l'intensità. Le grandezze che descrivono la direzione sono la declinazione (I) e l'inclinazione (I). Il modulo è dato dalla composizione della componente orizzontale (H) e quella verticale (Z), secondo le regole cartesiane.
Calcolo del campo magnetico
L'inclinazione è invece l'angolo determinato tra il pano orizzontale del punto di misura e la direzione del vettore intensità totale F.La declinazione è l'angolo individuato tra la direzione del nord geografico e il nord magnetico, a cui punta lago di una bussola. L'inclinazione è invece l'angolo determinato tra il pano orizzontale del punto di misura e la direzione del vettore intensità totale F
Inclinazione e declinazione
Funzioni del campo magnetico
- Spostare l'ago magnetico della bussola per indicare la direzione del nord
- Schermare il pianeta dal flusso continuo di radiazioni e particelle cariche emesse dal sole, detto vento solare
Lo studio del campo magnetico terrestre avviene attraverso 2 tipi di dati:
-dati provenienti dagli osservatori geomagnetici a terra, sia quelli gestiti dall'INGV in Italia e in Antartide, sia quelli distribuiti su scala globale attraverso le banche dati o consorzi come l'Intermagnet
-dati provenienti dalle missioni satellitari, per esempio la costellazione europea Swarm
Studio del campo magnetico
Le linee del campo magnetico terrestre entrano dal polo nord geografico (sud magnetico) e escono dal polo sud geografico (nord magnetico). Vicino all'equatore le linee del campo sono parallele alla superficie terrestre. Il campo magnetico terrestre non è costante né nello spazio né nel tempo.
Caratteristiche del campo magnetico
Che cos'è il paleomagnetismo?
Il paleomagnetismo, o magnetismo fossile, è il campo della geofisica che studia le proprietà magnetiche e le caratteristiche del campo geomagnetico della Terra in passato.
Paleomagnetismo
Il campo geomagnetico della Terra è determinato attraverso lo studio delle rocce ignee (lave basaltiche) e sedimentarie (arenarie rosse).Si cercano in queste minerali ferromagnetici, i quali, in seguito al raffreddamento del magma (punto di Curie) o durante la diagenesi del sedimento, si dispongono secondo le linee di flusso del campo magnetico presente in quel momento, registrando così la direzione del campo magnetico corrente.
Studio del campo geomagnetico
La misurazione del magnetismo residuo nelle rocce avviene attraverso l'uso di galvanometri caratterizzati da un'elevata sensibilità.
Misurazione del magnetismo
Gli studi paleomagnetici hanno mostrato che il campo magnetico terrestre ha subito una serie di cambiamenti.
Variazione del campo magnetico
Una delle variazioni individuate dagli scienziati è quella dell'inversione di polarità. Gli studi dimostrano come nel tempo si siano alternate due stati, probabili e stabili polarità, senza la prevalenza di uno sull'altro. Il primo, quello attuale, e definito normale, in cui le linee del campo entrano verso l'interno della Terra dall'emisfero settentrionale e escono da quello meridionale.Mentre il secondo, indicato con inverso, che consiste nell'esatto opposto del primo. L'inversione di polarità non è un fenomeno né periodico né costante, inoltre l'ultima inversione completa è datata circa 780 mila anni fa.
Inversioni
Un'altra inversione identificata dagli scienziati riguarda l'intensità del campo magnetico terrestre. Difatti questo ha subito una serie di continue e ampie variazioni negli ultimo 780 mila anni, raggiungendo il suo picco 2500-2000 anni fa. Oggi sappiamo che l'intensità del campo magnetico terrestre è in diminuzione, questo può essere legato all'inizio di una nuova inversione o potrebbe essere parte del naturale processo di variazione che caratterizza ogni intervallo di polarità magnetica stabile.
Intensità
Gli studi paleomagnetici condotti tanto in ambito continentale quanto e soprattutto sui fondali oceanici hanno dato grande sostegno alla teoria dell'espansione dei fondali oceanici e alla teoria della tettonica a placche.
Teorie sostenute
Gli scienziati, attraverso l'osservazione della disposizione simmetrica e speculare delle anomalie magnetiche presenti ai due lati della dorsale oceanica, formularono la teoria mobilista dei fondali oceanici.
Fondali oceanici
Gli studi paleomagnetici effettuati su rocce di età diverse in continenti diversi, avevano mostrato che ciascuno di questi sembrava posseder un polo magnetico ubicato in posizione geografica diversa. Questa mancanza di significato fu chiarita solo nel tentativo di far coincidere per ogni età, i poli magnetici dei vari continenti, per questo si notò che ciò fosse possibile solo spostando i continenti nelle ipotetiche posizioni originali.