El campo magnético terrestre tiene su origen en un flujo constante de calor desde el núcleo de la Tierra al manto

El campo magnético de la Tierra está generado por los movimientos del fluido del manto fuera de su núcleo gracias a un efecto parecido al de una dinamo de un coche. Para verificar esta hipótesis razonable es necesario realizar simulaciones por ordenador de la magnetohidrodinámica del manto y las condiciones de contorno utilizadas en dichas simulaciones son muy importantes. Las simulaciones que suponen que el núcleo está a una temperatura fija (condiciones de Dirichlet) producen un campo magnético mucho más débil que el observado. Nuevas simulaciones han demostrado que un flujo de calor constante (condiciones de Neumann) resultan en un campo magnético dipolar que permite explicar el campo magnético terrestre mediante ordenador y estudiar su dinámica. El vídeo que abre esta entrada ilustra utilizando una proyección de Mollweide uno de los resultados obtenidos mostrando claramente la bipolaridad del campo magnético (radial) y su dinámica durante unos 7.000 años [más vídeos aquí]. La imagen de abajo muestra cortes transversales del manto también obtenidos con estas simulaciones por ordenador. Un gran trabajo de Ataru Sakuraba y Paul H. Roberts, publicado en “Generation of a strong magnetic field using uniform heat flux at the surface of the core,” Nature Geoscience 2: 802-805, 2009, que nos comenta en detalle Bruce Buffett, “Geodynamo: A matter of boundaries,” Nature Geoscience 2: 741-742, 2009.

Los aficionados a este blog ya sabéis mi gusto personal por la física computacional y por la belleza de las figuras y gráficas que ilustran los resultados de las simulaciones. La de abajo es una buena muestra de ello. Muestra tanto las componentes del campo de velocidades como del campo magnético, vista desde el norte, a una altura un décimo del radio terrestre. En concreto las componentes radiales de la velocidad (c,d), azimutales (e,f) y las componentes azimutales del campo magnético (g,h).

Dibujo20091113_Mollweide_projection_computer_simulation_earth_magnetic_field_using_constant_heat_flux_at_the_core_surface

PS (14 Nov. 2009): Quizás os interese el tema de las inversiones de la polaridad en el campo magnético terrestre al que ya dedicamos una en este blog: “¿Es verdad que el campo magnético se invierte periódicamente? ¿Por qué?,” 26 Marzo 2008, aunque los que tengan acceso a Nature pueden recurrir directamente al artículo original, David Gubbins, “Earth science: Geomagnetic reversals,” Nature 452, 165-167, 13 March 2008. También es muy interesante la conferencia que impartió en el KITP de la que tenéis transparencias, audio y vídeo aquí.

Por cierto, los interesados en el geomagnetismo terrestre disfrutarán con la mayoría de las conferencias del KITP Program: Dynamo Theory (May 5 – July 18, 2008), coordinador por Chris Jones, Daniel Lathrop, Steven Tobias, y Ellen Zweibel. Incluyen transparencias, audio y vídeo de la mayoría de conferencias y discusiones. Que además sirven para practicar el inglés científico.

6 Comentarios

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Pablo

Muy interesante el artículo, como así también los vídeos y gráficas.
Me pregunto a veces qué tan claros son los supuestos epistemológicos que se asumen en física para pasar del modelo a la realidad, como una misma afirmación.

espaidual

Soy un profano en éste tema, pero me parece que imponer condiciones de Newmann en un problema de éste tipo introduce un dilema mucho más sério. No parece que la solución pueda ser estacionaria. Podría entrar en juego aquí la teoria de los impactos significativos o alguna otra fuente de origen cosmológico?

edicson alzateedicson alzate

hola soy edicson alzate estoy pensando en hacer mi tesis de ingenieria electrica en el estudio del campo magnetico terrestre , estoy recopilando informacion de todo lo relacionado con el campo magnetico terrestre y si me pudieran dar alguna asesoria de como orientar mi investigacion les agradeceria

AlthorkienAlthorkien

Hola Edicson.
El modelo de dinamo es interesante, pero aquí te dejo otra idea, un campo magnético generado como resultado de la corriente eléctrica que significa una ionosfera en rotación. Los cálculos todavía los tengo en proceso, (creo que en esta semana los acabo) pero lo mismo te sirve la idea para desarrollarla.
http://www.althorkien.blogspot.com.e...tierra.html

emulenewsemulenews

Liliam, lo más importante que nos protege a los seres vivos es la atmósfera, el efecto protector del campo geomagnético es circunstancial. Cuando nos alcanza una tormeta solar, parte del flujo de radiación (rayos X y ultravioleta) es desviado por el campo geomagnético al entorno interplanetario a lo largo de la onda de choque entre el campo geomagnético y el viento solar. Con ello el flujo de radiación que alcanza la ionosfera durante una tormenta solar es más bajo gracias a la magnetosfera.

En la wikipedia y en la web tienes más información.

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