¿Cómo funciona una brújula?

El campo magnético de la Tierra (también conocido como el campo geomagnético) es el campo magnético que se extiende desde el núcleo interno de la Tierra hasta su confluencia con el viento solar, una corriente de partículas de alta energía que emana del Sol. Es aproximadamente el campo de un dipolo magnético inclinado en un ángulo de 11 grados con respecto a la rotación del eje, como si hubiera un imán colocado en ese ángulo en el centro de la Tierra. Sin embargo, a diferencia del campo de un imán de barra, el campo de la Tierra cambia con el tiempo porque en realidad es generado por el movimiento de las aleaciones de hierro fundido en el núcleo externo de la Tierra (la geodinámica).El Polo Norte magnético se ¨pasea¨, por fortuna lo suficientemente lento como para que la brújula sea útil para la navegación. A intervalos aleatorios (un promedio de varios cientos de miles de años) el campo magnético terrestre se invierte (los polos geomagnéticos norte y sur cambian lugares con el otro) Estas inversiones dejan un registro en las rocas que permiten a los paleomagnetistas calcular los movimientos pasados de los continentes y los fondos oceánicos como consecuencia de la tectónica de placas. La región por encima de la ionosfera, y la ampliación de varias decenas de miles de kilómetros en el espacio, es llamada la magnetosfera. Esta región protege la Tierra de la dañina radiación ultravioleta y los rayos cósmicos.

La brújula es un instrumento que cuenta con una aguja magnetizada que tiene libertad de girar alrededor de un eje. La aguja se orienta indicando la dirección y el sentido Norte-Sur magnéticos del lugar en que se encuentra.

Las agujas de las brújulas modernas son metálicas, y uno de los metales es el acero al tungsteno. El resto de los materiales que componen el instrumento no deben ser metálicos, es decir son de vidrio, plástico, etcétera.

¿Cómo funciona?…

Pues bien, la Tierra internamente posee un gran imán, donde el polo Sur magnético se encontraría cerca del polo Norte geográfico. A su vez la brújula contiene la aguja imantada con polo Norte, es decir opuesta (magnéticamente) al polo Sur de la Tierra. Por física sabemos que dos polos magnéticos diferentes se atraen, el polo N magnético de la brújula es atraído hacia el polo Sur magnético de La Tierra (que aproximadamente está al Norte geográfico), entonces, la punta roja de la aguja señala hacia el Norte.

Sobre el origen de la brújula poco se sabe con certeza, pero pareciera haber sido descubierto en China y que fue Marco Polo quien la introdujo en Europa. Lo que si se considera como cierto es que habría sido descubierta (al menos el efecto físico) en Asia Oriental. Ahora bien, los chinos utilizaban un trozo de caña que contenían una aguja magnética que se hacía flotar sobre el agua, indicando el norte. Pero para que el “experimento” funcionase el agua debía estar calma, de lo contrario no funcionaba.

Polos magnéticos terrestres

La orientación de las rocas en las dorsales oceánicas, la magnetorrecepción de algunos animales y la orientación de las personas mediante brújulas son ejemplos de campo magnetico terrestre.

El Polo Sur Magnético se encuentra a 1800 kilómetros del Polo Norte Geográfico. En consecuencia, una brújula no apunta exactamente hacia el Norte geográfico; la diferencia, medida en grados, se denomina declinación magnética. La declinación magnética depende del lugar de observación, por ejemplo actualmente en Madrid (España) es aproximadamente 3º oeste. El polo Sur magnético está desplazándose por la zona norte canadiense en dirección hacia el norte de Alaska.