¿Por qué el Polo Norte Magnético (polo de buzamiento) de la Tierra estaría bien definido (determinado de manera única)?

Fuertemente inspirado en el hilo actual ¿Hay necesariamente siempre al menos dos puntos donde el campo magnético de la Tierra es vertical? , esta es la pregunta contraria:

¿Hay necesariamente siempre como máximo un punto (en la superficie de la Tierra) donde el campo magnético de la Tierra se dirige verticalmente hacia abajo?

La página de Wikipedia en inglés North Magnetic Pole actualmente dice:

El Polo Norte Magnético es el punto en la superficie del Hemisferio Norte de la Tierra en el que el campo magnético del planeta apunta verticalmente hacia abajo (en otras palabras, si se permite que la aguja de una brújula magnética gire sobre un eje horizontal, apuntará directamente hacia abajo). Solo hay un lugar donde esto ocurre, [...]

(énfasis mío).

Por supuesto que la Tierra es verdadera B está lejos de ser un campo dipolar exacto, consulte, por ejemplo, estos diagramas .

¿No puede ocurrir que haya dos polos magnéticos distintos en el Ártico, digamos separados por 100 kilómetros, donde la inclinación es exactamente de +90 grados?

¿Existen "leyes" geométricas, electromagnéticas o geofísicas que lo impidan? No puedo pensar en ninguno.

Respuestas (2)

Si alguna fluctuación en las corrientes en el núcleo de la Tierra originara un segundo eje magnético, los momentos magnéticos relativos a los dos campos (el "normal" y el "anómalo") comenzarían a ejercer fuerzas entre sí hasta fusionarse en un solo campo, según la ecuación del par que actúa sobre un dipolo magnético en un campo externo:

τ → = metro → × B →

Por lo tanto, cualquier fluctuación sería rápidamente suprimida por las fuerzas ejercidas por el propio campo magnético. La única situación de equilibrio posible es aquella en la que sólo hay un eje magnético.

En la imagen de abajo ( fuente ) se puede ver una simulación del campo magnético de la Tierra en una situación de equilibrio y durante una inversión geomagnética ; las líneas azules representan el campo de salida y las líneas naranjas el campo de entrada.

Como puede ver, durante la inversión hay múltiples "polos", pero finalmente el campo vuelve a ser dipolar (pero con un eje magnético orientado de manera diferente).

ingrese la descripción de la imagen aquí

Al menos esto muestra (imagen de la derecha) que en algunos períodos geológicos habrá muchos "polos norte", aunque estos períodos sean extremadamente cortos. Pero incluso cuando miro la imagen de la izquierda donde, claramente, la tendencia dipolar general del campo es evidente, el "cabello" azul en la parte superior no parece ser completamente uniforme. No puedo decir, por la imagen, que no haya dos puntos cerca de la palabra "norte", tal vez separados por 100 kilómetros, donde las líneas azules son exactamente "verticales"/radiales. Evidentemente, la fuerza que mencionas no ha hecho que el dipolo sea perfecto.
@JeppeStigNielsen Bueno, el campo magnético de la Tierra no es perfectamente dipolar, como dijiste, por lo que no debes esperar que se vea como un dipolo perfecto. Esto no cambia el hecho de que dos polos separados no durarían mucho, por el mecanismo que he explicado anteriormente: se fusionarían rápidamente en uno solo.
Solo para ser el abogado del diablo, usted dice que no puede haber dos polos norte, porque si tuviéramos un campo menor compitiendo con el campo principal, la fórmula del torque τ → = metro → × B → muestra que el campo menor se giraría "rápidamente" para alinearse con el campo principal de todos modos? Maldita sea, ese argumento también puede probar que todo el campo se convertirá "rápidamente" en un campo dipolar exacto. Sin embargo, estamos de acuerdo en que no es un dipolo perfecto; hay aportes cuadrupolares, octupolares, etc. Con esos términos de orden superior, ¿hay algo que impida que el polo norte se divida en dos polos norte?
@JeppeStigNielsen Esos términos son mucho más débiles y, en general, se pueden ignorar. Mi argumento es muy tosco, para hacerlo más preciso deberías tomar las ecuaciones de magnetohidrodinámica para el núcleo de la Tierra y mostrar que la solución de equilibrio es un campo aproximadamente dipolar. Pero eso sería terriblemente complicado (y excesivo).

Jeppe, como muestran las imágenes de arriba, puede haber varios polos "norte" al mismo tiempo. Sin embargo, no estoy de acuerdo con el análisis de estabilidad de valerio92. No hay nada en los pares magnéticos que favorezca una estructura dipolar; solo mire los dominios magnéticos en los ferroimanes.

Hay dos razones principales por las que el campo de la Tierra generalmente tiene dos polos que están casi alineados con los polos geográficos: la rotación de la Tierra tiende a organizar el flujo, y el núcleo interno sólido tiende a ralentizar cualquier cambio, dando tiempo a la rotación para afirmar su influencia. . Para obtener más información, consulte este resumen del científico que generó las imágenes.

¿Por qué el Polo Norte Magnético (polo de buzamiento) de la Tierra estaría bien definido (determinado de manera única)?
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