¿Qué (si es que algo) puede causar un cambio sustancial y estable de los polos magnéticos de un planeta habitable alejándolos de sus polos geográficos?

La mayoría de los planetas tienen polos magnéticos que se alinean bastante bien con los geográficos. En la Tierra, por ejemplo, el campo del dipolo magnético está inclinado unos 11 grados con respecto al eje de rotación. Según tengo entendido, esto es consecuencia de cómo se genera el campo magnético. Si bien no soy un experto en la teoría de la dínamo , aquí está la esencia de lo que entendí: la corriente de convección en el núcleo externo fundido genera campos magnéticos. El efecto Coriolis los alinea en (vagamente) flujos helicoidales y, por lo tanto, alinea los campos en un campo dipolar magnético de todo el planeta. Procesos similares también se aplican a los gigantes gaseosos, pero no creo que sean relevantes aquí, ya que el planeta en cuestión debe ser habitable para la vida humana.

En Urano , sin embargo, esta inclinación entre el eje de rotación y el campo magnético es de 59 grados . Esto puede deberse a que el campo magnético de Urano se genera de una manera completamente diferente, más cerca de la superficie del planeta.

¿Qué podría causar una inclinación estable en el campo magnético de un planeta en una escala similar (>35 grados) mientras el planeta todavía necesita cumplir con los siguientes criterios?

  • Debe ser habitable para la vida, incluida la vida inteligente.
  • La inclinación del eje de rotación debe ser similar a la de la Tierra, para permitir las estaciones.
  • Si es necesario, no se aceptan mareas o mareas más fuertes que en la tierra, siempre y cuando todavía permitan la navegación con tecnología medieval tardía (barcos de madera)
  • El ciclo día/noche en este planeta debería ser similar al de la Tierra (por lo que no hay bloqueo de mareas con la estrella anfitriona o algo similar. Los días más largos o más cortos son aceptables siempre que no sean excesivos)
  • "estable" en este contexto significa que los polos magnéticos no deberían moverse en una cantidad apreciable durante miles de años, de modo que muchas generaciones de vida inteligente verían una brújula básicamente en la misma dirección. Las inversiones de polos, como vemos en la tierra, son aceptables.

Aquí hay una lista de cosas en las que ya he pensado y por qué las descarté. Todos ellos serían aceptables, si puede hacer que funcionen de alguna manera:

  • Un satélite natural o un planeta binario con su propio campo magnético (por lo que puedo decir, necesitarían un campo magnético ridículamente fuerte o estarían muy cerca para afectar significativamente el campo magnético de nuestro planeta)
  • Un anillo planetario (aunque en nuestro sistema solar solo los gigantes gaseosos tienen anillos, los planetas más pequeños/menos masivos también podrían tener anillos. Sin embargo, tener un anillo hecho de hielo/rocas no afectaría la magnetosfera del planeta a gran escala. ¿Podrían ser de un material que influya más en el campo magnético?)
  • Corrientes de anillo (si bien las corrientes de anillo pueden afectar la magnetosfera, dependen de ella en primer lugar, ya que son creadas por partículas cargadas atrapadas en la magnetosfera. No veo forma de cambiar arbitrariamente la corriente de anillo)
  • Un núcleo de hierro sólido que se enfría en presencia de un fuerte campo magnético. Esto bloquearía el campo magnético del núcleo en su lugar y esencialmente lo convertiría en un imán permanente. Este campo magnético es independiente del eje de rotación y por lo tanto puede desalinearse tanto como queramos. (Sin embargo, hay algunas preguntas abiertas para las que no puedo encontrar respuestas: ¿Qué podría crear razonablemente un campo magnético lo suficientemente fuerte para esto? ¿Es el campo resultante del imán permanente considerablemente más débil que el generado por un núcleo fundido? ¿Y puede un planeta con un ¿Vida en el puerto del núcleo congelado? El Wiki sobre habitabilidad planetariamenciona un núcleo fundido como mínimo propicio para la vida porque es responsable de la tectónica de placas. ¿Podemos ir a la mitad y tener un gran núcleo interno sólido responsable de la inclinación del campo magnético y un núcleo externo fundido más delgado para la tectónica?)
  • Una forma completamente diferente de generar el campo magnético que permite tal inclinación (no sé cómo podría ser esto, pero siempre que se cumpla la lista de requisitos anterior, todo vale).

¡Cualquier solución que pueda funcionar y no esté en esta lista es, por supuesto, también bienvenida!

Hasta ahora, no he hablado sobre la razón por la que nuestro mundo necesita esta inclinación para que esta publicación sea relevante para una gama más amplia de constructores de mundos (estoy seguro de que puede encontrar muchas maneras interesantes en que tal inclinación afecta el mundo y sus habitantes) Pero para cualquier persona interesada, describiré mis propias razones aquí: este mundo de fantasía medieval tiene climas similares a la tierra con polos helados y climas más cálidos más cerca del ecuador. Con una inclinación en el campo magnético, los polos magnéticos caen en climas más templados, que necesito. Gran parte del conflicto en la historia surge de un grupo religioso que considera que este polo magnético es espiritualmente importante, ya que todas las brújulas conducen allí y las auroras se pueden ver comúnmente. Ellos creen que este es el origen del mundo desde el cual su Creador-Dios construyó hacia afuera.

Esta es mi primera publicación en cualquier StackExchange. Espero haber seguido las pautas correctamente. Agradecería cualquier comentario que indique dónde me equivoqué. También agradecería comentarios que corrijan cualquier error gramatical ya que el inglés no es mi primer idioma.

¡Gracias por su ayuda!

El problema con el campo magnético de la Tierra es que nadie sabe realmente por qué y cómo. Hay hipótesis, pero no una teoría probada. Entonces, si lo necesita para su mundo, simplemente hágalo sin explicaciones (pero tenga en cuenta que la brújula no funciona en un área bastante grande cerca de los polos magnéticos)
En 2019, el polo norte magnético de la Tierra estaba aproximadamente a 86° de latitud norte y 131° de longitud oeste; pero en 1859 estaba a unos 70° de latitud norte y 96° de longitud oeste. Los polos magnéticos de la Tierra vagan.

Respuestas (1)

Su grupo religioso en realidad tiene razón .

El planeta ha sido terraformado, ya sea por ancestros olvidados hace mucho tiempo o por una raza alienígena no relacionada. Como el planeta no tenía un núcleo fundido (o insuficientemente ferroso), los terraformadores consideraron necesario crear uno, instalando vastos generadores de campo en las profundidades de la corteza del planeta. Hicieron esto en los dos lugares más opuestos del planeta que también eran más fáciles de aterrizar y trabajar, por lo que un lugar templado tiene mucho sentido.

Los generadores están enterrados profundamente, se reparan solos y son defendidos por máquinas Clarkian, por lo que ninguno de tus personajes sabe que realmente existen más allá de los rumores y, por supuesto, el nivel de conocimiento y la potencia necesaria para configurar un generador de campo geomagnético automantenido es ... bueno... divino.

Entonces: la idea de que el polo es obra de los dioses creadores no está lejos de la verdad...

Hola y gracias por la rápida respuesta. Este no es el tipo de solución que esperaba, pero es muy interesante. ¿Podría explicar qué son las máquinas Clarkian? No estoy familiarizado con el concepto, lo siento.
@Vollkornkeks Ciencia tan avanzada que todo el mundo está convencido de que es magia. .. en detalle: en.wikipedia.org/wiki/Clarke%27s_three_laws , pero realmente es el tercero el que muerde.
¿Y qué es un "generador de campo"? No puede ser simplemente un imán enorme (electro o permanente) porque tendría un extremo norte y un extremo sur y no proyectaría un campo a través del planeta. Necesitarías dos generadores antípodas, cada uno un monopolo magnético enorme, uno de cada polaridad. No solo no se comportaría exactamente como un núcleo de hierro singular, sino que es físicamente imposible crear tal cosa: se necesitaría la energía de todo un universo para mantener uno unido. Además, ¿existen los monopolos magnéticos? ¿Cómo los creas? ¿Son estables?
@HarryWilson: dos electroimanes adecuadamente grandes golpeados a través de un núcleo ferroso (incluso si están congelados) deberían crear un solo campo magnético grande en la forma correcta. De lo contrario: vea el comentario de PcMans sobre la magia de Clarkian.
Dos electroimanes grandes no crearían un campo como un núcleo central de hierro, ¡crearían un campo como dos imanes grandes! Piense en dos imanes en los extremos opuestos de una mesa frente a un imán en el centro. Si va a afirmar que "es solo tecnología que no se puede distinguir de la magia", también podría afirmar que los polos están en un ángulo extraño debido a la magia. Eso en realidad dejaría menos que explicar que su respuesta, ya que al menos eso es física establecida.
@HarryWilson: dos imanes sujetos a un trozo de hierro con sus polos alineados actúan como un solo imán. Dos imanes muy grandes sujetos a un trozo de hierro muy grande actúan como un imán muy grande. Claro: el campo será diferente a un núcleo fundido, pero eso no lo convierte en un generador de campo geomagnético inadecuado. Si eso no se ajusta a su gusto, entonces los conductores realmente grandes envueltos alrededor del núcleo y potenciados (realmente en gran medida) lo convertirían en un electroimán realmente grande, aunque entonces hay menos razones para que los polos estén en una orientación particular.
Estás describiendo un planeta con una enorme barra de hierro que pasa directamente a través de su núcleo: en este punto, ¿por qué no simplemente darle un núcleo de hierro que no está alineado con su rotación? Eso sería mucho más factible. Cambiar la alineación del núcleo sería mucho más fácil que pasar una barra magnética a través del planeta.
@HarryWilson: Marte probablemente tenga un núcleo de hierro, pero como no está fundido ni rotando, no tiene un gran campo magnético. Sin embargo, si planea terraformar Marte, necesita ese campo. La forma más fácil de hacerlo es probablemente convertir a Marte en un gran electroimán, ya sea usando grandes conductores envueltos alrededor de él (un proyecto de ingeniería grande pero simple) o enormes electroimanes (un proyecto terriblemente complicado y peligroso pero mucho más pequeño). De cualquier manera, no cavas a través del Centro del planeta: ¡utilizas el hecho de que ya es un gran trozo de metal!
Un par de electroimanes gigantes "en lo profundo de la corteza del planeta", como afirmó en su respuesta, no imitarían un núcleo magnético. Envolver el planeta con cables es un tema aparte con sus propios problemas, como los absurdos costos de energía y las anomalías locales cerca de los cables. Este no sería un proyecto simple, ya que requiere cables superconductores que deben enfriarse continuamente con nitrógeno líquido (en la práctica, helio).
@HarryWilson: Parece que estamos dando vueltas en círculos aquí, así que voy a desearte una feliz Navidad y decirte adiós. ¡Feliz Navidad!