¿Por qué la Tierra tiene un campo magnético? [cerrado]

La parte crucial es que el núcleo externo de la tierra es fluido y es conductor . Que el material sea hierro, que conocemos como ferromagnético, en realidad no tiene importancia, porque el campo geomagnético no se crea como una superposición de espines atómicos como en un imán permanente. Más bien, se genera a través de la ley de Ampère a partir de corrientes macroscópicas, como en un electroimán hecho de una bobina de cobre enrollada con una corriente que lo atraviesa. (Es un electroimán, en realidad.)

La razón por la que existen tales corrientes es que el líquido está en movimiento convectivo, probablemente impulsado por el transporte térmico de la desintegración radiactiva en el núcleo interno. Cuando un líquido conductor se mueve, “atrae cualquier línea de campo magnético con él” . Partiendo de un pequeño campo de fondo, si el flujo es lo suficientemente complejo y rápido , tiende a amplificarse con el tiempo.

Este efecto dínamo se puede describir teóricamente, numéricamente o con experimentos a escala de laboratorio utilizando sodio líquido (el sodio no es magnético, pero es un buen conductor y fácil de derretir). No se ve obstaculizado por las altas temperaturas (más bien, las altas temperaturas a menudo son necesarias para garantizar el flujo y/o la conductancia). Y tiene lugar no solo en la Tierra, sino también en muchos otros objetos:

• La dínamo del Sol utiliza el plasma (hidrógeno/helio), es decir, el fluido no es un metal en absoluto, ni un líquido, sino un gas ionizado. Esto nuevamente es impulsado por la convección.
• Los gigantes gaseosos Júpiter y Saturno tienen dínamos que aparentemente también consisten en hidrógeno, pero debido a las temperaturas comparativamente bajas pero a la inmensa presión, es probable que se encuentre en un estado metálico .
• Los gigantes de hielo Neptuno y Urano tienen campos magnéticos inusualmente inclinados e irregulares. Se supone que esto se debe a una dínamo que no está en la región central como en la Tierra, sino en un caparazón más arriba en la estructura del planeta. Probablemente consiste en una mezcla de agua líquida caliente y presurizada, amoníaco y metano, que tiene suficientes iones disueltos para ser un buen conductor.
• Los planetas rocosos y las lunas a menudo tienen dínamos similares a la tierra, sobre todo Mercurio y Ganímedes.

El magnetismo remanente , del tipo que conocemos de los imanes permanentes y que solo funciona por debajo de la temperatura de Curie, solo es importante en los planetas rocosos que no tienen dínamo. El ejemplo más destacado es Marte, pero este campo magnético es mucho más débil que los generados por dínamo antes mencionados.

El núcleo de la Tierra no es una barra magnética gigante en el sentido de que los principios subyacentes son diferentes. Un imán de barra obtiene su campo magnético del ferromagnetismo, mientras que el campo magnético de la Tierra se debe a la presencia de corrientes eléctricas en el núcleo.

Dado que la temperatura del núcleo es tan alta, los átomos de metal no pueden retener sus electrones y, por lo tanto, se encuentran en forma de iones. Estos iones y electrones están en movimiento en el núcleo que forma bucles de corriente. Las corrientes individuales producen campos magnéticos que se suman para formar el campo magnético alrededor de la Tierra.