“ Año del buen servicio al ciudadano” UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de Ingeniería y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil CURSO: GEOLOGÍA SEMESTRE 2017-II MAGNETISMO DE LA TIERRA DOCENTE : Ing. José Alberto Montesinos Cervantes INTEGRANTES : Caviedes Oscco David Mondragon Cusihuallpa Frank Obada Delgado Claudia Jimena Pumayali Fuentes Claudia Oriana Romuacca Huaman Arusha Yasbell

EL MAGNETISMO TERRESTRE – PLANETA TIERRA Y LOS POLOS MAGNÉTICOS Hasta el siglo XVI el hombre no intuyó que la Tierra se comportaba como un gigantesco imán. Desde entonces, diversos científicos se aplicaron al estudio del magnetismo terrestre, contribuyendo de manera fundamental a aumentar el conocimiento y la comprensión de este fenómeno. La existencia del campo magnético de la Tierra es conocida desde muy antiguo, por sus aplicaciones a la navegación a través de la brújula.

Hipótesis del magnetismo terrestre Hay dos modos de producir un campo magnético: bien por medio de un cuerpo imanado, bien a través de una corriente eléctrica. Antiguamente, se creía que el magnetismo terrestre estaba originado por un gigantesco imán situado dentro de la Tierra (hipótesis del imán permanente). Ciertamente, la Tierra contiene yacimientos de minerales de hierro, y se cree que su núcleo está compuesto por hierro y níquel, sustancias altamente magnéticas. Si este núcleo, cuyo radio excede de los km, es en efecto un imán permanente, el campo magnético terrestre puede muy bien ser atribuido a él.

HISTORIA DEL MAGNETISMO William Gilbert ( ) científico y médico Inglés a quien se le atribuye el "padre de la electricidad y el magnetismo". Nació el 24 de mayo 1544 en Colchester, Essex, asistió a la Universidad de Cambridge, donde obtuvo una licenciatura en Continuó sus estudios, ganando una Maestría y finalmente recibir su Doctorado en Durante su estancia en Cambridge, fue elegido a varias oficinas entre ellas la de Investigador Principal. Gran Bretaña era una nación marítima importante, y los marineros se basaron de la brújula magnética para navegar. Cristóbal Colón pensaba que la estrella polar era quien atraía la aguja de la brújula, otros pensaban que el magnetismo se debe a las montañas en el Ártico. Intrigado por el misterio, Gilbert llevó a cabo experimentos de unos 17 años para clarificar su comprensión de la brújula y el fenómeno del magnetismo.

Realizó experimentos con un imán esférico y una aguja que se mueve libremente. Se enteró de que era posible crear imanes de metales comunes, él decía que al dividir un imán no se dividen los polos, sino que se crea un nuevo imán con la misma polaridad norte y sur del original, aprendió la manera de fortalecer los imanes, y se dio cuenta de que los imanes pierden su poder magnético cuando se expone a temperaturas extremadamente altas.

Cuando observó que las fuerzas magnéticas producen movimientos circulares, comenzó a conectar el fenómeno del magnetismo con la rotación de la tierra. Esto condujo al descubrimiento del propio magnetismo de la tierra, y sentó las bases teóricas de la ciencia del geomagnetismo. Al año siguiente, 1600, publicó el libro De Magnete. El cual presenta los resultados de su extensa investigación sobre la naturaleza del magnetismo y la electricidad. Con la publicación, destrozo muchas teorías científicas populares y se convirtió en la primera persona en explicar completamente el funcionamiento de una brújula magnética.

Rechazando la idea de que la Tierra era el centro del universo, propuso que se trataba de un planeta magnético, con la polaridad que corresponda a sus polos norte y sur. De Magnete, fue aceptado de inmediato como un avance extraordinario en la física y fue una sensación en toda la comunidad científica europea por mas de 200 años.

” UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de Ingeniería y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil CURSO: GEOLOGÍA SEMESTRE 2017-II El magnetismo de la Tierra es el resultado del movimiento que se produce dentro de ella. La teoría sugiere que el núcleo de hierro es líquido (excepto en el mismo centro, donde la presión solidifica el núcleo) y que las corrientes de convección, que se producen dentro del mismo, crean un gigantesco campo magnético MAGNETISMO TERRESTRE Imagen nro. 1 Fuente: Todos no somos mamiferos - WordPress.comTodos no somos mamiferos - WordPress.com

” UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de Ingeniería y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil CURSO: GEOLOGÍA SEMESTRE 2017-II El campo magnético que genera la tierra fue descubierto en el siglo II al colgar de un hilo una barra de imán natural y comprobar que siempre se quedaba orientada en una dirección que coincidía aproximadamente con la norte-sur. Al extremo que quedaba orientado al norte se le denominó polo norte y su contrario polo sur. A partir de este descubrimiento se desarrolló el compás magnético, el instrumento más importante en la historia de la navegación. DATO: Más tarde se descubrió que la tierra se comporta como un gigantesco imán permanente con sus polos, definidos como el polo norte magnético y al polo sur magnético, situados cerca de los polos geográficos pero sin coincidir con ellos. Estos polos no permanecen fijos, variando su posición con los años. campo magnético DE LA TIERRA Imagen nro. 1 Fuente:Omicrono - El EspañolOmicrono - El Español

” UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de Ingeniería y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil CURSO: GEOLOGÍA SEMESTRE 2017-II Causas del campo magnético de la tierra El magnetismo terrestre no es una excepción, y su energía parece provenir de los movimientos de flujo en el centro de la Tierra, de movimientos circulatorios que ayudan a liberar el calor producido. De forma similar, nuestro tiempo atmosférico está dirigido por los flujos de Aire circulantes que ayudan a mantener fresco el Suelo, donde se absorbe mucha de la luz solar.AireSuelo Las corrientes crean un campo magnético, una distribución de las fuerzas magnéticas, y la esencia del problema de la dinamo autosostenida es encontrar soluciones tales que el campo magnético resultante sea también el campo requerido para generar la primera corriente Imagen nro. 1 Fuente:Conspiraciones KilluminatiConspiraciones Killuminati

” UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de Ingeniería y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil CURSO: GEOLOGÍA SEMESTRE 2017-II Polos magnéticos de la Tierra. Imagen nro. 1 Fuente:Nuestro mundo: "Planeta Tierra" - bloggerNuestro mundo: "Planeta Tierra" - blogger  Polo Norte Geográfico: es definido por la latitud 90º y es el axis por el que la Tierra hace el movimiento de rotación.  Polo Norte Magnético: este polo es donde el campo magnético de la Tierra apunta verticalmente hacia abajo. se sitúa hoy cerca de la costa oeste de la Isla Bathurst en los Territorios del Noroeste en Canadá, casi a Km. al noroeste de la Bahía de Hudson.Isla BathurstCanadáBahía de Hudson  Polo Sur Magnético: se encuentra cercano a la costa de Adélie, en la Antártida, a unos 2600 kilómetros del Polo Sur Geográfico se sitúa hoy en el extremo del continente antártico en Tierra Adelia, a unos Km. al noreste de Little America (Pequeña América).continente antárticoTierra AdeliaLittle AmericaAmérica

” UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de Ingeniería y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil CURSO: GEOLOGÍA SEMESTRE 2017-II MAGNETOSFERA Buena parte de las partículas cargadas provenientes del viento solar son atrapadas en los cinturones de Van Allen. Un pequeño número de partículas del viento solar consigue llegar, siguiendo una línea del campo magnético hasta la alta atmósfera y la ionosfera en las zonas aurorales. El viento solar es responsable de la forma promedio de la magnetosfera terrestre. Las fluctuaciones en su velocidad, densidad y dirección afectan notablemente al entorno local del planeta.cinturones de Van Allen Imagen nro. 8 Fuente: magnetismo terrestre-vitutor

” UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de Ingeniería y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil CURSO: GEOLOGÍA SEMESTRE 2017-II INTENSIDAD DE CAMPO MAGNETICO PRINCIPALES CARACTERISTICAS La intensidad de campo es máxima cerca de los polos y mínima cerca del ecuador. Es medida con cierta frecuencia en GAUSS (una diezmilésima de TESLA), pero normalmente se representa usando los nanoteslas (nT), siendo 1 G = nT. El nanotesla también es llamado un Gamma ). El campo varía entre aproximadamente y nT (0,25-0,65 G). En comparación el imán de una nevera tiene un campo de 100 gauss. Los mapas de isolíneas de intensidad son llamados cartas isodinámicas Imagen nro. 4 Fuente: magnetismo terrestre-wikipedia

” UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de Ingeniería y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil CURSO: GEOLOGÍA SEMESTRE 2017-II INCLINACION MAGNETICA LA Inclinación del campo magnético de la Tierra SON TOMADOS a partir de datos del World Magnetic Model para La inclinación viene dada por el ángulo por el que el campo apunta hacia abajo con respecto a la horizontal. Puede tener valores entre -90º y 90º. En el polo norte magnético apunta completamente hacia abajo, y va progresivamente rotando hacia arriba al disminuir la latitud hasta la horizontal, que se alcanza en el ecuador magnético. Continúa rotando hasta alcanzar la vertical en el polo sur magnético. La inclinación puede ser medida con un círculo de inclinación. Imagen nro. 5 Fuente: magnetismo terrestre-wikipedia

” UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de Ingeniería y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil CURSO: GEOLOGÍA SEMESTRE 2017-II DECLINACION MAGNETICA Declinación del campo magnético de la Tierra a partir de datos del World Magnetic Model para La declinación es positiva para una desviación del campo hacia el este relativa al norte geográfico. Se puede estimar al comparar la orientación de una brújula con la posición del polo celeste. Los mapas incluyen normalmente información de la declinación como un pequeño diagrama que muestra la relación entre el norte magnético y geográfico. La información de la declinación para una región puede ser representada por una carta isogónica (mapa de isolíneas que unen puntos con la misma declinación). Imagen nro. 5 Fuente: Te interesa saberTe interesa saber

5. DEPENDENCIA TEMPORAL El campo geomagnético cambia en escalas de tiempo desde los milisegundos a millones de años. Las escalas temporales más reducidas vienen dadas a partir de los flujos en la ionosfera y la magnetosfera; alguno de estos cambios se puede hacer corresponder a tormentas geomagnéticas o variaciones diarias en las corrientes. Los cambios en escalas de tiempo superiores a un año reflejan cambios del interior de la Tierra, en particular del núcleo rico en hierro. Con frecuencia la magnetosfera terrestre es impactada por erupciones solares que provocan tormentas geomagnéticas, cuyo resultado son las auroras. La inestabilidad a corto plazo del campo se mide con el índice K. “ Año del buen servicio al consumidor ” UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de Ingeniería y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil CURSO: GEOLOGÍA VARIACIONES A CORTO PLAZO

5. DEPENDENCIA TEMPORAL Los cambios del campo magnético terrestre en escalas temporales de un año o superiores son denominados variación secular. En intervalos de cientos de años se ha observado que la declinación magnética varía en decenas de grados. La dirección e intensidad del dipolo cambia con el tiempo. En los dos últimos siglos la fuerza del dipolo ha estado decreciendo a un ritmo de un 6,3 % por siglo. Una característica notable de la componente no dipolar de la variación secular es el arrastre hacia el oeste con un ritmo de alrededor 0,2º por año. “ Año del buen servicio al consumidor ” UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de Ingeniería y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil CURSO: GEOLOGÍA VARIACION SECULAR

5. DEPENDENCIA TEMPORAL Aunque el campo magnético de la Tierra está de forma general bien aproximado por un dipolo magnético con su eje cerca del de rotación, ocurren de manera ocasional dramáticos eventos en los que los polos norte y sur geomagnético se intercambian. Estos eventos se denominan inversiones geomagnéticas. La evidencia de estos eventos se encuentra en basaltos, testigos de sedimentos obtenidos del lecho oceánico, y de anomalías magnéticas del fondo marino. Las inversiones ocurren aparentemente a intervalos aleatorios de tiempo que varían entre menos de años hasta 50 millones de años. El evento más reciente, denominado la inversión Brunhes-Matuyama, ocurrió hace años. “ Año del buen servicio al consumidor ” UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de Ingeniería y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil CURSO: GEOLOGÍA INVERSIONES DEL CAMPO

5. DEPENDENCIA TEMPORAL En la actualidad el valor promedio del campo geomagnético está disminuyendo; este deterioro corresponde a un % del declive total en los últimos 150 años y se ha acelerado en los últimos años. La intensidad geomagnética ha decrecido de manera casi continua a partir de máximo un 35% por encima del valor actual desde hace 2000 años. El ritmo de disminución y la intensidad actual están dentro del rango normal de variación, como se muestra por la información de anteriores valores del campo registrados en rocas. “ Año del buen servicio al consumidor ” UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de Ingeniería y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil CURSO: GEOLOGÍA FUTURO

6. ORIGEN FISICO El campo magnético terrestre está mayoritariamente producido por las corrientes eléctricas que ocurren en el núcleo externo, de naturaleza líquida, que está compuesto de hierro fundido altamente conductor. El campo magnético se genera al formar una línea de corriente una espira cerrada; un campo magnético variable genera un campo eléctrico); y los campos eléctrico y magnético ejercen una fuerza sobre las cargas que fluyen en la corriente. Estos efectos se pueden combinar en una ecuación diferencial en derivadas parciales para el campo magnético denominada ecuación de inducción magnética “ Año del buen servicio al consumidor ” UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de Ingeniería y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil CURSO: GEOLOGÍA NUCLEO DE LA TIERRA Y GEODINAMO Imagen nro. 9 Fuente: magnetismo terrestre

6. ORIGEN FISICO Los magnetómetros detectan desviaciones del campo magnético terrestre causado por artefactos de hierro, algunos tipos de estructuras de piedra, e incluso zanjas y yacimientos arqueológicos. El uso de instrumentos adaptados de detectores aéreos se desarrolló durante la Segunda Guerra Mundial para detectar submarinos y las variaciones magnéticas del suelo oceánico han sido mapeadas. El basalto, la roca volcánica rica en hierro que compone la mayoría del suelo oceánico, contiene un mineral fuertemente magnético (la magnetita) y puede distorsionar las lecturas de las brújulas en un ámbito local.magnetómetrosmagnetita “ Año del buen servicio al consumidor ” UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de Ingeniería y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil CURSO: GEOLOGÍA ANOMALIAS MAGNETICAS DE LA CORTEZA Imagen nro.11 Fuente: los polos magnéticos-wikipedia

7. MEDIDAS Y ANALISIS La intensidad del campo magnético fue medida por primera vez por Carl Friedrich Gauss en 1835 y ha sido medida en numerosas ocasiones desde entonces, mostrando un decaimiento relativo de alrededor del 10 % en los últimos 150 años. El satélite Magsat y posteriormente otros satélites han empleado magnetómetros de tres ejes para sondear la estructura tridimensional del campo magnético de la Tierra. El satélite Ørsted señaló la existencia de una geodinamo dinámica en acción que parece estar haciendo surgir un polo alternativo bajo el océano Atlántico al oeste de Sudáfrica. “ Año del buen servicio al consumidor ” UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de Ingeniería y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil CURSO: GEOLOGÍA DETECCION

9. BIOMAGNETISMO Existen animales entre los que se incluyen varias especies de aves y tortugas que pueden detectar el campo magnético de la Tierra y usarlo para orientarse durante sus MIGRACIONES. Las vacas y los ciervos tienden a alinear sus cuerpos en la dirección norte-sur al descansar, pero no cuando están cerca de líneas de alta tensión; esto ha llevado a creer a los investigadores que el magnetismo producido es el responsable. “ Año del buen servicio al consumidor ” UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de Ingeniería y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil CURSO: GEOLOGÍA

” UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de Ingeniería y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil CURSO: GEOLOGÍA SEMESTRE 2017-II Influencia del campo magnético de la Tierra en la vida de algunos seres vivos. Los campos magnéticos afectan la dirección de la migración y alteran el crecimiento y la reproducción de los microorganismos, causan cambios en la síntesis de ADN en la orientación de biomoléculas y biomembranas y alteran el flujo de Iones a través de la Membrana plasmática generando como resultado neto una modificación en la velocidad de reproducción celular.ADN El efecto que generan los campos magnéticos sobre el crecimiento celular se puede clasificar en inhibitorio, estimulatorio o no observable. Los efectos de estimulación o inhibición de los campos magnéticos se han atribuido a cambios en la orientación de las biomoléculas (proteínas), cambios en las biomembranas (lipidias y plasmáticas), alteraciones del flujo de Iones a través de la Membrana plasmática y/o cambios en la estructura de las biomoléculas. Imagen nro. 1 Fuente:proyecto humanoproyecto humano

DISMINUCIÓN DE LA FUERZA DEL CAMPO MAGNÉTICO 25

10. CONCLUSIONES -Es un fenómeno natural originado por los movimientos de metales líquidos en el núcleo del planeta y está presente en la Tierra y en otros cuerpos celestes como el Sol. -La tierra es Un imán suspendido horizontalmente, adopta una posición tal que uno de sus extremos apunta aproximadamente hacia el polo norte geográfico. -El campo magnético terrestre se caracteriza también por su intensidad. La intensidad de un campo magnético se mide en gauss. “ Año del buen servicio al consumidor ” UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO Facultad de Ingeniería y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil CURSO: GEOLOGÍA Imagen nro. 12 Fuente: los polos magnéticos-wiikipedia

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