Propiedades Magnéticas de los Materiales y el Campo Geomagnético
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Propiedades Magnéticas de los Materiales
Los materiales presentan diferentes comportamientos en presencia de un campo magnético externo. A continuación, se describen los principales tipos de magnetismo:
Diamagnetismo
El diamagnetismo es el comportamiento de aquellos materiales cuyos espines de sus átomos se orientan de forma paralela pero inversa al campo magnético externo.
Paramagnetismo
El paramagnetismo se refiere al comportamiento de materiales que, al exponerse a un campo externo, los espines de sus átomos se orientan paralelos y en el mismo sentido que el campo externo. Su magnetización es débil y en el mismo sentido que el campo.
Ferromagnetismo
El ferromagnetismo se observa en materiales como el hierro (Fe), níquel (Ni) y cobalto (Co), así como en materiales denominados "ferritas", compuestos de Fe y boro con bario, estroncio y molibdeno.
Antiferromagnetismo
El antiferromagnetismo se presenta en compuestos más complejos, como óxidos de elementos de la primera serie de transición. En estos materiales, el espín del electrón de los cationes es compartido con la capa de electrones de un anión intermedio (como el oxígeno en los óxidos). Entre ellos opera una fuerza de superintercambio.
Ferrimagnetismo
El ferrimagnetismo ocurre en compuestos complejos similares a los antiferromagnéticos, pero con una falta de balance entre los látices, resultando uno mayor que el otro, lo que genera una magnetización neta resultante.
El Campo Geomagnético: Generación y Mantenimiento
El campo geomagnético es generado y mantenido por un mecanismo denominado geodinamo. El núcleo interno del planeta es una esfera sólida de hierro rodeada por una capa de hierro líquido, el núcleo externo. En este último se producen corrientes que generan y mantienen el campo magnético.
El núcleo interno sólido de la Tierra crece aproximadamente un milímetro por año debido a la cristalización y solidificación del núcleo externo, capa por capa. Este proceso de enfriamiento purifica el hierro líquido, mientras que los componentes más ligeros ascienden, produciendo un movimiento de convección. Este movimiento, junto con las variaciones de temperatura, genera movimientos en el núcleo externo líquido que originan el campo magnético terrestre.
Este proceso funciona y se retroalimenta como una dinamo: un generador (motor térmico) y corrientes eléctricas en movimiento que interactúan y producen un campo magnético.
Debilitamiento del Campo Geomagnético
Debido a su importante función como escudo protector, el campo geomagnético es observado con atención por los científicos. Su debilitamiento es un fenómeno que preocupa a la comunidad científica.
Inversión de los Polos Magnéticos
Muchos científicos creen que el debilitamiento del campo podría indicar el comienzo de una inversión de los polos magnéticos. Este es un proceso natural que ha ocurrido en numerosas ocasiones a lo largo de la historia del planeta. Las inversiones ocurridas en los últimos 160 millones de años se conocen en detalle gracias al estudio del suelo oceánico, y se observa que no ocurren de forma regular.
Durante una inversión, el campo no se reduce a cero; la Tierra no queda totalmente desprotegida. Sin embargo, el campo se debilita, el dipolo disminuye, se invierte y vuelve a aumentar. No es un evento catastrófico a escala planetaria, y no se han registrado grandes extinciones de especies asociadas a cada inversión. Sin embargo, la influencia concreta sobre una especie en particular es aún desconocida. Cabe destacar que el hombre de Atapuerca vivió un proceso de inversión del campo magnético.