Manual del Curso de Patron de Yate de Vela y Motor

Capítulo 02: Los Cuatro Problemas de la Navegación

El Problema de la Dirección: El Magnetismo Terrestre

Introducción

Desde tiempos muy antiguos, los navegantes descubrieron que una aguja imantada, libre para girar, tiende a orientarse siempre en una dirección determinada, con un extremo apuntando al Norte y el otro al Sur.

Este fenómeno se debe a que la Tierra se comporta como un enorme imán, rodeado por un campo magnético que influye sobre todos los cuerpos magnetizados que se encuentren dentro de él.

El magnetismo terrestre es, por tanto, el conjunto de efectos producidos por ese campo magnético natural de la Tierra. Dicho campo puede representarse, de manera simplificada, como si existiera una gran barra imantada inclinada dentro del planeta, cuyos polos magnéticos —Norte y Sur— no coinciden exactamente con los polos geográficos.

Es decir que, por un lado, existe un sistema de referencias basado en cartas náuticas y mapas terrestres cuyo Norte es el geográfico que, por convención, se lo denomina Norte verdadero y, por otro lado, existe otro sistema de referencia que se orienta siguiendo el campo magnético terrestre, cuyo Norte es el Norte magnético.

Esta diferencia entre ambos sistemas, el magnético y el geográfico, da origen a una serie de correcciones que el navegante debe conocer y aplicar para determinar con precisión el rumbo del barco, particularmente cuando se lo lleva de un sistema al otro.

Comprender el magnetismo terrestre es, por ello, el punto de partida para resolver el problema de la dirección, uno de los cuatro problemas fundamentales de la navegación.

El Campo Magnético de la Tierra

La masa de la Tierra está formada por un núcleo central, sobre el cual se apoya el manto, y sobre este, la corteza terrestre.

El núcleo ocupa aproximadamente la mitad del radio terrestre y está compuesto principalmente por hierro y níquel, con presencia de azufre y otros elementos más ligeros. En su parte externa —es decir, el núcleo externo— las altísimas presiones existentes comprimen los metales aumentando su temperatura hasta más de 6.000ºC, manteniéndolos en estado líquido. Más cerca del centro, el núcleo interno permanece sólido, a pesar de su temperatura, por la presión extrema que impide la fusión completa del hierro.

Las diferencias de temperatura y densidad entre las capas externas del núcleo generan corrientes convectivas que movilizan el hierro fundido —un excelente conductor eléctrico— produciendo corrientes eléctricas que, a su vez, originan un campo magnético. Este fenómeno, conocido como "efecto dínamo", hace que la Tierra se comporte como un gigantesco imán.

Un imán convencional genera un campo magnético que puede representarse mediante líneas de fuerza que emergen de su polo norte, se curvan alrededor del imán y vuelven a ingresar por su polo sur, formando trayectorias cerradas.

En el campo magnético terrestre sucede algo análogo. Su campo magnético está formado por líneas de fuerza que, por convención, emergen del polo Sur magnético, se extienden por el espacio circundante y vuelven a ingresar por el polo Norte magnético, cerrando así el circuito.

Campo magnético
Campo magnético.
Déjeme explicarle la aparente incoherencia en la explicación que acaba de dar el autor cuando, por un lado, dice que en un imán convencional el flujo magnético surge de su polo norte, mientras que en el imán terrestre dice que emergen del polo Sur magnético.
En realidad, el que llamamos polo Sur magnético es en realidad el polo norte del imán terrestre, y el polo Norte magnético es el polo sur del imán geofísico.
Simplemente se convino mantener la coincidencia de nombres por un tema práctico, para evitar errores de interpretación.

Los polos magnéticos no coinciden en su ubicación con los polos geográficos, y su posición varía lentamente con el tiempo. Actualmente, el polo Norte magnético se encuentra próximo a la costa oeste de la isla Bathurst, en los Territorios del Noroeste de Canadá, mientras que el polo Sur magnético se sitúa en Tierra Adelia, en el continente antártico.

Polos magnéticos
Polos magnéticos.

Estos polos no son puntos fijos ni perfectamente definidos, sino zonas de aproximadamente unas 60 millas náuticas de diámetro donde convergen y emergen las líneas de fuerza del campo magnético. En esas regiones, conocidas como "zonas de silencio magnético" —magnetic blackout zones, en inglés— la aguja de una brújula se comporta de forma errática, volviéndose inútil para la navegación.

El campo magnético terrestre no es homogéneo: sus líneas de fuerza —también llamados meridianos magnéticos— se desvían debido a la distribución irregular de materiales ferromagnéticos en la corteza terrestre y a las variaciones en la ionosfera. Los instrumentos magnéticos —como las brújulas y compases— se orientan siguiendo la dirección de estos meridianos magnéticos.

El ángulo de inclinación entre un meridiano magnético y el meridiano geográfico que pasa por el mismo punto se denomina "declinación magnética", mientras que el ángulo de inclinación de las líneas de fuerza respecto del plano horizontal recibe el nombre de "inclinación magnética".

La línea que une los puntos donde la inclinación magnética es nula —es decir, donde el campo magnético es paralelo al plano del horizonte— se denomina "ecuador magnético". Las líneas que unen puntos de igual declinación se llaman isógonas.

¿Alguna vez tuvo una brújula en la mano, y la miró de costado?
No se sienta raro si no lo hizo... la gente normal no mira las brújulas por donde no hay que mirarlas... por el costado.
Pero si lo hizo, habrá notado que, en nuestro lado del mundo —el hemisferio Sur— la punta que marca el Norte está algo más elevada que la que apunta al Sur.
Inclinación magnética
Inclinación magnética.
Bueno, esa es la inclinación magnética, que ocurre porque la aguja está siguiendo el plano de inclinación del flujo magnético.
Observando la aguja en latitudes más cercanas al Polo Sur se observaría que la aguja levantaría aún más su punta roja, y si se hiciese la misma prueba en algún lugar próximo en el polo Sur magnético, se vería que la aguja llega a su máxima inclinación.
Lo inverso ocurriría en el hemisferio Norte.

El campo magnético terrestre no es estático, sino que varía con el tiempo por causas internas y externas. Estas variaciones se clasifican en:

Variación secular

Es el cambio lento y progresivo de la posición de los polos magnéticos, que se desplazan principalmente hacia el Oeste, a razón de unos 10 minutos de arco por año, completando una rotación en aproximadamente 2.000 años.

Esta variación se debe a los movimientos del núcleo terrestre y a los fenómenos de precesión y nutación del eje de rotación de la Tierra.

Variación Anual

Proviene de cambios estacionales en la distribución de masas dentro del planeta y de variaciones en la ionosfera y el viento solar.

Variación Diaria

Son pequeñas oscilaciones del campo magnético que ocurren a lo largo del día, influenciadas por la radiación solar y la actividad ionosférica.


El estudio del magnetismo terrestre explica por qué una aguja imantada tiende a orientarse en una dirección determinada, pero para aprovechar ese fenómeno en la práctica de la navegación fue necesario desarrollar instrumentos capaces de hacerlo útil y preciso.

Así surgieron la brújula primero, y el compás magnético después, que transformaron el conocimiento teórico del magnetismo en una herramienta esencial para determinar y mantener la dirección del buque en el mar.


Hemos explicado aquí el campo magnético terrestre.
En la nota siguiente hablaremos del compás magnético, que es el instrumento con el que guiamos nuestros barcos mientras navegamos, y que responde a lo que el campo magnético terrestre le indica.

Fuentes

Este texto forma parte del Manual de Instrucción del Curso de Patrón de Yate de Vela y Motor de la Escuela de Náutica del Club de Veleros Piedrabuena.

ISBN 978-987-88-1913-6

Reproducido con autorización del autor.

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