Chi ha paura di andare al NORD?

di Lili Cafarella

Cos’è la Declinazione magnetica?

Il concetto di declinazione magnetica oggi è piuttosto diffuso e sicuramente è chiaro a tutti coloro che utilizzano una bussola. Volendo darne una definizione, possiamo dire che la declinazione è quell’angolo di cui è necessario correggere l’indicazione fornita dall’ago magnetizzato di una bussola per ricostruire la direzione del nord geografico. Il polo magnetico e il polo geografico infatti non coincidono e, di conseguenza, il meridiano magnetico non corrisponde al meridiano geografico. L’angolo tra i due meridiani è proprio la declinazione magnetica (vedi anche le FAQ di geomagnetismo). Sappiamo bene che, oltre al fatto che i poli magnetici e geografici non coincidono, i poli magnetici si spostano, e quindi i valori di declinazione devono essere continuamente aggiornati.

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Il National Geophysical Data Center NOAA ha messo in rete una utile CALCOLATRICE ON-LINE che permette di definire il valore di declinazione magnetica in qualunque punto della terra, impostando le coordinate. E’ possibile ottenere il valore della declinazione per una data regione dal 1750 ad oggi.

Ma quando ha preso forma il dubbio che la bussola non indichi con esattezza il Nord geografico?

Agli inizi del XII secolo risalgono i primi scritti europei a cui far risalire le citazioni relative all’utilizzo della bussola. Sembra che all’epoca fosse usata dai marinai per orientarsi in mare in assenza di sole e stelle, ma ancora non era uno strumento molto diffuso. In Occidente l’intuizione dell’esistenza di una correzione da apportare alla direzione indicata dall’ago magnetizzato avvenne molto tempo dopo, nella seconda metà del XV secolo. Probabilmente fu Cristoforo Colombo, durante il suo viaggio attraverso l’Atlantico, il primo a rendersi conto di una sistematica deviazione dell’ago della bussola dal Nord vero, dovuto a quello che all’epoca fu definito un inspiegabile fenomeno fisico. Il primo che fece una vera misura dell’angolo di declinazione fu Giorgio Hartmann, prete di Norimberga, il quale, nell’occasione di un viaggio a Roma nel 1510, misurò l’angolo che risultò essere pari a 6° verso Est (6° E).

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Il De Magnete è un’opera su cui si sono basati generazioni di studiosi di campo magnetico terrestre.

Qualche anno dopo, nel 1540, William Gilbert nella sua famosa opera, De Magnete, formulò importanti concetti basati su esperimenti ideati dall’autore stesso per comprendere il funzionamento di quello che aveva capito essere una caratteristica del nostro pianeta. Nel suo trattato Gilbert descrive la Terra come un magnete con proprietà proprie e riporta le caratteristiche della declinazione su tutta la superficie utilizzando la Terrella (un modellino del nostro pianeta), confrontandone il comportamento con quello che accade sulla superficie terrestre.

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La Terrella, di W. Gilbert

Ma la strada da percorrere per comprendere quella che è una delle più affascinanti caratteristiche del nostro pianeta era ancora lunga. Solo molto tempo dopo si scoprì che la declinazione, insieme alle altre grandezze che caratterizzano il campo magnetico terrestre (come inclinazione e intensità) cambiano sia nello spazio che nel tempo. Circa al 1700 si fa risalire la carta magnetica di Edmund Halley (quello della cometa, proprio lui!) per l’oceano Atlantico. Halley considerava il fenomeno scoperto da Colombo particolarmente importante e lo utilizzo’ per cercare di risolvere il problema della definizione della longitudine: infatti, poiché questa deviazione non è costante su tutta la Terra, pensava poteva essere utilizzata per ricavare la posizione approssimata della nave, anche in pieno oceano. Proprio per produrre una carta dettagliata della declinazione magnetica da cui ricavare informazioni sulla longitudine, Halley fu nominato capitano di una nave, la Paramore. Il viaggio fu un successo, furono effettuate molte misure su una vasta area, la carta fu preparata, ma le misure di Halley dimostrarono senza dubbio che il metodo non era applicabile se non in qualche caso particolare, perché il fenomeno della declinazione magnetica, si scoprì, cambia nel tempo rendendo inutilizzabili le carte prodotte dopo solo qualche anno.

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Carta magnetica per l’Oceano Atlantico per il 1701

In Italia le misure più antiche di declinazione di cui siamo a conoscenza risalgono alla fine del XV secolo:

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Nel XIX secolo si cominciò ad eseguire, con una certa costanza e organizzazione, la misurazione di alcune caratteristiche del campo magnetico terrestre. Nel 1834 Gauss fondò l’Unione magnetica di Göttingen che comprendeva diversi osservatori (Milano, Dublino, Greenwich) che avevano il compito di effettuare misure regolari di declinazione magnetica. I dati raccolti furono pubblicati regolarmente nei Bollettini Annuali dell’Unione Magnetica.

Nel XX secolo l’interesse per il geomagnetismo ormai era molto diffuso e radicato. Cominciarono a sorgere vari osservatori per l’osservazione sistematica delle componenti del campo. A questo secolo risalgono anche le spedizioni per la ricerca della posizione esatta dei poli magnetici.

Oggi le osservazioni di campo magnetico sono numerose, e si fanno utilizzando una vasta rete di osservatori geomagnetici distribuiti su tutto il globo terrestre, a cui si aggiunge la serie di capillari misure effettuate da strumentazione montata su satellite.

In Italia gli osservatori geomagnetici sono gestiti dall’INGV e sono distribuiti sul territorio nazionale in modo uniforme: Castello Tesino al nord Italia, Duronia al centro, e Lampedusa a sud.

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Posizione degli osservatori magnetici italiani

L’INGV fornisce anche il personale al PNRA per la gestione dei due osservatori geomagnetici in Antartide: alla Stazione Mario Zucchelli, sulla costa del Mare di Ross e a Concordia (in collaborazione con i francesi dell’IPEV) sul plateau antartico, a oltre 3000 m di altitudine e a circa 1000 km dalla costa.

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Base Concordia: credit (c) PNRA

Inoltre ogni 5 anni viene eseguita la campagna di misura su circa 100 punti distribuiti sulla penisola (Rete magnetica nazionale), per la pubblicazione della cartografia, in collaborazione con l’Istituto Geografico Militare. La cartografia fornisce una immagine, ad una certa epoca fissata, delle caratteristiche di una definita grandezza del campo, come per esempio la declinazione, su tutto il territorio.

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Carta magnetica di Declinazione, datata 2015.0

Nonostante l’enorme lavoro svolto dalla pubblicazione del De Magnete fino ad oggi, la nostra comprensione sull’origine del campo magnetico terrestre e delle sue più complesse dinamiche è ancora incompleta. La raccolta e lo studio di serie di dati sempre più lunghe, accurate e dettagliate è l’unica strada a nostra disposizione che ci consente di aggiungere tasselli al grande puzzle del sistema Terra.


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