Il geomagnetismo o magnetismo terrestre l’insieme dei fenomeni correlati al campo magnetico terrestre nella zona compresa tra la crosta terrestre e i primi strati dell’atmosfera detta magnetosfera Tale campo dipende in parte dalle correnti elettriche nel nucleo del pianeta indotte da fenomeni endogeni e in parte da correnti presenti nello spazio che circonda la Terra localizzate oltre la fascia di Van Allen171 influenzate dalla attività solare e da altre fonti di pertur azione Ci impone di considerare il geomagnetismo sia come un insieme di valori locali misura ili sia come un modello di campo geomagnetico medio
Il valore del vettore campo geomagnetico compiutamente definito uando di esso siano noti: intensità165 declinazione124 inclinazione125
La differenza fra l’indicazione dell’ago magnetico di una ussola e la direzione del nord geografico era pro a ilmente conosciuta in Cina molto prima che diventasse nota in Europa Inoltre fin dall’XI secolo era noto agli astrologi cinesi che la declinazione di un punto della Terra si modificava nel tempo 69 Intorno al 1450 in Europa nelle meridiane portatili era spesso presente una ussola in cui era segnata la deviazione dal nord geografico Cristoforo
Figura 56 - INCLINOMETRO MAGNETICO di Etienne Lenoir del 1810 Lo strumento attualmente esposto nel Museo Astronomico di rera INAF-OA rera Riproduzione su concessione dell’Università degli Studi di Milano, Divisione Servizi per la Ricerca immagine tratta da 106
Colom o nel suo primo viaggio in America (1492) avre e riferito il cam io di declinazione con la longitudine ma non si hanno documenti affida ili che lo testimonino 69
Pro a ilmente fu lo studioso tedesco Georg Hartmann172 (1489 - 1564) che a Roma intorno 1510 scopr (testimoniata da una sua lettera del 1544) che l’ago magnetico oltre alla declinazione mostrava una inclinazione rispetto al piano orizzontale
Il li ro De Magnete del 1600 del fisico inglese illiam Gil ert173 (1544 - 1603) pu essere considerato l’inizio del geomagnetismo scientifico Nel li ro asandosi su osservazioni di inclinazione magnetica effettuate a differenti latitudini Gil ert ipotizza che la Terra stessa agisca come un grande magnete sferico
Fino al 1634 si riteneva che la declinazione magnetica fosse funzione solo della posizione In uell’anno Henr Gelli rand174 (1597 - 1637) misur una declinazione a Londra di 4 1 E valore che differiva ampiamente dagli 11 3 O misurati nel 1580 nello stesso sito da altri scienziati Tale differenza era troppo ampia per essere imputata a un errore nelle osservazioni La conclusione fu che la declinazione mutava anche nel tempo ovvero era stata scoperta la variazione secolare del campo geomagnetico175
Nel 1722 il costruttore di strumenti inglese George Graham176 (1673 -1751) pu lic i risultati dei suoi studi sulla continua variazione giornaliera della declinazione magnetica dopo aver osservato variazioni irregolari fino a 30 con un declinatore da lui migliorato Nel 1740 a Uppsala l’astronomo svedese Anders Celsius30 (1702 - 1744) conferm ueste osservazioni e il suo colla oratore Olof Petrus Hiorter177 (1696 - 1750) trov che durante le aurore oreali l’ago della ussola poteva variare di alcuni gradi Celsius scrisse a Graham per chiedergli di effettuare delle osservazioni a Londra negli stessi periodi in cui Hiorter le effettuava a Uppsala Le misure eseguite confermarono la simultaneità dei distur i magnetici Successive osservazioni mostrarono che anche l’inclinazione variava giornalmente
Nel 1785 il fisico francese Charles Augustin Coulom 178 (1736 - 1806) mise a punto un metodo relativo per la misura dell intensità della componente orizzontale del campo magnetico (utilizzando la ilancia di torsione o di Coulomb, da lui inventata) Tramite uesto metodo fu osservato che anche l intensità magnetica variava nel tempo Infine nel 1833 arl Friedrich Gauss167 pu lic il lavoro Intensitas vis magneticae terrestris ad mensuram absolutam revocata, in cui veniva data la prima misura assoluta dell intensità del campo
magnetico
Erano cos disponi ili strumenti che permettevano la misura di tutte le componenti del vettore rappresentante il campo geomagnetico e furono effettuate osservazioni che mostravano come uesto variasse spazialmente e temporalmente 69
Mentre del tutto evidente che la radiazione solare determina il tempo atmosferico e conseguentemente nei tempi lunghi la climatologia della Terra non possiamo in uesta sede inoltrarci nella complessa fisica che governa l’influenza delle variazioni dell’attività solare sulla meteorologia terrestre e delle interazioni fra i campi magnetici solari e terrestri ui possiamo solo riportare la posizione assunta nel tempo da altri studiosi di ueste tematiche
Nel 1895 l’astronomo Charles Augustus oung179 nel suo cele re volume The Sun ( 122 pag 161-162) cos sintetizzava la posizione degli scienziati dell’epoca a riguardo di
uella che noi a iamo esposto come la contrapposizione Moscati - Secchi:
« […]180 In regard to this question the astronomical world is divided into two almost hostile camps […]. One party holds that the state of the sun’s surface is a determining factor in our
terrestrial meteorology, making itself felt in our temperature, barometric pressure, rainfall, cyclones, crops, and even our financial condition […]. The other party contends that there is, and can be, no sensible influence upon the earth produced by such slight variations in the solar light and heat, though, of course, they all admit the connection between sun-spots and the condition of the earth’s magnetic elements. It seems pretty clear that we are not in a position yet to decide the question either way; it will take a much longer period of observation, and observations conducted with special reference to the subject of inquiry, to settle it. At any rate, from the data now in our possession, men of great ability and laborious industry draw opposite conclusions […]».
Verso la fine degli anni 50 del Novecento alter Orr Ro erts181 e i suoi colla oratori si convinsero che i sistemi meteorologici ciclonici che si sviluppavano sul Golfo dell’Alas a seguendo le grandi manifestazioni oreali e le tempeste geomagnetiche dovute alle alterazioni del campo magnetico del Sole (che si evidenziano come macchie solari182) si sviluppavano pi grandi e intensi di uelli non preceduti da tali fenomeni 91 Successivamente altri ricercatori ad esempio ilco della Standford Universit C Hines e I Halev della Toronto Universit confermarono uesto legame fra attività magnetica solare e intensità dei sistemi meteorologici Tuttavia nessuno di loro riusc a mettere a punto una spiegazione fisica per uesta correlazione 91 95
Nel 1975 ohn Edd 183 in un lavoro presentato a un incontro dell’American Astronomic Society riferendosi al rano da noi riportato poco sopra del volume The Sun che
C A oung aveva scritto nel 1895 afferm :
«[…] Non mi sentirò molto orgoglioso di incontrarlo riferendosi a oung , quando verrà fatto l’appello nell’Aldilà, per riferirgli quanto noi abbiamo fatto su questo argomento […]».
Nel 1977 in una recensione su Science degli Atti del Simposio Possible
Relationship Between Solar Activity and Meteorological Phenomena organizzato dalla
NASA nel 1973 ohn Edd scriveva:
«[…] La maggior parte della gente, scienziati o no, desidera che ci sia una correlazione fra il tempo atmosferico o il clima e il Sole. Il Sole è sicuramente la guida della macchina del tempo: perché, allora, le variazioni dell’uno non sono collegate ai capricci dell’altro? […]».
Inoltre Edd faceva notare che le nuove osservazioni sulla emissione solare i tentativi di costruire modelli al computer e altri approcci ai pro lemi delle relazioni Terra - Sole
«[…] ci hanno portato più vicini al giorno in cui potremo determinare, almeno in teoria, se i cambiamenti solari possono avere degli effetti significativi in una atmosfera come la nostra. Ma nel 1977, come nel 1973 e nel 1895, non lo sappiamo ancora. […]».
Tutta uesta incertezza permane anche oggi ma ci non significa che non vi siano alcune evidenze 95 : le tempeste solari violenti distur i dell’attività magnetica solare producono variazioni del vento solare184 uando il vento solare raggiunge il campo magnetico terrestre lo deforma e strappa elettroni agli atomi di azoto e di ossigeno dell’alta atmosfera terrestre lasciandoli ionizzati (ovvero elettricamente carichi) ueste azioni del Sole si manifestano con le aurore oreali e con pertur azioni del campo magnetico terrestre (tempeste geomagnetiche) che a loro volta possono influenzare le radio comunicazioni le comunicazioni telefoniche le trasmissioni dell’energia elettrica sui grandi elettrodotti e possono inoltre indurre correnti telluriche185 che producono: corrosione di oleodotti e gasdotti anomalie operative
temporanee ai sistemi computerizzati danni all elettronica pi sensi ile degrado dei pannelli fotovoltaici e accecamenti temporanei degli apparati inseguitori di corpi celesti e dei sistemi di registrazione delle immagini 69 1034
Come aveva giustamente notato A. Secchi i suddetti fenomeni interferiscono anche con
i grandi eventi meteorologici con forti contenuti di elettricità (cicloni tempeste ecc ) e pertanto monitorare le variazioni del magnetismo terrestre pu essere utile per prevedere uesti eventi Ma al momento uesti fenomeni non sono correla ili con gli eventi meteorologici normali come
aveva giustamente notato P. Moscati Con una facezia possiamo dire che non serve monitorare le
variazioni del magnetismo terrestre per prevedere La pioggerellina di marzo 186