sábado, 25 de marzo de 2017

Dinamo cósmica


La Tierra, muchos planetas, la mayoría de las estrellas y muchas galaxias tienen campos magnéticos, dicho con otras palabras, se comportan como imanes. El diseño de los modelos matemáticos que representan al imán terrestre o al solar es un problema extraordinariamente complejo que no se ha resuelto por completo. Esta cuestión me ha recordado una famosa anécdota. Se le pide a un matemático que elabore un modelo para la producción de leche; sencillo al principio, debe irse complicando posteriormente para aproximarse a la realidad. Así comenzó el sesudo calculador: supongamos una vaca esférica de radio R llena uniformemente de leche... Anécdotas aparte, los campos magnéticos son los responsables de la continua actividad violenta que se registra en el cosmos, desde las terrestres auroras polares a las fulguraciones solares, pasando por el amontonamiento de nubes de gas interestelar presentes en las galaxias. 
¿Cómo se genera el magnetismo? Existe una explicación: los planetas, las estrellas y las galaxias funcionan como colosales dinamos. Michael Faraday mostró que se genera una corriente eléctrica moviendo un conductor eléctrico en la cercanía de un imán. En esencia, el efecto dinamo consiste en la generación espontánea de un campo magnético en un fluido conductor; cuando el fluido se desplaza en un campo magnético aparecen corrientes eléctricas inducidas, que crean espontáneamente otro campo magnético; el magnetismo total, suma del inducido y el preexistente, se sostiene a sí mismo. Un disco metálico movido mediante una correa y una polea que gira en presencia de un imán fue el principio de la dinamo; el circuito eléctrico se completa con hilos que tocan el disco en su borde y en su eje. El movimiento genera una corriente que a su vez crea un campo magnético. No es un diseño práctico de la dinamo, pero en el universo, el magnetismo se debe a movimientos semejantes; concretamente, en planetas como la Tierra, el movimiento de los metales fundidos de su núcleo ejercen de fluido móvil conductor, en las estrellas y núcleos galácticos el plasma turbulento.
Hay una cuestión pendiente: el funcionamiento de la dinamo no explica el origen del magnetismo, sino cómo se amplifica y mantiene. ¿De dónde procede entonces el campo magnético inicial? Un plasma móvil podría sembrar las galaxias y estrellas de un magnetismo muy tenue y una ligera radiactividad podría hacer lo mismo en los planetas; aunque está sin confirmarse, los físicos no disponen de una hipótesis mejor. 

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