Due Nord, una bussola e il viaggio impossibile di Babbo Natale

Perché il Nord indicato dalla bussola non coincide con quello delle mappe, e cosa ci racconta il campo magnetico terrestre

del team INGVambiente

Quando pensiamo al “Polo Nord di Babbo Natale”, nella nostra immaginazione ci affidiamo a un’idea semplice: il Nord è un punto fisso, a cui puntano tutte le bussole e collocato esattamente in cima al globo. Ma la geofisica ci obbliga a fare subito una distinzione importante: esistono due Nord, e non coincidono!

1.     Il Polo Nord geografico: il punto in cui l’asse di rotazione terrestre incontra la superficie.

2.     Il Polo Nord magnetico: il punto verso cui si orienta la nostra bussola.

La differenza è cruciale: la bussola non punta al Nord geografico, quello che vediamo nel mappamondo e nelle mappe, ma a quello magnetico! E lo stesso vale per l’altro emisfero: anche il Polo Sud geografico ha un corrispettivo magnetico, altrettanto mobile e indipendente.

Questa distinzione è la chiave per capire che il “Nord” non è un’entità immobile e permanente, ma un punto che si muove nello spazio e nel tempo.

Un polo che cammina

Da quando fu localizzato per la prima volta nel 1831 da James Clark Ross, il Polo Nord magnetico non ha mai smesso di migrare sulla superficie. Nel XIX e nel XX secolo questo spostamento fu lento e irregolare, dell’ordine di qualche chilometro all’anno. Poi, intorno al 1990, qualcosa è cambiato: la sua corsa è diventata più rapida, con velocità che hanno superato i 50–60 km/anno nel primo ventennio del 2000.

Oggi il Nord magnetico continua a dirigersi verso la Siberia, in risposta a ciò che avviene molto più in profondità: il cuore dinamico della Terra.

Perché si muove? La risposta è nel nucleo terrestre

Il campo magnetico è il risultato di un sistema estremamente complesso assimilabile ad una geodinamo. Nel nucleo esterno, a quasi 3.000 km di profondità, la circolazione convettiva del metallo fluido (ferro e nichel), combinata con la rotazione del pianeta, produce correnti elettriche che generano e sostengono il magnetismo terrestre.

Quando la configurazione di queste correnti cambia, anche la geometria del campo geomagnetico si modifica. Gli spostamenti dei poli magnetici sono quindi l’effetto visibile di questa riorganizzazione globale: un processo graduale e continuo, che riflette l’evoluzione della geodinamo nel tempo.

Nessun allarme: questi cambiamenti avvengono da quando il campo magnetico esiste e protegge la Terra. Sono importanti perché influenzano la navigazione, i sistemi di orientamento e alcune applicazioni satellitari, rendendo necessario l’aggiornamento periodico dei modelli utilizzati per calcolare la declinazione magnetica, cioè la differenza angolare tra Nord geografico e Nord magnetico.

Bussola alla mano: cosa significa per noi?

Quando puntiamo una bussola, l’ago quindi non indica il Nord geografico ma il Nord magnetico. Poiché quest’ultimo si muove, a una velocità che al momento è di circa 55 km/anno, la direzione seguita dall’ago cambia nel tempo. Questo ha conseguenze pratiche immediate:

●       le carte nautiche e aeronautiche devono essere aggiornate periodicamente;

●       i modelli geomagnetici globali (come il World Magnetic Model) devono essere rivisitati ogni 2–5 anni;

●       gli strumenti di navigazione devono tener conto della declinazione, un valore che varia da luogo a luogo e nel tempo.

E non solo si muovono, i poli si invertono anche!

Il Polo Nord magnetico, a differenza di quello geografico, non è un punto fisso ma cambia posizione nel tempo. La mobilità dei poli magnetici non è l’unico aspetto sorprendente:  il campo magnetico terrestre si è invertito molte volte nel corso della storia geologica, scambiando le posizioni del Nord e del Sud magnetico. L’ultima inversione completa, la Brunhes–Matuyama, risale a circa 780.000 anni fa. Da allora il campo ha continuato a mostrare variazioni e indebolimenti con brevi escursioni dei poli, ma senza completare un’inversione.

Un’inversione non è un fenomeno improvviso: avviene su tempi lunghi (migliaia di anni) e non comporta catastrofi.  Durante un’inversione il campo magnetico non “scompare”, ma si riorganizza e si indebolisce temporaneamente. La vita sulla Terra ne ha già attraversate molte.

Questi eventi di inversione sono documentati nelle rocce.  Sedimenti marini, basalti e rocce vulcaniche conservano l’orientazione del campo al momento della loro “solidificazione”. In Italia, il Laboratorio di Paleomagnetismo dell’INGV ha contribuito in modo decisivo allo studio di queste inversioni, analizzando campioni rocciosi e ricostruendo le variazioni del campo magnetico nel passato geologico per comprendere la dinamica delle transizioni di polarità.

Dove si trova oggi il Polo Nord magnetico? Il ruolo degli osservatori

Per seguire l’evoluzione del campo e individuare con precisione la posizione dei poli servono osservatori geomagnetici, strumenti estremamente sensibili in grado di registrare variazioni infinitesimali.

L’INGV gestisce una rete di osservatori in Italia (L’Aquila, Castello Tesino, Duronia e Lampedusa) e due in Antartide (Mario Zucchelli e Concordia), fondamentali per fornire dati continui e di alta qualità alla comunità scientifica internazionale e ai centri di calcolo globali. Grazie a queste misure è possibile aggiornare i valori della declinazione magnetica indispensabili per la navigazione moderna.

E quindi: dove arriverebbe Babbo Natale seguendo la bussola?

Lo strumento lo guiderebbe verso il Polo Nord magnetico, non verso il Polo Nord geografico fissato dalla cartografia. Oggi questa direzione lo condurrebbe in una regione dell’Artico diversa dalla Lapponia, perché la bussola segue un riferimento fisico che non coincide con quello geografico.

Affidarsi alla sola bussola, dunque, non basterebbe a riportarlo a casa: la sua dimora resta ancorata al Nord geografico, mentre l’ago indica il Nord magnetico, espressione della dinamica profonda del nostro pianeta.
Per fortuna, nella notte di Natale, le bussole non servono: le renne conoscono la strada del ritorno!

Guardare il Nord per osservare la Terra

Seguire il viaggio del Nord magnetico non è soltanto una curiosità degli scienziati: significa studiare un’intera geodinamica invisibile che influenza la nostra vita quotidiana, dalle comunicazioni globali alla navigazione, fino all’interazione tra Sole e atmosfera.

In questo periodo natalizio, mentre le bussole delle fiabe puntano dritte verso la casa di Babbo Natale, la geofisica ci ricorda una verità affascinante: anche ciò che crediamo più stabile sulla Terra è sempre in movimento.

Buone feste dal team INGVambiente!