Il campo magnetico terrestre

Il polo magnetico vicino al Polo Nord geografico è, nel linguaggio dei magneti, un polo sud: per questo attira l'estremità nord della bussola.

La Terra si comporta come una calamita a barra

La bussola funziona perché la Terra ha un proprio campo magnetico. La NOAA lo descrive come molto simile a quello prodotto da una calamita a barra posta al centro del pianeta. Più del 90 per cento del campo misurato si genera all'interno della Terra, nel nucleo esterno, dove il ferro fuso scorre e trasporta correnti elettriche. Il resto proviene dalle rocce magnetizzate della crosta e dalle correnti nell'alta atmosfera e nello spazio.

Qui i nomi possono trarre in inganno. Il polo nord dell'ago della bussola è attratto dal polo magnetico nell'Artico. I poli opposti si attraggono, quindi quel polo artico deve essere, in termini magnetici, un polo sud. OpenStax considera impropria la denominazione abituale di polo nord magnetico. I geografi conservano il nome del luogo; i fisici ricordano che il magnete terrestre ha la sua estremità di tipo sud a nord. Le linee di campo escono dalla Terra vicino al Polo Sud geografico ed entrano vicino al Polo Nord geografico.

Inclinato e non proprio ai poli

L'asse magnetico non coincide con l'asse di rotazione terrestre. Nel World Magnetic Model del 2020, la NOAA attribuisce al magnete che meglio approssima il campo, il dipolo geomagnetico, un'inclinazione di 9.41° rispetto all'asse di rotazione. Nel modello del 2025 è di 9.21°. Il campo reale è più irregolare di un dipolo perfetto, perciò gli scienziati individuano anche i poli di inclinazione, dove il campo è verticale e una bussola non riesce a stabilizzarsi in alcuna direzione. Sono i poli magnetici nel senso comune del termine.

Poiché il nord magnetico e il nord geografico non coincidono, l'azimut letto sulla bussola richiede una correzione detta declinazione: l'angolo tra nord magnetico e nord geografico, positivo verso est e negativo verso ovest. La regola della NOAA è: azimut vero = azimut magnetico + declinazione. Se nel luogo in cui ti trovi la declinazione è di 10° ovest (−10°) e la bussola indica 45°, l'azimut vero è 35°. La declinazione varia da un luogo all'altro e nel tempo: per questo le carte riportano la data della misurazione. Vicino ai poli magnetici, la NOAA indica zone di inaffidabilità, dove il campo orizzontale è inferiore a 2000 nT e le bussole non sono attendibili.

Poli in movimento

Il campo cambia perché cambia il flusso nel nucleo. Il polo nord di inclinazione si sta spostando attraverso l'Artico canadese verso la Siberia. Le rilevazioni ne fissarono la posizione nel 2001 e nel 2007; quella del 2007 indicò una velocità di circa 55 km all'anno in direzione nord-nord-ovest. Il rapporto NOAA del dicembre 2025 sul campo ha misurato, nel corso del 2025, circa 36 km all'anno per il polo nord di inclinazione e 9 km all'anno per quello sud. Poiché il campo continua a cambiare, la NOAA e il British Geological Survey pubblicano un nuovo World Magnetic Model ogni cinque anni; quello del 2025 è uscito nel dicembre 2024. Marine militari, enti dell'aviazione e molti sistemi di navigazione lo usano per convertire le letture magnetiche in direzioni geografiche.

Su tempi molto più lunghi il campo si inverte persino: nord e sud si scambiano. Le rocce ne conservano traccia, perché la lava che si raffredda sotto circa 700 °C fissa la direzione del campo di quel momento. La NOAA osserva che l'ultima inversione risale a un periodo compreso tra circa 750 000 e 780 000 anni fa, che gli intervalli tra inversioni sono variati da 5 mila a 50 milioni di anni e che un'inversione richiederebbe diverse migliaia di anni. Nessuno sa dire quando avverrà la prossima.