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Le bussole sono alcuni dei più antichi strumenti di navigazione della storia. Niente di tutto ciò sarebbe possibile senza l'aiuto della bussola nell'esecuzione di calcoli di navigazione su lunghe distanze. I primi esploratori dovevano usare i punti di riferimento locali e le stelle per navigare. Ciò ha reso molto difficile viaggiare verso destinazioni lontane o sconosciute. Le bussole sono state una delle scoperte chiave che hanno reso tali viaggi una realtà. Quindi, come funziona una bussola?
Una bussola funziona rilevando i campi magnetici naturali della Terra. La Terra ha un nucleo di ferro che è in parte liquido e in parte solido cristallo a causa della pressione gravitazionale. Si ritiene che il movimento nel nucleo esterno liquido sia ciò che produce il campo magnetico terrestre. Come tutti i campi magnetici, il campo magnetico terrestre ha due poli principali, un polo nord e uno sud. Questi poli magnetici sono leggermente distanti dalla rotazione dell'asse terrestre che viene utilizzata come base dei poli geografici, ma sono abbastanza vicini da poter utilizzare le direzioni generali con le regolazioni della differenza polare, chiamate declinazione, per la navigazione.
Essenzialmente una bussola è un magnete leggero, generalmente un ago magnetizzato, su un perno a rotazione libera. Ciò consente all'ago di reagire meglio ai campi magnetici vicini. Poiché gli opposti si attraggono, il polo sud dell'ago viene attratto dal polo nord magnetico naturale della Terra. Ecco come i navigatori sono in grado di discernere il nord. Le prime bussole erano le bussole d'acqua inventate dai cinesi durante la dinastia Song. Questi erano un pezzo di metallo magnetizzato che galleggiava in una ciotola d'acqua. L'acqua fornisce il primo perno senza attrito necessario per creare una bussola funzionante.
La bussola in seguito divenne di uso comune in Occidente durante il XIV secolo d.C. Ciò portò a quella che ora è conosciuta come l'Era dell'Esplorazione, dove le maggiori potenze europee iniziarono ulteriori esplorazioni del mondo, incluso il Nord e il Sud America. Mentre la bussola era solo uno dei dispositivi che ha portato a questo periodo d'oro dell'esplorazione, ha giocato un ruolo importante nel realizzarlo. Anche ora la navigazione moderna ad un certo punto si basa ancora sulle bussole e sulle mappe più accurate che hanno contribuito a sviluppare.
Abbiamo scritto molti articoli sulla bussola per Space Magazine. Ecco un articolo sulle invenzioni di Galileo e qui un articolo sui magneti a barra.
Se desideri informazioni sul campo magnetico terrestre, consulta la Guida di esplorazione del sistema solare della NASA sulla Terra. Ed ecco un link all'Osservatorio della Terra della NASA.
Abbiamo anche registrato un episodio di Cast di astronomia tutto sul magnetismo. Ascolta qui, episodio 42: magnetismo ovunque.
fonti:
USGS
Come funzionano le cose
