Mostrar código-fonte de Campo magnético terrestre

[[Ficheiro:Geodynamo_Between_Reversals.gif|miniaturadaimagem|upright=1.2|Simulação por computador do campo magnético da [[Terra]] em um período de polaridade normal entre reversões.<ref name="selfconsistent">{{Citar periódico |titulo=A three-dimensional self-consistent computer simulation of a geomagnetic field reversal |jornal=Nature |ano=1995 |páginas=203–209 |bibcode=1995Natur.377..203G |doi=10.1038/377203a0 |ref=harv |volume=377}}</ref> As linhas representam a magnetosfera, sendo as azuis quando o campo aponta para o centro e as amarelas quando estão indo para fora. O eixo de rotação da Terra é centralizado e vertical. Os densos aglomerados de linhas estão dentro do núcleo da Terra.<ref name="Glatzmaier">{{Citar web |último =Glatzmaier |url=http://es.ucsc.edu/~glatz/geodynamo.html |titulo=The Geodynamo |primeiro=Gary |publicação=Universidade da Califórnia em Santa Cruz|acessodata=17 de fevereiro de 2021}}</ref>]]
'''Campo magnético terrestre''', também conhecido como '''campo geomagnético''', é o [[campo magnético]] que se estende do [[Estrutura interna da Terra|interior da Terra]] para o espaço, onde interage com o [[vento solar]], um fluxo de [[Partícula carregada|partículas carregadas]] que emanam do [[Sol]]. O campo magnético é gerado por [[Corrente elétrica|correntes elétricas]] devido ao movimento das correntes de [[convecção]] de uma mistura de ferro e níquel fundidos no [[Núcleo externo|núcleo externo da Terra]]: essas correntes de convecção são causadas pelo calor que sai do núcleo, um processo natural chamado [[Teoria do dínamo|geodinamismo]].

A magnitude do campo magnético da Terra em sua superfície varia de 25 a 65 [[Tesla (unidade)|microteslas]] (0,25 a 0,65 [[Gauss (unidade)|gauss]]).<ref name="GeomagneticReferenceField">{{Citar periódico |titulo=International Geomagnetic Reference Field: the eleventh generation |jornal=Geophysical Journal International |páginas=1216–1230 |bibcode=2010GeoJI.183.1216F |doi=10.1111/j.1365-246X.2010.04804.x |ref=harv |ultimo7=Chulliat |volume=183 }}</ref> Como aproximação, é representado por um campo de um dipolo magnético atualmente inclinado em um ângulo de cerca de 11 graus em relação ao [[Rotação da Terra|eixo de rotação da Terra]], como se houvesse um [[Íman|imã]] enorme colocado nesse ângulo através do centro da Terra. O polo geomagnético norte, localizado em 2015 na [[ilha Ellesmere]], [[Nunavut]], Canadá, no hemisfério norte, é na verdade o polo sul do campo magnético da Terra, e vice-versa.

Enquanto os polos magnéticos do norte e do sul geralmente estão localizados próximo aos polos geográficos, eles se movem lenta e continuamente ao longo das escalas de tempo geológicas, mas suficientemente devagar para que as [[bússola]]s comuns continuem sendo úteis para a navegação. No entanto, em intervalos irregulares de várias centenas de milhares de anos, ocorre a [[inversão geomagnética]] e os [[Polo sul magnético|polos magnéticos]] norte e [[Polo sul magnético|sul]], respectivamente, mudam abruptamente de lugar. Essas reversões dos polos geomagnéticos deixam um registro em rochas valiosas para os [[Paleomagnetismo|paleomagnetistas]] no cálculo de campos geomagnéticos no passado. Essas informações, por sua vez, são úteis no estudo dos movimentos dos continentes e do fundo do oceano no processo de [[Tectónica de placas|placas tectônicas]].

A [[magnetosfera]] é a região acima da [[ionosfera]] que é definida pela extensão do campo magnético da Terra no espaço. Ela se estende por várias dezenas de milhares de quilômetros ao [[Espaço sideral|espaço]], protegendo a Terra das partículas carregadas do [[vento solar]] e dos [[Raio cósmico|raios cósmicos]] que, de outra forma, destruiriam a atmosfera superior, incluindo a [[Ozonosfera|camada de ozônio]] que protege o planeta da [[radiação ultravioleta]].

== Importância ==
[[Ficheiro:Magnetosphere rendition.jpg|thumb|upright=1.2|esquerda|A [[magnetosfera]] protege a superfície da Terra das partículas carregadas do [[vento solar]]. É comprimida no lado diurno (Sol) devido à força das partículas que chegam, e estendido no lado noturno.]]

O campo magnético da Terra serve para desviar a maior parte do vento solar, cujas partículas carregadas arrancariam a camada de ozônio que protege a Terra da radiação ultravioleta prejudicial.<ref>{{Citar periódico |url=http://www.nature.com/news/2005/050228/full/news050228-12.html |titulo=Solar wind hammers the ozone layer |jornal=News@nature |último =Shlermeler |doi=10.1038/news050228-12 |primeiro=Quirin|acessodata=17 de fevereiro de 2021}}</ref> Um mecanismo de decapagem faz com que o gás seja capturado em bolhas de campo magnético, que são arrancadas pelos ventos solares.<ref>{{Citar jornal |url=http://archive.cosmosmagazine.com/news/solar-wind-ripping-chunks-mars/ |titulo=Solar wind ripping chunks off Mars |obra=Cosmos Online|acessodata=17 de fevereiro de 2021}}</ref> Cálculos da perda de dióxido de carbono da atmosfera de [[Marte (planeta)|Marte]], resultante da eliminação de íons pelo vento solar, indicam que a dissipação do campo magnético marciano causou uma perda quase total de [[Atmosfera de Marte|sua atmosfera]].<ref>{{Harvnb|Luhmann|Johnson|Zhang|1992}}</ref><ref>[http://scign.jpl.nasa.gov/learn/plate1.htm Structure of the Earth] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130315042223/http://scign.jpl.nasa.gov/learn/plate1.htm|date=2013-03-15}}. Scign.jpl.nasa.gov. Retrieved on 2012-01-27.</ref>

O estudo do campo magnético passado da Terra é conhecido como paleomagnetismo.<ref name="McElhinny2000">{{Citar livro|título=Paleomagnetism: Continents and Oceans|ultimo=McElhinny|primeiro=Michael W.|ultimo2=McFadden|primeiro2=Phillip L.|ano=2000|isbn=978-0-12-483355-5|ref=harv|publicação=Academic Press}}</ref> A polaridade do campo magnético da Terra é registrada em [[Rocha ígnea|rochas ígneas]] e, portanto, as [[Inversão geomagnética|reversões do campo]] são detectáveis como "listras" centradas nas [[Dorsal oceânica|dorsais oceânicas]] onde o [[Expansão do fundo oceânico|fundo do mar]] está se espalhando, enquanto a estabilidade dos polos geomagnéticos entre as inversões permitiu aos paleomagnetistas rastrear o movimento passado dos continentes. As reversões também fornecem a base para a magnetostratigrafia, uma maneira de [[Geocronologia|datar]] rochas e sedimentos.<ref>{{Citar livro|título=Magnetic Stratigraphy|ultimo=Opdyke|primeiro=Neil D.|ultimo2=Channell|primeiro2=James E. T.|ano=1996|isbn=978-0-12-527470-8|ref=harv|publicação=Academic Press}}</ref> O campo também magnetiza a crosta, e anomalias magnéticas podem ser usadas para procurar depósitos de [[minério]]s metálicos.<ref>{{Citar livro|título=Looking into the Earth: An introduction to Geological Geophysics|ultimo=Mussett|primeiro=Alan E.|ultimo2=Khan|primeiro2=M. Aftab|ano=2000|isbn=978-0-521-78085-8|ref=harv|publicação=Cambridge University Press}}</ref>

Os seres humanos têm usado bússolas para encontrar direção desde o século XI e para navegação desde o século XII.<ref>{{Citar livro|título=The Genius of China|ultimo=Temple|primeiro=Robert|ano=2006|isbn=978-0-671-62028-8|ref=harv|publicação=Andre Deutsch}}</ref> Embora a [[declinação magnética]] mude com o tempo, esse desvio é lento o suficiente para que uma simples bússola possa permanecer útil para a navegação. Usando a [[magnetorecepção|magnetorrecepção]], vários outros organismos, desde alguns tipos de bactérias até pombos, usam o campo magnético da Terra para orientação e navegação.<ref name="Wiltschko">{{cite book|title=Sensing in Nature|author1=Wiltschko, F. R.|author2=Wiltschko, W.|publisher=Springer|editor=Carlos López-Larrea|series=Advances in Experimental Medicine and Biology|volume=739|chapter=Chapter 8 - Magnetoreception|doi=10.1007/978-1-4614-1704-0|isbn=978-1-4614-1703-3|year=2012}}</ref>

== Características ==
Em qualquer local, o campo magnético da Terra pode ser representado por um vetor tridimensional. Um procedimento típico para medir sua direção é usar uma bússola para determinar a direção do norte magnético. Seu ângulo em relação ao norte verdadeiro é a ''declinação'' ({{Math|<var>D</var>}}) ou ''variação''. Diante do norte magnético, o ângulo que o campo faz com a horizontal é a ''inclinação'' ({{Math|<var>I</var>}}) ou ''mergulho magnético''. A ''intensidade'' ({{Math|<var>F</var>}}) do campo é proporcional à força que exerce sobre um ímã. Outra representação comum está nas coordenadas {{Math|<var>X</var>}} (norte), {{Math|<var>Y</var>}} (leste) e {{Math|<var>Z</var>}} (abaixo).<ref name="MMMch2">{{Harvnb|Merrill|McElhinny|McFadden|1996|loc=Capítulo 2}}</ref>
[[Ficheiro:XYZ-DIS_magnetic_field_coordinates.svg|centro|miniaturadaimagem|500x500px| Sistemas de coordenadas comuns usados para representar o campo magnético da Terra. ]]

=== Declinação ===
[[Imagem:Earth Magnetic Field Declination from 1590 to 1990.gif|thumb|Declinação do campo magnético terrestre entre 1590 e 1990]]
A declinação é positiva para um desvio para leste do campo em relação ao norte verdadeiro. Pode ser estimada comparando a direção norte/sul magnética em uma bússola com a direção de um [[polo celeste]].<ref name="MMMch2"/>

=== Intensidade ===
A intensidade do campo é frequentemente medida em [[Gauss (unidade)|gauss (G)]], mas geralmente é relatada em nanoteslas (nT), com 1 G = 100 000 nT. Um nanotesla também é chamada de gama (γ)<ref name="NGDC">{{Citar web |url=https://www.ngdc.noaa.gov/geomag/faqgeom.shtml#What_are_the_magnetic_elements |titulo=Geomagnetism Frequently Asked Questions |publicação=National Geophysical Data Center|acessodata=17 de fevereiro de 2021}}</ref> O [[Tesla (unidade)|tesla]] é a unidade [[Sistema Internacional de Unidades|SI]] do campo magnético; o campo da Terra varia entre aproximadamente 25 000 e 65 000 nT (0,25-0,65 G) Em comparação, um imã de geladeira forte possui um campo de cerca de 10 000 000 nanoteslas (100 G).<ref>{{Citar web |url=http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/magnetminute/tesla-transcript.html |titulo=Tesla |ano=2011 |arquivourl=https://web.archive.org/web/20130321234403/http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/magnetminute/tesla-transcript.html |arquivodata=21 de março de 2013 |publicação=National High Magnetic Field Laboratory|acessodata=17 de fevereiro de 2021}}</ref>

Um mapa de contornos de intensidade é chamado de ''gráfico isodinâmico''. Como mostra o Modelo Magnético Mundial, a intensidade tende a diminuir dos polos para o equador. Uma intensidade mínima ocorre na [[Anomalia do Atlântico Sul]] na América do Sul, enquanto existem máximos no norte do Canadá, na Sibéria e na costa da Antártica, ao sul da Austrália.<ref name="renamed_from_2010_on_20131022170733">{{Citar relatório |url=http://www.ngdc.noaa.gov/geomag/WMM/data/WMM2015/WMM2015_Report.pdf |titulo=The US/UK World Magnetic Model for 2015-2020 |ultimo7=Woods}}</ref>

=== Inclinação ===
A inclinação é dada por um ângulo que pode assumir valores entre -90° (acima) e 90° (abaixo). No hemisfério norte, o campo aponta para baixo. Isto está logo abaixo do [[Polo norte magnético|Polo Norte Magnético]] e gira para cima à medida que a latitude diminui até ficar na horizontal (0°) no equador magnético. Ele continua a girar para cima até chegar ao Polo Magnético Sul. A inclinação pode ser medida com um círculo de imersão.<ref name="MMMch2"/>

=== Variação geográfica ===
<center>
Componentes do campo magnético da Terra na superfície do Modelo Magnético Mundial para 2015.<ref name="renamed_from_2010_on_20131022170733">{{Citar relatório |url=http://www.ngdc.noaa.gov/geomag/WMM/data/WMM2015/WMM2015_Report.pdf |titulo=The US/UK World Magnetic Model for 2015-2020 |ultimo7=Woods}}</ref>
</center><gallery mode="packed" align="center" heights="155px">
Ficheiro:World Magnetic Field 2015.pdf|Intensidade
Ficheiro:World Magnetic Inclination 2015.pdf|Inclinação
Ficheiro:World Magnetic Declination 2015.pdf|Declinação
</gallery>

=== Aproximação dipolar ===
[[Ficheiro:Geomagnetisme.svg|miniaturadaimagem| A variação entre o norte magnético (N <sub>m</sub> ) e o norte "verdadeiro" (N <sub>g</sub> ). ]]
Perto da superfície da Terra, o campo magnético funciona como um dipolo magnético posicionado no centro do planeta e inclinado em um ângulo de cerca de 11° em relação ao eixo rotacional dele.<ref name="NGDC"/> O dipolo é equivalente a um poderoso [[Íman|ímã]], com seu polo sul apontando para o Polo Norte geomagnético.<ref>{{Citar jornal |url=http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=the-earth-has-more-than-one-north-pole |titulo=The Earth Has More Than One North Pole |obra=Scientific American |autor=Anne Cassalman |data=28 de fevereiro de 2008 |acessodata=17 de fevereiro de 2021}}</ref> Como o polo norte de um ímã atrai os polos sul de outros ímãs e repele os polos norte, ele deve ser atraído pelo polo sul do ímã da Terra. O campo dipolar é responsável por 80-90% do campo na maioria dos locais.<ref name="MMMch2"/>

=== Polos magnéticos ===
[[Ficheiro:Magnetic_North_Pole_Positions_2015.svg|miniaturadaimagem| O movimento do Polo Magnético Norte da Terra através do Ártico canadense. ]]
Historicamente, os polos norte e sul de um ímã foram definidos pela primeira vez pelo campo magnético da Terra, e não vice-versa, uma vez que um dos primeiros usos de um ímã foi como uma agulha de bússola. O polo norte de um ímã é atraído pelo polo magnético norte da Terra quando o ímã é suspenso e pode girar livremente. Como polos opostos se atraem, o Polo Magnético Norte da Terra é, na verdade, o polo sul do seu campo magnético (o local onde o campo é direcionado para baixo na Terra).<ref name="Serway">{{Citar livro|url=https://books.google.com/books?id=8n4NCyRgUMEC&pg=PA493|título=Essentials of college physics|ultimo=Serway|primeiro=Raymond A.|ultimo2=Chris Vuille|ano=2006|localização=USA|isbn=978-0-495-10619-7|publicação=Cengage Learning}}</ref><ref name="Emiliani">{{Citar livro|url=https://books.google.com/books?id=MfAGpVq8gpQC&pg=PA228|título=Planet Earth: Cosmology, Geology, and the Evolution of Life and Environment|ultimo=Emiliani|primeiro=Cesare|ano=1992|localização=UK|isbn=978-0-521-40949-0|publicação=Cambridge University Press}}</ref><ref name="Manners">{{Citar livro|url=https://books.google.com/books?id=vJyqbRPsXYQC&pg=PA148|título=Static Fields and Potentials|ultimo=Manners|primeiro=Joy|ano=2000|localização=USA|isbn=978-0-7503-0718-5|publicação=CRC Press}}</ref><ref name="Hyperphysics">{{Citar web |url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html |titulo=Bar Magnet |ano=2010 |autor=Carl R. (Rod) Nave |publicação=Dept. of Physics and Astronomy, Georgia State Univ.|acessodata=17 de fevereiro de 2021}}</ref>

As posições dos polos magnéticos podem ser definidas de pelo menos duas maneiras: local ou globalmente.<ref>{{Citar periódico |titulo="Magnetic" pole locations on global charts are incorrect |jornal=Eos, Transactions American Geophysical Union |ano=1996 |bibcode=1996EOSTr..77..345C |doi=10.1029/96EO00237 |ref=harv |volume=77}}</ref> A definição local é o ponto em que o campo magnético é vertical.<ref>{{Citar web |url=http://deeptow.whoi.edu/northpole.html |titulo=The Magnetic North Pole |arquivourl=https://web.archive.org/web/20130819061122/http://deeptow.whoi.edu/northpole.html |arquivodata=19 de agosto de 2013 |publicação=Woods Hole Oceanographic Institution|acessodata=17 de fevereiro de 2021}}</ref> Isto pode ser determinado medindo a inclinação do campo da Terra, que é de 90° (para baixo) no Polo Magnético Norte e de -90° (para cima) no Polo Magnético Sul. Os dois polos vagam independentemente um do outro e não estão diretamente opostos um ao outro no globo. Movimentos de até 40 quilômetros por ano foram observados no Polo Magnético Norte, que está migrando para noroeste nos últimos 180 anos, de Cape Adelaide, na [[Península de Boothia]], em 1831, para [[Resolute Bay]] em 2001, a 600 quilômetros.<ref name="inconstant">{{Citar jornal |url=https://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2003/29dec_magneticfield/ |titulo=Earth's Inconstant Magnetic Field |data=2013|obra=Science@Nasa|acessodata=17 de fevereiro de 2021}}</ref>

== Magnetosfera ==
[[Ficheiro:Magnetosphere_Levels.svg|miniaturadaimagem| Renderização artística da estrutura de uma magnetosfera. 1) &nbsp; Arco de choque.

2) &nbsp; [[Magnetobainha]].  3) &nbsp; [[Magnetopausa]].

4) &nbsp; [[Magnetosfera]].  5) &nbsp; Cauda magnetosférica norte.

6) &nbsp; Cauda magnetosférica sul.  7) &nbsp; Plasmasfera.

]]
[[Imagem:Aurora australis 20050911.jpg|thumb|Uma [[aurora austral]] em 11 de setembro de 2005 vista do espaço por um satélite da [[NASA]]]]
O campo magnético da Terra, predominantemente dipolar em sua superfície, sendo distorcido ainda mais pelo vento solar, é um fluxo de partículas carregadas que saem da [[coroa solar]] e aceleram a uma velocidade de 200 a 1 000 quilômetros por segundo. Eles carregam consigo um campo magnético, o [[campo magnético interplanetário]] (FMI).<ref name="MerrillMagnetosphere">{{Harvnb|Merrill|2010}}, páginas 126–141</ref>

O vento solar exerce uma pressão e, se pudesse alcançar a atmosfera da Terra, iria desgastá-la. No entanto, é mantido afastado pela pressão do campo magnético da Terra. A [[magnetopausa]], a área onde as pressões se equilibram, é o limite da magnetosfera. Apesar do nome, a magnetosfera é assimétrica, com o lado solar saindo a cerca de 10 [[Raio terrestre|raios terrestres]], enquanto o outro lado se alonga em uma [[Magnetosfera|cauda magnetosférica]] que se estende para além de 200 raios terrestres.<ref name="ParksIntro" /> Na direção solar da magnetopausa está o [[choque em arco]], a área onde o vento solar diminui abruptamente.<ref name="MerrillMagnetosphere"/>

Dentro da magnetosfera está a plasmasfera, uma região em forma de anel contendo partículas carregadas de baixa energia, ou [[plasma]]. Esta região começa na altura de 60 km, estende-se até a 3 ou 4 raios terrestres e inclui a [[ionosfera]]. Esta região gira com a Terra.<ref name="ParksIntro" /> Existem também duas regiões concêntricas em forma de pneu, chamadas de [[Cinturão de Van Allen|cinturões de Van Allen]], com íons de alta energia (energias de 0,1 a 10 milhões de [[elétron-volt]]s (MeV)). A parte interna vai de 1–2 raios terrestres, enquanto a parte externa está a 4-7 raios terrestres. A plasmasfera e os cinturões de Van Allen têm uma sobreposição parcial, mas isto varia muito com a atividade solar.<ref>{{Citar web |url=http://sci.esa.int/cluster/52802-cluster-shows-plasmasphere-interacting-with-van-allen-belts/|titulo=Cluster shows plasmasphere interacting wiht Van Allen belts|data=10 de setembro de 2013|acessodata=17 de fevereiro de 2021|editor=[[Agência Espacial Europeia]]}}</ref>

Além de desviar o vento solar, o campo magnético da Terra desvia os [[Raio cósmico|raios cósmicos]], partículas carregadas de alta energia que vêm principalmente de fora do [[Sistema Solar]]. Muitos raios cósmicos são mantidos fora do Sistema Solar pela magnetosfera do Sol, ou [[heliosfera]].<ref>{{Citar jornal |url=https://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2004/27sep_shieldsup/ |titulo=Shields Up! A breeze of interstellar helium atoms is blowing through the solar system |obra=Science@NASA |autor=<!-- Author not provided -->|data=27 de setembro de 2004 |acessodata=17 de fevereiro de 2021}}</ref> Por outro lado, os astronautas na Lua correm o risco de serem expostos à radiação. Qualquer um que estivesse na superfície da Lua durante uma erupção solar particularmente violenta em 2005 teria recebido uma dose letal de radiação.<ref name="MerrillMagnetosphere"/>

Algumas das partículas carregadas entram na magnetosfera. Eles espiralam em torno das linhas de campo, oscilando entre os polos várias vezes por segundo. Além disso, os íons positivos flutuam lentamente para o oeste e os íons negativos flutuam para o leste, dando origem a uma [[corrente de anel]]. Essa corrente reduz o campo magnético na superfície da Terra.<ref name="MerrillMagnetosphere"/> Partículas que penetram na ionosfera e colidem com os átomos de lá dão origem às luzes das [[Aurora polar|auroras]] e também emitem [[Raios X|raios-X]].<ref name=ParksIntro>{{citar livro
 |último = Parks |primeiro =  George K.
 |título= Physics of space plasmas : an introduction
 |ano= 1991
 |publicado= Addison-Wesley
 |local= Redwood City, Calif.
 | isbn = 978-0201508215
}}</ref>

As condições variadas na magnetosfera, conhecidas como [[clima espacial]], são amplamente impulsionadas pela atividade solar. Se o vento solar é fraco, a magnetosfera se expande; quando é forte, ela se comprime. Períodos de atividade particularmente intensa, chamados [[Tempestade geomagnética|tempestades geomagnéticas]], podem ocorrer quando uma [[ejeção de massa coronal]] irrompe acima do Sol e envia uma onda de choque através do Sistema Solar. Essa onda pode levar apenas dois dias para chegar à Terra. Tempestades geomagnéticas podem causar muitas perturbações; a [[tempestade solar de 2003]] danificou mais de um terço dos satélites da [[NASA]]. A maior tempestade documentada [[Tempestade solar de 1859|ocorreu em 1859]]. Ela induziu correntes fortes o suficiente para queimar linhas telegráficas e auroras foram relatadas até no sul do [[Havaí]].<ref name="MerrillMagnetosphere"/><ref>{{Citar periódico |url=http://sunearthday.gsfc.nasa.gov/2010/TTT/70.php |titulo=The great solar superstorm of 1859 |jornal=Technology Through Time |último =Odenwald |ano=2010 |primeiro6=Sten |volume=70|acessodata=17 de fevereiro de 2021}}</ref>

== Dependência de tempo ==

=== Variações de curto prazo ===
[[Ficheiro:Magnetic_Storm_Oct_2003.jpg|miniaturadaimagem| '''Antecedentes''': um conjunto de vestígios de observatórios magnéticos mostrando uma [[Tempestade geomagnética|tempestade magnética]] em 2000.

'''Globo:''' mapa que mostra a localização dos observatórios e linhas de contorno dando intensidade magnética horizontal em [[Micro|μ]] [[Tesla (unidade)|T]].]]
O campo geomagnético muda em escalas de tempo de milissegundos a milhões de anos. As escalas de tempo mais curtas surgem principalmente de correntes na ionosfera (região do dínamo ionosférico) e na magnetosfera, e algumas mudanças podem ser atribuídas a tempestades geomagnéticas ou variações diárias de correntes. As mudanças em escalas de um ano ou mais refletem principalmente mudanças no [[Estrutura interna da Terra|interior da Terra]], particularmente o [[Estrutura interna da Terra|núcleo]] rico em ferro.<ref name="MMMch2"/>

Frequentemente, a magnetosfera da Terra é atingida por [[Erupção solar|erupções solares,]] que causam tempestades geomagnéticas e provocam as auroras. A instabilidade de curto prazo do campo magnético é medida com o índice K.<ref>{{Citar web |url=https://web.archive.org/web/20120225053526/https://www.swpc.noaa.gov/info/Kindex.html|autor=Christopher Balch |data=12 de dezembro de 2011 |titulo=The K-index |publicação=Space Weather Prediction Center|acessodata=17 de fevereiro de 2021}}</ref>

Dados do [[THEMIS]] mostram que o campo magnético, que interage com o vento solar, é reduzido quando a orientação magnética está alinhada entre o Sol e a Terra - o que é o oposto da hipótese anterior. Tempestades solares podem causar [[Apagão|apagões]] e danificar [[Satélite artificial|satélites artificiais]].<ref>{{Citar web |url=http://www.nasa.gov/mission_pages/themis/news/themis_leaky_shield.html |titulo=Sun Often "Tears Out A Wall" In Earth's Solar Storm Shield |data=16 de dezembro de 2008|autor=Bill Steigerwald |publicação=NASA|acessodata=17 de fevereiro de 2021}}</ref>

=== Variação secular ===
[[Ficheiro:Earth_Magnetic_Field_Declination_from_1590_to_1990.gif|miniaturadaimagem| Contornos de declinação estimados por ano, 1590 a 1990 (clique para ver a variação). ]]
[[Ficheiro:Geomagnetic_axial_dipole_strength.svg|miniaturadaimagem| Força do componente dipolar axial do campo magnético da Terra de 1600 a 2020. ]]
Mudanças no campo magnético da Terra em uma escala de tempo de um ano ou mais são chamadas de ''variação secular''. Ao longo de centenas de anos, a declinação magnética é observada a variar em dezenas de graus.<ref name="MMMch2" /> A animação mostra como as declinações globais mudaram nos últimos séculos.<ref name="declination">{{Citar periódico |titulo=Four centuries of Geomagnetic Secular Variation from Historical Records |jornal=Philosophical Transactions of the Royal Society A |ano=2000 |páginas=957–990 |bibcode=2000RSPTA.358..957J |citeseerx=10.1.1.560.5046 |doi=10.1098/rsta.2000.0569 |jstor=2666741 |ref=harv |volume=358}}</ref>

A direção e a intensidade do dipolo mudam com o tempo. Nos últimos dois séculos, a força dipolar diminuiu a uma taxa de cerca de 6,3% por século.<ref name="MMMch2"/> Nesse ritmo de queda, o campo magnético se tornaria insignificante em cerca de 1600 anos.<ref name="GSC">{{Citar web |url=http://nrhp.focus.nps.gov |titulo=Secular variation |acessodata=17 de fevereiro de 2021 |ano=2011 |publicação=Canadian Geological Survey}}</ref> No entanto, essa força é aproximadamente a média dos últimos 7 mil anos e a atual taxa de mudança não é incomum.<ref name="Constable_dipole">{{Citar livro|título=Encyclopedia of Geomagnetism and Paleomagnetism|ultimo=Constable|primeiro=Catherine|ano=2007|editor-sobrenome=Gubbins|páginas=159–161|capitulo=Dipole Moment Variation|doi=10.1007/978-1-4020-4423-6_67|isbn=978-1-4020-3992-8|ref=harv|editor-sobrenome2=Herrero-Bervera|publicação=Springer-Verlag}}</ref>

Uma característica proeminente na parte não dipolar da variação secular é uma ''deriva para o oeste'' a uma taxa de cerca de 0,2 grau por ano.<ref name="GSC"/> Essa deriva não é a mesma em todos os lugares e variou ao longo do tempo. A deriva global média tem sido para o oeste desde cerca de 1400 DC, mas para leste entre cerca de 1000 DC e 1400 DC.<ref name="Dumberry">{{Citar periódico |url=http://www.epm.geophys.ethz.ch/~cfinlay/publications/dumberry_finlay_epsl07.pdf |titulo=Eastward and westward drift of the Earth's magnetic field for the last three millennia |jornal=Earth and Planetary Science Letters |ano=2007 |páginas=146–157 |bibcode=2007E&PSL.254..146D |doi=10.1016/j.epsl.2006.11.026 |arquivodata=2013-10-23 |ref=harv |volume=254}}</ref>

As alterações anteriores ao surgimento dos observatórios magnéticos são registradas em materiais arqueológicos e geológicos. Tais alterações são chamadas de ''variação secular paleomagnética'' ou ''variação paleossecular (PSV)''. Os registros normalmente incluem longos períodos de pequenas mudanças, com grandes mudanças ocasionais, refletindo excursões e reversões geomagnéticas.<ref name="TauxeCh1">{{Harvnb|Tauxe|1998|loc=capítulo 1}}</ref>

=== Reversões de campo magnético ===
[[Ficheiro:Geomagnetic_polarity_late_Cenozoic.svg|direita|miniaturadaimagem|545x545px|Polaridade geomagnética durante o final da [[Cenozoico|Era Cenozóica]]. As áreas escuras indicam períodos em que a polaridade corresponde à polaridade de hoje, as áreas claras indicam períodos em que essa polaridade foi revertida]]

Embora geralmente o campo magnético terrestre seja aproximadamente dipolar, com um eixo quase alinhado com o eixo rotacional, ocasionalmente os polos geomagnéticos norte e sul trocam de lugar. Evidências para essas ''reversões geomagnéticas'' podem ser encontradas em [[basalto]]s, núcleos de sedimentos retirados do fundo do oceano e anomalias magnéticas no fundo do mar.<ref>{{Citar livro|título=Geomagnetism in marine geology|ultimo=Vacquier|primeiro=Victor|ano=1972|localização=Amsterdam|isbn=9780080870427|publicação=Elsevier Science|edição=2nd}}</ref> As reversões ocorrem quase aleatoriamente no tempo, com intervalos entre reversões que variam de menos de 0,1 milhão de anos a até 50 milhões de anos. A mais recente reversão geomagnética, chamada de [[Inversão de Brunhes–Matuyama|Brunhes-Matuyama]], ocorreu cerca de 780 mil anos atrás.<ref name="inconstant"/><ref name="MMMch5">{{Harvnb|Merrill|McElhinny|McFadden|1996|loc=capítulo 5}}</ref> Um fenômeno relacionado, uma excursão geomagnética, equivale a uma reversão incompleta, sem alteração na polaridade.<ref>{{Citar periódico |url=https://www.sciencedaily.com/releases/2012/10/121016084936.htm |titulo=Ice Age Polarity Reversal Was Global Event: Extremely Brief Reversal of Geomagnetic Field, Climate Variability, and Super Volcano |publicado=ScienceDaily |bibcode=2012E&PSL.351...54N |doi=10.1016/j.epsl.2012.06.050}}</ref><ref name="MMMexcursion">{{Harvnb|Merrill|McElhinny|McFadden|1996|pp=148–155}}</ref>

O campo magnético do passado é registrado principalmente por minerais fortemente magnéticos, particularmente óxidos de ferro como a [[magnetita]], que podem mostrar um momento magnético permanente. Essa [[Remanência|magnetização remanescente]], ou ''remanência'', pode ser adquirida de mais de uma maneira. Nos [[Lava|fluxos de lava]], a direção do campo é "congelada" em pequenos minerais à medida que esfriam, dando origem a uma magnetização remanescente térmica. Nos sedimentos, a orientação das partículas magnéticas adquire um leve viés em direção ao campo magnético, à medida que são depositadas no fundo do oceano ou no fundo de um lago. Isto se chama ''magnetização remanescente detrital''.<ref name="McElhinny2000">{{Citar livro|título=Paleomagnetism: Continents and Oceans|ultimo=McElhinny|primeiro=Michael W.|ultimo2=McFadden|primeiro2=Phillip L.|ano=2000|isbn=978-0-12-483355-5|ref=harv|publicação=Academic Press}}</ref>

A magnetização termorremanente é a principal fonte das anomalias magnéticas em torno das cordilheiras do meio do oceano. À medida que o fundo do mar se espalha, o [[magma]] brota do [[manto]], esfria para formar nova crosta basáltica em ambos os lados da cordilheira e é levado para longe pela propagação do fundo do mar. Enquanto esfria, registra a direção do campo magnético da Terra. Quando o campo se inverte, o novo basalto registra a direção invertida. O resultado é uma série de listras simétricas em relação à crista. Um navio que reboca um magnetômetro na superfície do oceano pode detectar essas faixas e inferir a idade do fundo do oceano abaixo. Isto fornece informações sobre a taxa com que o fundo do mar se espalhou no passado.<ref name="McElhinny2000">{{Citar livro|título=Paleomagnetism: Continents and Oceans|ultimo=McElhinny|primeiro=Michael W.|ultimo2=McFadden|primeiro2=Phillip L.|ano=2000|isbn=978-0-12-483355-5|ref=harv|publicação=Academic Press}}</ref>

A [[datação radiométrica]] dos fluxos de lava tem sido usada para estabelecer uma ''escala de tempo de polaridade geomagnética'', parte da qual é mostrada na imagem. Isso forma a base da magnetostratigrafia, uma técnica de correlação geofísica que pode ser usada para datar sequências sedimentares e vulcânicas, bem como anomalias magnéticas no fundo do mar.<ref name="McElhinny2000">{{Citar livro|título=Paleomagnetism: Continents and Oceans|ultimo=McElhinny|primeiro=Michael W.|ultimo2=McFadden|primeiro2=Phillip L.|ano=2000|isbn=978-0-12-483355-5|ref=harv|publicação=Academic Press}}</ref>

Variações temporárias da inclinação do dipolo que levam o eixo do dipolo através do equador e depois voltam à polaridade original são conhecidas como ''excursões''.<ref name="MMMexcursion">{{Harvnb|Merrill|McElhinny|McFadden|1996|pp=148–155}}</ref>

=== Primeira aparência ===
Estudos paleomagnéticos de lava [[Paleoarqueano|paleoarqueana]] na [[Austrália]] e de [[conglomerado]]s na [[África do Sul]] concluíram que o campo magnético está presente desde pelo menos 3,45 bilhões de anos atrás.<ref>{{Citar periódico |titulo=Paleomagnetic Evidence for the Existence of the Geomagnetic Field 3.5 Ga Ago |jornal=Journal of Geophysical Research |ano=1980 |bibcode=1980JGR....85.3523M |doi=10.1029/JB085iB07p03523 |ref=harv |volume=85}}</ref><ref name="Tarduno2009">{{Citar periódico |titulo=Evidence for a 3.45-billion-year-old magnetic remanence: Hints of an ancient geodynamo from conglomerates of South Africa |jornal=Geochemistry Geophysics Geosystems |ano=2009 |páginas=n/a |bibcode=2009GGG....1009Z07U |doi=10.1029/2009GC002496 |ref=harv |volume=10}}</ref><ref>{{Citar periódico |titulo=Geodynamo, Solar Wind, and Magnetopause 3.4 to 3.45 Billion Years Ago |jornal=Science |páginas=1238–1240 |bibcode=2010Sci...327.1238T |doi=10.1126/science.1183445 |pmid=20203044 |ref=harv |ultimo7=Liu |volume=327}}</ref>

=== Futuro ===
[[Ficheiro:Brunhes_geomagnetism_western_US.png|miniaturadaimagem| Variações no momento dipolar axial virtual desde a última reversão. ]]
Atualmente, o campo geomagnético geral está se tornando mais fraco; a forte deterioração atual corresponde a um declínio de 10 a 15% nos últimos 150 anos e se acelerou nos últimos anos; a intensidade geomagnética diminuiu quase continuamente de um máximo de 35% acima do valor moderno, alcançado aproximadamente 2 000 anos atrás. No entanto, a taxa de diminuição e a força atual estão dentro da faixa normal de variação, como mostra o registro de campos magnéticos passados registrados em rochas.<ref name="inconstant"/><ref name="inconstant2"/>

O polo norte magnético da Terra está flutuando do norte do [[Canadá]] para a [[Sibéria]] com uma taxa atualmente acelerada - 10 quilômetros por ano, no início do século XX, até 40 quilômetros por ano em 2003<ref name="inconstant"/> e, desde então, apenas acelerou.<ref name="inconstant2">{{Citar web |último =Lovett |url=http://news.nationalgeographic.com/news/2009/12/091224-north-pole-magnetic-russia-earth-core.html |titulo=North Magnetic Pole Moving Due to Core Flux |primeiro=Richard A.|acessodata=17 de fevereiro de 2021}}</ref><ref>{{Citar periódico |titulo=Earth's magnetic field is acting up and geologists don't know why |jornal=Nature |páginas=143–144 |doi=10.1038/d41586-019-00007-1 |pmid=30626958 |volume=565 }}</ref> Segundo um estudo desenvolvido pela [[Universidade de Leeds]], o norte magnético deve continuar avançando em direção à Rússia. De acordo com esta pesquisa, o deslocamento tem alcançado valores entre 50 e 60 km por ano.<ref>{{Citar web |ultimo=Digital |primeiro=Olhar |url=https://olhardigital.com.br/2020/05/12/ciencia-e-espaco/polo-norte-magnetico-da-terra-migra-rapidamente-para-a-russia-entenda/ |titulo=Polo norte magnético da Terra migra rapidamente para a Rússia; entenda |data=2020-05-12 |acessodata=2021-09-02 |website=Olhar Digital |lingua=pt-BR}}</ref>

== Origem física ==

=== O núcleo da Terra e o geodinamo ===
[[Ficheiro:Outer_core_convection_rolls.jpg|miniaturadaimagem| Um esquema que ilustra a relação entre o movimento do fluido condutor, organizado em rolos pela [[força de Coriolis]] e o campo magnético que o movimento gera.<ref>{{Citar web |url=http://www.usgs.gov/faq/?q=categories/9782/2738 |titulo=How does the Earth's core generate a magnetic field? |publicação=United States Geological Survey|acessodata=17 de fevereiro de 2021}}</ref>]]

A Terra e a maioria dos planetas do Sistema Solar, assim como o Sol e outras estrelas, geram campos magnéticos através do movimento de fluidos eletricamente [[Condutor elétrico|condutores]].<ref name="Weiss">{{Citar periódico |titulo=Dynamos in planets, stars and galaxies |jornal=Astronomy and Geophysics |último =Weiss |ano=2002 |páginas=3.09–3.15 |bibcode=2002A&G....43c...9W |doi=10.1046/j.1468-4004.2002.43309.x |primeiro6=Nigel |volume=43 }}</ref> O campo da Terra se origina em seu núcleo. Esta é uma região de ligas de ferro que se estende a cerca de 3 400 km (o raio da Terra é 6370 km). É dividido em um [[núcleo interno]] sólido, com um raio de 1 220 km, e um [[núcleo externo]] líquido.<ref>{{Citar periódico |titulo=Structural Geology of the Earth's Interior |jornal=Proceedings of the National Academy of Sciences |último =Jordan |ano=1979 |páginas=4192–4200 |bibcode=1979PNAS...76.4192J |doi=10.1073/pnas.76.9.4192 |pmc=411539 |pmid=16592703 |primeiro6=T. H. |volume=76}}</ref> O movimento do líquido no núcleo externo é impulsionado pelo fluxo de calor do núcleo interno, que é de cerca de 6 000 K (ou 5 730 ºC), até a [[Descontinuidade de Gutenberg|fronteira núcleo-manto]], que é de cerca de 3 800 K (ou 3 530 ºC).<ref>{{Citar jornal |url=https://www.sciencedaily.com/releases/2013/04/130425142355.htm |titulo=Earth's Center Is 1,000 Degrees Hotter Than Previously Thought, Synchrotron X-Ray Experiment Shows |obra=ScienceDaily |autor=European Synchrotron Radiation Facility}}</ref> O calor é gerado pela energia potencial liberada pelos materiais mais pesados que afundam em direção ao núcleo ([[diferenciação planetária]]), bem como pelo decaimento dos elementos [[Radioatividade|radioativos]] no interior. O padrão de fluxo é organizado pela rotação da Terra e pela presença do núcleo interno sólido do planeta.<ref name="Buffett2000">{{Citar periódico |titulo=Earth's Core and the Geodynamo |jornal=Science |ano=2000 |páginas=2007–2012 |bibcode=2000Sci...288.2007B |doi=10.1126/science.288.5473.2007 |pmid=10856207 |ref=harv |volume=288}}</ref>

O mecanismo pelo qual a Terra gera um campo magnético é conhecido como [[Teoria do dínamo|dínamo]].<ref name="Weiss">{{Citar periódico |titulo=Dynamos in planets, stars and galaxies |jornal=Astronomy and Geophysics |último =Weiss |ano=2002 |páginas=3.09–3.15 |bibcode=2002A&G....43c...9W |doi=10.1046/j.1468-4004.2002.43309.x |primeiro6=Nigel |volume=43 }}</ref> O campo magnético é gerado por fluidos condutores de eletricidade em rotação e convecção ([[Lei de Ampère|lei circuital de Ampère]]); um campo magnético variável gera um campo elétrico ([[Lei de Faraday-Neumann-Lenz|lei de Faraday]]); e os campos elétrico e magnético exercem uma força sobre as cargas que fluem em correntes (a [[força de Lorentz]]).<ref>{{Citar livro|título=The Feynman lectures on physics|ultimo=Feynman|primeiro=Richard P.|ano=2010|localização=New York|páginas=13–3, 15–14, 17–2|isbn=9780465024940|publicação=BasicBooks|edição=New millennium}}</ref> Esses efeitos podem ser combinados em uma [[equação diferencial parcial]] para o campo magnético chamada ''equação de indução magnética'',

: <math>\frac{\partial \mathbf{B}}{\partial t} = \eta \nabla^2 \mathbf{B} + \nabla \times (\mathbf{u} \times \mathbf{B}), </math>

onde {{Math|'''u'''}} é a velocidade do fluido; {{Math|'''B'''}} é o campo magnético B; e {{Math|η{{=}}1/σμ}} é a [[difusividade magnética]], inversamente proporcional ao produto da [[condutividade elétrica]] {{Math|σ}} e da [[Permeabilidade magnética|permeabilidade]] {{Math|μ}}.<ref name="MMMch8">{{Harvnb|Merrill|McElhinny|McFadden|1996|loc=capítulo 8}}</ref>

O primeiro termo no lado direito da equação de indução é um termo de [[Difusão molecular|difusão]]. Em um fluido estacionário, o campo magnético diminui e qualquer concentração de campo se espalha. Se o dínamo da Terra se desligasse, a parte dipolar desapareceria em algumas dezenas de milhares de anos.<ref name="MMMch8">{{Harvnb|Merrill|McElhinny|McFadden|1996|loc=capítulo 8}}</ref>

Em um condutor perfeito (<math>\sigma = \infty\;</math>), não haveria difusão. Pela [[lei de Lenz]], qualquer mudança no campo magnético seria imediatamente oposta às correntes, de modo que o fluxo através de um determinado volume de fluido não poderia mudar. À medida que o fluido se movesse, o campo magnético o acompanharia. O teorema que descreve esse efeito é chamado de ''teorema de congelados em campo''. Mesmo em um fluido com condutividade finita, um novo campo é gerado esticando as linhas de campo à medida que o fluido se move de maneiras que o deformam. Esse processo poderia continuar gerando um novo campo indefinidamente, não fosse o fato de que, à medida que o campo magnético aumenta de força, ele passa a resistir ao movimento dos fluidos.<ref name="MMMch8">{{Harvnb|Merrill|McElhinny|McFadden|1996|loc=capítulo 8}}</ref>

O movimento do fluido é sustentado por [[convecção]], movimento impulsionado por [[Impulsão|flutuabilidade]]. A temperatura aumenta em direção ao centro da Terra, e a temperatura mais alta do fluido mais abaixo o torna flutuante. Essa flutuabilidade é aprimorada pela separação química: à medida que o núcleo esfria, um pouco do ferro fundido solidifica e é agregado ao núcleo interno. No processo, elementos mais leves são deixados para trás no fluido, tornando-o mais leve. Isso é chamado de ''convecção composicional''. Um [[Força inercial de Coriolis|efeito Coriolis]], causado pela rotação planetária geral, tende a organizar o fluxo em rolos alinhados ao longo do eixo polar norte-sul.<ref name="Buffett2000">{{Citar periódico |titulo=Earth's Core and the Geodynamo |jornal=Science |ano=2000 |páginas=2007–2012 |bibcode=2000Sci...288.2007B |doi=10.1126/science.288.5473.2007 |pmid=10856207 |ref=harv |volume=288}}</ref><ref name="MMMch8">{{Harvnb|Merrill|McElhinny|McFadden|1996|loc=capítulo 8}}</ref>

Um dínamo pode amplificar um campo magnético, mas precisa de um campo "semente" para iniciá-lo.<ref name="MMMch8"/> Para a Terra, este pode ter sido um campo magnético externo. No início de sua história, o Sol passou por uma [[Variável T Tauri|fase T Tauri,]] na qual o vento solar teria um campo magnético algumas ordens de magnitude maior que o atual vento solar.<ref name="MMMch10">{{Harvnb|Merrill|McElhinny|McFadden|1996|loc=capítulo 10}}</ref> No entanto, grande parte do campo pode ter sido filtrada pelo manto da Terra. Uma fonte alternativa são as correntes no limite do núcleo-manto, impulsionadas por reações químicas ou variações na condutividade térmica ou elétrica. Tais efeitos ainda podem fornecer um pequeno viés que faz parte das condições de contorno do geodínamo.<ref name="MMMch11">{{Harvnb|Merrill|McElhinny|McFadden|1996|loc=capítulo 11}}</ref>

O campo magnético médio no núcleo externo da Terra foi calculado em 25 [[Gauss (unidade)|gausses]], 50 vezes mais forte que o campo na superfície.<ref>{{Citar periódico |titulo=Tidal dissipation and the strength of the Earth's internal magnetic field |jornal=[[Nature]] |ano=2010 |páginas=952–954 |bibcode=2010Natur.468..952B |doi=10.1038/nature09643 |pmid=21164483  |ref=harv |volume=468}}</ref>

=== Modelos numéricos ===
Simular o geodínamo requer resolver numericamente um conjunto de equações diferenciais parciais não lineares para a [[magnetoidrodinâmica]] (MHD) do interior da Terra. A simulação das equações MHD é realizada em uma grade 3D de pontos e a finura da grade, que em parte determina o realismo das soluções, é limitada principalmente pela potência do computador. Durante décadas, os teóricos limitaram-se a criar modelos de computador com ''dínamo cinemático'' nos quais o movimento do fluido é escolhido com antecedência e o efeito no campo magnético calculado. A teoria do dínamo cinemático era principalmente uma questão de tentar diferentes geometrias de fluxo e testar se tais geometrias poderiam sustentar um dínamo.<ref name="Kono2002">{{Citar periódico |titulo=Recent geodynamo simulations and observations of the geomagnetic field |jornal=Reviews of Geophysics |ano=2002 |páginas=1–53 |bibcode=2002RvGeo..40.1013K |doi=10.1029/2000RG000102 |ref=harv |volume=40}}</ref>

Os primeiros modelos de dínamo ''autoconsistentes'', que determinam os movimentos de fluidos e o campo magnético, foram desenvolvidos por dois grupos em 1995, um no Japão<ref>{{Citar periódico |titulo=Computer simulation of a magnetohydrodynamic dynamo. II |jornal=Physics of Plasmas |páginas=1421–1431 |bibcode=1995PhPl....2.1421K |doi=10.1063/1.871485 |ref=harv |autor4=the Complexity Simulation Group |volume=2}}</ref> e um nos Estados Unidos.<ref name="selfconsistent">{{Citar periódico |titulo=A three-dimensional self-consistent computer simulation of a geomagnetic field reversal |jornal=Nature |ano=1995 |páginas=203–209 |bibcode=1995Natur.377..203G |doi=10.1038/377203a0 |ref=harv |volume=377}}</ref><ref>{{Citar periódico |titulo=A three-dimensional convective dynamo solution with rotating and finitely conducting inner core and mantle |jornal=Physics of the Earth and Planetary Interiors |ano=1995 |páginas=63–75 |bibcode=1995PEPI...91...63G |doi=10.1016/0031-9201(95)03049-3 |ref=harv |volume=91}}</ref> Este último recebeu atenção porque reproduziu com sucesso algumas das características do campo da Terra, incluindo reversões geomagnéticas.<ref name="Kono2002"/>

=== Correntes na ionosfera e magnetosfera ===
Correntes elétricas induzidas na ionosfera geram campos magnéticos (região do dínamo ionosférico). Esse campo é sempre gerado perto de onde a atmosfera está mais próxima do Sol, causando alterações diárias que podem desviar os campos magnéticos da superfície em até um grau. As variações diárias típicas da intensidade do campo são de cerca de 25 nanoteslas (nT) (uma parte em 2 000), com variações ao longo de alguns segundos, tipicamente em torno de 1 nT (uma parte em 50 000).<ref>{{Citar periódico |titulo=Spectroscopy: NMR down to Earth |jornal=[[Nature (journal)|Nature]] |ano=2006 |páginas=799–801 |bibcode=2006Natur.439..799S |doi=10.1038/439799a |pmid=16482144 |ref=harv |volume=439}}</ref>

== Medição e análise ==

=== Detecção ===
A força do campo magnético da Terra foi medida por [[Carl Friedrich Gauss]] em 1832<ref>{{Citar web |url=http://21stcenturysciencetech.com/translations/gaussMagnetic.pdf |titulo=The Intensity of the Earth's Magnetic Force Reduced to Absolute Measurement |autor=Gauss, C.F}}</ref> e tem sido repetidamente medida desde então, mostrando um declínio relativo de cerca de 10% nos últimos 150 anos.<ref>{{Citar periódico |titulo=Time Variations of the Earth's Magnetic Field: From Daily to Secular |jornal=Annual Review of Earth and Planetary Sciences |ano=1988 |bibcode=1988AREPS..16..389C |doi=10.1146/annurev.ea.16.050188.002133 |ref=harv |volume=1988}}</ref> O satélite [[Magsat]] e satélites posteriores usaram magnetômetros vetoriais de 3 eixos para sondar a estrutura 3D do campo magnético da Terra. O último [[Ørsted (satélite)|satélite de Ørsted]] permitiu uma comparação indicando um geodínamo dinâmico em ação que parece estar dando origem a um polo alternado sob o Oceano Atlântico, a oeste da África do Sul.<ref name="pmid11948347">{{Citar periódico |titulo=Small-scale structure of the geodynamo inferred from Oersted and Magsat satellite data |jornal=[[Nature (journal)|Nature]] |páginas=620–623 |bibcode=2002Natur.416..620H |doi=10.1038/416620a |pmid=11948347 |ref=harv |volume=416}}</ref>

[[Ficheiro:Magnetic_Field_Earth.png|miniaturadaimagem| Um modelo das características de comprimento de onda curtas do campo magnético da Terra, atribuído a anomalias litosféricas<ref name="Comprehensive Modeling"/>]]
Os [[Magnetómetro|magnetômetros]] detectam pequenos desvios no campo magnético da Terra causados por [[Artefacto (arqueologia)|artefatos]] de ferro, fornos, alguns tipos de estruturas de pedra e até valas e [[Sambaqui|sambaquis]] na geofísica arqueológica. Usando instrumentos magnéticos adaptados a partir de detectores de anomalia magnética aerotransportados, desenvolvidos durante a [[Segunda Guerra Mundial]] para detectar submarinos,<ref>{{Citar livro|url=https://pubs.usgs.gov/bul/1924/report.pdf|título=Geologic Applications of Modern Aeromagnetic Surveys|ultimo=William F. Hanna|ano=1987|publicação=[[United States Geological Survey|USGS]]}}</ref> as variações magnéticas no fundo do oceano foram mapeadas. O [[basalto]] - uma rocha vulcânica rica em ferro que compõe o fundo do oceano<ref>{{Citar periódico |url=http://www.minersoc.org/pages/Archive-MM/Volume_34/34-268-373.pdf |titulo=Basalts from the Deep Ocean Floor |jornal=Mineralogical Magazine |autor=G. D. Nicholls |ano=1965 |páginas=373–388 |bibcode=1965MinM...34..373N |doi=10.1180/minmag.1965.034.268.32 |arquivodata=16 de julho de 2017 |volume=34}}</ref> - contém um mineral fortemente magnético ([[magnetita]]) e pode distorcer localmente as leituras de bússolas. A distorção foi reconhecida pelos navegadores [[islandeses]] no final do século XVIII.<ref name="Kious">{{Citar livro|url=https://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/developing.html|título=This Dynamic Earth: The Story of Plate Tectonics|ultimo=Jacqueline W. Kious; Robert I. Tilling|ano=1996|isbn=978-0160482205|publicação=USGS}}</ref> Mais importante, como a presença de magnetita fornece propriedades magnéticas mensuráveis ao basalto, essas variações magnéticas forneceram outro meio de estudar o fundo do oceano. Quando a rocha recém-formada esfria, esses materiais magnéticos registram o campo magnético da Terra.<ref name="Kious"/>

=== Modelos estatísticos ===

==== Harmônicos esféricos ====
[[Ficheiro:Spherical_harmonics_positive_negative.svg|miniaturadaimagem| Representação esquemática de harmônicos esféricos em uma esfera e suas linhas nodais. {{Math|<var>P</var><sub>ℓ <var>m</var></sub>}} é igual a 0 ao longo de {{Math|<var>m</var>}} [[Círculo máximo|grandes círculos]] passando pelos polos e ao longo de {{Math|ℓ-<var>m</var>}} círculos de igual latitude. A função muda de sinal toda vez que cruza uma dessas linhas. ]]
[[Ficheiro:VFPt_four_charges.svg|miniaturadaimagem| Exemplo de um campo quadripolar. Isso também pode ser construído movendo dois dipolos juntos. ]]
A maneira mais comum de analisar as variações globais no campo magnético da Terra é ajustar as medidas a um conjunto de [[harmônicos esféricos]]. Isto foi feito pela primeira vez por [[Carl Friedrich Gauss]].<ref name="Wallace2003">{{Harvnb|Campbell|2003}}, p.&nbsp;1.</ref> Harmônicos esféricos são funções que oscilam sobre a superfície de uma esfera. Eles são o produto de duas funções, uma que depende da latitude e outra da longitude. A função da longitude é zero ao longo de zero ou mais círculos passando pelos polos norte e sul; o número de tais ''[[Nodo orbital|linhas nodais]]'' é o valor absoluto da ''ordem'' {{Math|<var>m</var>}}. A função da latitude é zero ao longo de zero ou mais círculos de latitude; isto mais a ordem é igual ao ''grau'' ℓ. Cada harmônico é equivalente a um arranjo específico de cargas magnéticas no centro da Terra. Um ''[[Monopolo magnético|monopolo]]'' é uma carga magnética isolada, que nunca foi observada. Um ''dipolo'' é equivalente a duas cargas opostas reunidas e um ''[[Quadrupolo|quadripolo]]'' para dois dipolos reunidos. Um campo quadripolar é mostrado na figura inferior à direita.<ref name="MMMch2"/>

Harmônicos esféricos podem representar qualquer [[campo escalar]] (função da posição) que satisfaça certas propriedades. Um campo magnético é um [[campo vetorial]], mas se for expresso nos componentes cartesianos {{Math|<var>X, Y, Z</var>}}, cada componente é a derivada da mesma função escalar chamada ''potencial magnético''. As análises do campo magnético da Terra usam uma versão modificada dos harmônicos esféricos usuais que diferem por um fator multiplicativo. Um ajuste de mínimos quadrados às medições do campo magnético fornece o campo da Terra como a soma dos harmônicos esféricos, cada um multiplicado pelo melhor ''coeficiente de Gauss'' {{Math|<var>g<sub>m</sub></var><sup>ℓ</sup>}} ou {{Math|<var>h<sub>m</sub></var><sup>ℓ</sup>}}.<ref name="MMMch2"/>

O coeficiente de Gauss de menor grau, {{Math|<var>g</var><sub>0</sub><sup>0</sup>}}, fornece a contribuição de uma carga magnética isolada, portanto é zero. Os próximos três coeficientes - {{Math|<var>g</var><sub>1</sub><sup>0</sup>}}, {{Math|<var>g</var><sub>1</sub><sup>1</sup>}} e {{Math|<var>h</var><sub>1</sub><sup>1</sup>}} - determinam a direção e a magnitude da contribuição do dipolo. O dipolo de melhor ajuste é inclinado em um ângulo de cerca de 10° em relação ao eixo de rotação, como descrito anteriormente.<ref name="MMMch2"/>

==== Dependência radial ====
A análise harmônica esférica pode ser usada para distinguir fontes internas de fontes externas se as medidas estiverem disponíveis em mais de uma altura (por exemplo, observatórios e satélites no solo). Nesse caso, cada termo com coeficiente {{Math|<var>g<sub>m</sub></var><sup>ℓ</sup>}} ou {{Math|<var>h<sub>m</sub></var><sup>ℓ</sup>}} pode ser dividido em dois termos: um que diminui com o raio como {{Math|1/<var>r</var><sup>ℓ+1</sup>}} e outro que ''aumenta'' com o raio como {{Math|<var>r</var><sup>ℓ</sup>}}. Os termos crescentes se ajustam às fontes externas (correntes na ionosfera e magnetosfera). No entanto, em alguns anos, as contribuições externas são em média zero.<ref name="MMMch2"/>

Os termos restantes preveem que o potencial de uma fonte dipolo ({{Math|ℓ{{=}}1}}) caia na forma {{Math|1/<var>r</var><sup>2</sup>}}. O campo magnético, sendo uma derivada do potencial, cairia como {{Math|1/<var>r</var><sup>3</sup>}}. Os termos quadripolo caem como {{Math|1/<var>r</var><sup>4</sup>}} e os termos de ordem superior caem cada vez mais rapidamente com o raio. O raio do núcleo externo é cerca de metade do raio da Terra. Se o campo no limite do manto principal é adequado aos harmônicos esféricos, a parte dipolar é menor por um fator de cerca de 8 na superfície, a parte quadripolar por um fator de 16 e assim por diante. Assim, apenas os componentes com grandes comprimentos de onda podem ser notados na superfície. A partir de vários argumentos, geralmente se supõe que apenas termos com o grau {{Math|14}} ou menos tenham sua origem no núcleo. Estes têm comprimentos de onda de cerca de 2 mil quilômetros ou menos. Características menores são atribuídas a anomalias da crosta.<ref name="MMMch2"/>

==== Modelos globais ====
A Associação Internacional de Geomagnetismo e Aeronomia mantém um modelo de campo global padrão chamado Campo de Referência Geomagnético Internacional . É atualizado a cada cinco anos. O modelo de 11ª geração, IGRF11, foi desenvolvido usando dados de satélites ([[Ørsted (satélite)|Ørsted]], [[CHAMP]] e SAC-C) e uma rede mundial de observatórios geomagnéticos.<ref>{{Citar periódico |url=http://www.geomag.us/info/Smaus/Doc/Finlay_etal_IGRF11eval_sub.pdf |titulo=Evaluation of candidate geomagnetic field models for IGRF-11 |jornal=Earth, Planets and Space |páginas=787–804 |bibcode=2010EP&S...62..787F |doi=10.5047/eps.2010.11.005 |ref=harv |ultimo7=Thébault |volume=62}}</ref> A expansão harmônica esférica foi truncada no grau 10, com 120 coeficientes, até 2000. Os modelos subsequentes são truncados no grau 13 (195 coeficientes).<ref>{{Citar web |url=http://www.ngdc.noaa.gov/IAGA/vmod/igrfhw.html |titulo=The International Geomagnetic Reference Field: A "Health" Warning |publicação=National Geophysical Data Center|acessodata=17 de fevereiro de 2021}}</ref>

Outro modelo de campo global, chamado Modelo Magnético Mundial, é produzido em conjunto pelos Centros Nacionais de Informação Ambiental dos Estados Unidos (anteriormente o ''National Geophysical Data Center'') e pelo ''British Geological Survey''. Este modelo trunca no grau 12 (168 coeficientes) com uma resolução espacial aproximada de 3 mil quilômetros. É o modelo usado pelo [[Departamento de Defesa dos Estados Unidos]], o [[Ministério da Defesa (Reino Unido)]], a [[Administração Federal de Aviação]] dos Estados Unidos (FAA), a [[Organização do Tratado do Atlântico Norte]] (OTAN) e o Escritório Hidrográfico Internacional, bem como por muitos sistemas civis de navegação.<ref>{{Citar web |url=http://www.ngdc.noaa.gov/geomag/WMM/DoDWMM.shtml |titulo=The World Magnetic Model |publicação=National Geophysical Data Center|acessodata=17 de fevereiro de 2021}}</ref>

Um terceiro modelo, produzido pelo [[Centro de Voos Espaciais Goddard|Goddard Space Flight Center]] ([[NASA]] e [[Centro de Voos Espaciais Goddard|GSFC]]) e pelo Instituto Dinamarquês de Pesquisa Espacial, usa uma abordagem de "modelagem abrangente" que tenta reconciliar dados com uma resolução temporal e espacial bastante variável das fontes terrestres e de satélite.<ref name="Comprehensive Modeling">{{Citar web |primeiro=Herbert |url=https://web.archive.org/web/20090412104752/http://core2.gsfc.nasa.gov/cm/ |titulo=Comprehensive Modeling of the Geomagnetic Field |ultimo=Frey |publicação=NASA|acessodata=17 de fevereiro de 2021}}</ref>

Para usuários com necessidades de maior precisão, os Centros Nacionais de Informações Ambientais dos Estados Unidos desenvolveram o Modelo Magnético Aprimorado (EMM), que se estende até o grau e ordem 790 e resolve anomalias magnéticas até um comprimento de onda de 56 quilômetros. Foi compilado a partir de pesquisas por satélite, marítimas, aeromagnéticas e magnéticas terrestres. Desde 2018, a versão mais recente, a EMM2017, inclui dados da missão de satélite Swarm da Agência Espacial Europeia.<ref>{{Citar web |url=https://www.ngdc.noaa.gov/geomag/EMM/ |titulo=The Enhanced Magnetic Model |publicação=United States National Centers for Environmental Information|acessodata=17 de fevereiro de 2021}}</ref>

== Influências ==

=== Marés ===
{{AP|Maré}}
O campo magnético da Terra é constituído a partir de muitas fontes contribuintes, desde o núcleo do planeta até a magnetosfera no espaço. Desembaraçar e identificar as diferentes fontes permite que os cientistas geomagnéticos coletem informações sobre os processos individuais que se combinam para criar o campo completo. Um contribuinte é o oceano. Mas como as [[marés]] afetam o campo magnético da Terra? A água do mar é um [[condutor elétrico]] e, portanto, interage com o campo magnético. À medida que as marés giram em torno das bacias oceânicas, a água do oceano tenta essencialmente puxar as linhas do campo geomagnético. Como a água salgada é um bom, mas não um ótimo condutor, a interação é relativamente fraca. O componente mais forte vem da [[maré lunar]] regular (M2), que ocorre cerca de duas vezes por dia (na verdade, 12,42 horas). Outras contribuições vêm de ondas, redemoinhos e até [[tsunami]]s.<ref name=NASA2016>{{citar web|url=https://svs.gsfc.nasa.gov/4541 |título=Ocean Tides and Magnetic Fields |publicado=Scientific Visualization Studio |data=2016-12-30 |website=NASA}} {{PD-notice}}</ref>
[[Ficheiro:Global surface elevation of M2 ocean tide.webm|thumb|upright=1.7|left| {{center|Elevação da superfície global das marés oceânicas M2 (NASA){{hsp}}<ref name=NASA2016 />}}]]

[[Ficheiro:Global ocean magnetic field at sea level.webm|thumb|upright=1.7| {{center|Campos magnéticos ao nível do mar observados por satélites (NASA){{hsp}}<ref name=NASA2016 />}}]]
{{limpar}}

A força da interação depende também da temperatura da água do oceano. Todo o calor armazenado no oceano, do topo da onda ao fundo do mar, agora pode ser inferido a partir de observações do campo magnético da Terra.<ref>{{citar periódico|doi = 10.1038/s41598-019-44397-8|título= Estimating global ocean heat content from tidal magnetic satellite observations|ano= 2019|último1 = Irrgang|primeiro1 = Christopher|último2 = Saynisch|primeiro2 = Jan|último3 = Thomas|primeiro3 = Maik|periódico= Scientific Reports|volume = 9|número= 1|página= 7893|pmid = 31133648|pmc = 6536534|bibcode = 2019NatSR...9.7893I}}</ref><ref name=NASA2016 />

=== Biomagnetismo ===
{{AP|Orientação dos animais através do campo magnético da Terra}}
Animais, incluindo pássaros e tartarugas, podem detectar o campo magnético da Terra e usá-lo para navegar durante a [[Migração de aves|migração]].<ref>{{Citar periódico |titulo=The case for light-dependent magnetic orientation in animals |jornal=Journal of Experimental Biology |ano=1999 |páginas=891–908 |pmid=10085262 |ref=harv |volume=202}}</ref> Alguns pesquisadores descobriram que vacas e veados selvagens tendem a alinhar seus corpos na direção norte-sul enquanto relaxam, mas não quando estão sob linhas de alta tensão, sugerindo que o magnetismo é responsável.<ref name="Burda2009">{{Citar periódico |titulo=Extremely low-frequency electromagnetic fields disrupt magnetic alignment of ruminants |jornal=Proceedings of the National Academy of Sciences |ano=2009 |páginas=5708–13 |bibcode=2009PNAS..106.5708B |doi=10.1073/pnas.0811194106 |pmc=2667019 |pmid=19299504 |volume=106}}</ref><ref name="Nature summary">{{Citar periódico |titulo=Biology: Electric cows |jornal=Nature |ano=2009 |bibcode=2009Natur.458Q.389. |doi=10.1038/458389a |pmid=<!--none--> |ref=harv |volume=458 }}</ref> Outros pesquisadores relataram em 2011 que não podiam replicar essas descobertas usando diferentes imagens do [[Google Earth]].<ref>{{Citar periódico |titulo=No alignment of cattle along geomagnetic field lines found |jornal=Journal of Comparative Physiology |ano=2011 |páginas=677–682 |arxiv=1101.5263 |doi=10.1007/s00359-011-0628-7 |pmid=21318402 |ref=harv |volume=197}}</ref>

Os pesquisadores descobriram que campos eletromagnéticos muito fracos perturbam a bússola magnética usada por [[Pisco-de-peito-ruivo|piscos-de-peito-ruivo]] e outros pássaros canoros para navegar usando o campo magnético da Terra. Nem as linhas de energia nem os sinais dos celulares são os responsáveis pelo efeito do campo eletromagnético nos pássaros;<ref>{{Citar periódico |titulo=Anthropogenic electromagnetic noise disrupts magnetic compass orientation in a migratory bird |jornal=Nature |páginas=353–356 |língua=En |bibcode=2014Natur.509..353E |doi=10.1038/nature13290 |issn=0028-0836 |pmid=24805233 |ultimo7=Elbers |volume=509}}</ref> em vez disso, os culpados têm frequências entre 2 kHz e 5 MHz. Isto inclui sinais de [[rádio AM]] e equipamentos eletrônicos comuns que podem ser encontrados em empresas ou residências particulares.<ref>{{Citar web |último =Hsu |url=https://spectrum.ieee.org/tech-talk/consumer-electronics/gadgets/electric-field-disruption-magnetic-compass-birds-hints-quantum-action |titulo=Electromagnetic Interference Disrupts Bird Navigation, Hints at Quantum Action |obra=IEEE Spectrum |primeiro=Jeremy|acessodata=17 de fevereiro de 2021}}</ref>

== Ver também ==
* [[Magnetosfera de Júpiter]]

{{referências}}

== Bibliografia ==
{{dividir em colunas}}
{{refbegin}}
* {{citar livro|último =Campbell|primeiro =Wallace H.|título=Introduction to geomagnetic fields|ano=2003|publicado=[[Cambridge University Press]]|local=Nova York|isbn=978-0-521-52953-2|edição=2ª|ref=harv}}
* {{citar livro|primeiro1 =Neil F. |último1 =Comins |ano=2008 |título=Discovering the Essential Universe |publicado=W. H. Freeman |edição=Fourth |isbn=978-1-4292-1797-2|ref=harv}}
*{{citar jornal|último1 =Gramling |primeiro1 =Carolyn |título=Earth's core may have hardened just in time to save its magnetic field |url=https://www.sciencenews.org/article/earth-core-solidified-just-time-save-magnetic-field |acessodata=3 de fevereiro de 2019 |obra=Science News |data=1 de fevereiro de 2019 |língua=en|ref=harv}}
* {{citar periódico|doi=10.1073/pnas.93.2.646 |último1 =Herndon |primeiro1 =J. M. |título=Substructure of the inner core of the Earth |periódico=[[PNAS]] |volume=93 |número=2 |páginas=646–648 |data=1996-01-23 |pmid=11607625 |pmc=40105|bibcode=1996PNAS...93..646H|ref=harv}}
* {{citar periódico|último1 =Hollenbach |primeiro1 =D. F. |título=Deep-Earth reactor: Nuclear fission, helium, and the geomagnetic field |periódico=[[PNAS]] |volume=98 |número=20 |data=2001-09-25 |doi=10.1073/pnas.201393998 |pmid=11562483 |pmc=58687 |bibcode=2001PNAS...9811085H |último2 =Herndon |primeiro2 =J. M. |páginas=11085–90|ref=harv}}
* {{citar periódico|primeiro1 =Jeffrey J. |último1 =Love |título=Magnetic monitoring of Earth and space |url=http://geomag.usgs.gov/downloads/publications/pt_love0208.pdf |periódico=Physics Today |volume=61 |número=2 |páginas=31–37 |ano=2008 |doi=10.1063/1.2883907|bibcode=2008PhT....61b..31H|ref=harv}}
* {{citar periódico|último1 =Luhmann |primeiro1 =J. G. |último2 =Johnson |primeiro2 =R. E. |último3 =Zhang |primeiro3 =M. H. G. |título=Evolutionary impact of sputtering of the Martian atmosphere by O<sup>+</sup> pickup ions |periódico=[[Geophysical Research Letters]] |volume=19 |número=21 |páginas=2151–2154 |ano=1992|bibcode=1992GeoRL..19.2151L |doi=10.1029/92GL02485|ref=harv}}
* {{citar livro|primeiro =Ronald T. |último =Merrill |ano=2010 |título=Our Magnetic Earth: The Science of Geomagnetism|publicado=[[University of Chicago Press]]|isbn=978-0-226-52050-6|ref=harv}}
* {{citar livro|último1 =Merrill|primeiro1 =Ronald T.|último2 =McElhinny|primeiro2 =Michael W.|último3 =McFadden|primeiro3 =Phillip L.|título=The magnetic field of the earth: paleomagnetism, the core, and the deep mantle|publicado=Academic Press|ano=1996|isbn=978-0-12-491246-5|ref=harv}}
* {{citar web|url=http://www.newton.dep.anl.gov/askasci/gen99/gen99256.htm |título=Temperature of the Earth's core |obra=NEWTON Ask a Scientist |ano=1999 |ref=harv}}
* {{citar livro|último =Tauxe |primeiro =Lisa |título=Paleomagnetic Principles and Practice |publicado=Kluwer |ano=1998 |isbn=978-0-7923-5258-7 |ref=harv}}
* {{citar periódico|primeiro1 =J. N. |último1 =Towle |título=The Anomalous Geomagnetic Variation Field and Geoelectric Structure Associated with the Mesa Butte Fault System, Arizona |periódico=Geological Society of America Bulletin |volume=9 |páginas=221–225 |ano=1984 |doi=10.1130/0016-7606(1984)95<221:TAGVFA>2.0.CO;2 |número=2|bibcode=1984GSAB...95..221T|ref=harv}}
* {{citar periódico|primeiro1 =James R. |último1 =Wait |ano=1954 |título=On the relation between telluric currents and the earth's magnetic field |periódico=Geophysics |volume=19 |páginas=281–289 |doi=10.1190/1.1437994|bibcode=1954Geop...19..281W |número=2|ref=harv}}
* {{citar livro|primeiro1 =Martin |último1 =Walt |ano=1994 |título=Introduction to Geomagnetically Trapped Radiation |publicado=[[Cambridge University Press]] |isbn=978-0-521-61611-9|ref=harv}}
{{refend}}
{{dividir em colunas fim}}

== Ligações externas ==
{{commonscat|Earth's magnetic field}}
* ''[http://www.agu.org/sections/geomag/background.html Material de referência sobre geomagnetismo e paleomagnetismo]'' . Seção de Geomagnetismo e Paleomagnetismo da União Geofísica Americana.
* ''[http://geomag.usgs.gov Programa Nacional de Geomagnetismo]'' . [[Serviço Geológico dos Estados Unidos|Pesquisa Geológica dos Estados Unidos]], 8 de março de 2011.
* ''[http://www.geomag.bgs.ac.uk Geomagnetismo da BGS]'' . Informações sobre monitoramento e modelagem do campo geomagnético. Pesquisa Geológica Britânica, agosto de 2005.
* William J. Broad, ''[https://www.nytimes.com/2004/07/13/science/13magn.html?ex=1247457600&en=e8f37e14d213ba16&ei=5090&partner=rssuserland bússola apontará para o sul?]'' . ''[[The New York Times]]'', 13 de julho de 2004.
* John Roach, ''[http://news.nationalgeographic.com/news/2004/09/0927_040927_field_flip.html por que o campo magnético da Terra gira?]'' . National Geographic, 27 de setembro de 2004.
* ''[https://www.pbs.org/wgbh/nova/magnetic/ Tempestade Magnética]'' . [[PBS]] [[Nova (série de televisão)|NOVA]], 2003. ( ''ed'' . Sobre reversões de polos)
* ''[https://web.archive.org/web/20051208010400/http://www.psc.edu/science/Glatzmaier/glatzmaier.html Quando o norte vai para o sul]'' . Projetos em Computação Científica, 1996.
* ''[http://www.phy6.org/earthmag/demagint.htm O Grande Imã, a Terra]'', História da descoberta do campo magnético da Terra por David P. Stern.
* ''[http://www-spof.gsfc.nasa.gov/Education/wmap.html Exploração da magnetosfera da Terra]'', site educacional de David P. Stern e Mauricio Peredo
* ''[https://web.archive.org/web/20080905113925/http://blackandwhiteprogram.com/interview/dr-dan-lathrop-the-study-of-the-earths-magnetic-field Dr. Dan Lathrop: O estudo do campo magnético da Terra]'' . Entrevista com o Dr. Dan Lathrop, Geofísico da Universidade de Maryland, sobre suas experiências com o núcleo e o campo magnético da Terra. 3 de julho de 2008
* [http://www.ngdc.noaa.gov/IAGA/vmod/igrf.html Campo Internacional de Referência Geomagnética 2011]
* [http://www.vukcevic.talktalk.net/Global%20Mag%20Anomaly.gif A evolução / anomalia global das] varreduras do [http://www.vukcevic.talktalk.net/Global%20Mag%20Anomaly.gif campo magnético da Terra] ocorrem em passos de 10 graus, com intervalos de 10 anos. Baseado em dados de: Instituto de Geofísica, [http://www.ethz.ch/index_EN ETH Zurich]
* ''[http://sciencenewsdigest.com/story/read/132/Earths-magnetic-field-simpler-than-we-thought Padrões no campo magnético da Terra que evoluem na ordem de 1.000 anos]'' . 19 de julho de 2017

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