Terrella - Terrella

Terrella magnetizada de Kristian Birkeland. Nesta experiência, ele notou duas espirais que considerou serem semelhantes às das nebulosas espirais .
Um exemplo de terrella ativa

A terrella (latim para "pequena terra") é uma pequena bola modelo magnetizada que representa a Terra , que se acredita ter sido inventada pelo médico inglês William Gilbert enquanto investigava o magnetismo e desenvolvida 300 anos depois pelo cientista e explorador norueguês Kristian Birkeland , enquanto investigava a aurora .

Terrellas foram usados ​​até o final do século 20 para tentar simular a magnetosfera da Terra , mas agora foram substituídos por simulações de computador.

Terrella de William Gilbert

Terrella de William Gilbert

William Gilbert , o médico real da Rainha Elizabeth I , dedicou muito de seu tempo, energia e recursos ao estudo do magnetismo da Terra . Há séculos se sabia que uma agulha de bússola suspensa livremente apontava para o norte. Investigadores anteriores (incluindo Cristóvão Colombo ) descobriram que a direção se desviava um pouco do norte verdadeiro, e Robert Norman mostrou que a força na agulha não era horizontal, mas inclinada para dentro da Terra.

A explicação de William Gilbert foi que a própria Terra era um ímã gigante, e ele demonstrou isso criando um modelo em escala da Terra magnética, uma "terrella", uma esfera formada de um ímã . Passando uma pequena bússola sobre a terrela, Gilbert demonstrou que uma bússola horizontal apontaria para o pólo magnético, enquanto uma agulha de mergulho , equilibrada em um eixo horizontal perpendicular ao magnético, indicava a "inclinação magnética" adequada entre a força magnética e o direção horizontal. Gilbert relatou mais tarde suas descobertas em De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure , publicado em 1600.

Terrella de Kristian Birkeland

Kristian Birkeland e seu experimento com terrella magnetizada, que o levou a supor que as partículas carregadas interagindo com o campo magnético da Terra foram a causa da aurora.

Kristian Birkeland foi um físico norueguês que, por volta de 1895, tentou explicar por que as luzes da aurora polar apareciam apenas em regiões centradas nos pólos magnéticos.

Ele simulou o efeito direcionando os raios catódicos (mais tarde identificados como elétrons ) em um terella em um tanque de vácuo e descobriu que eles realmente produziam um brilho nas regiões ao redor dos pólos da terrella. Por causa do gás residual na câmara, o brilho também delineou o caminho das partículas. Nem ele nem seu associado Carl Størmer (que calculou tais caminhos) puderam entender por que a aurora real evitou a área diretamente acima dos próprios pólos. Birkeland acreditava que os elétrons vinham do Sol , já que grandes explosões aurorais estavam associadas à atividade das manchas solares .

Birkeland construiu vários terrellas. Um grande experimento terrella foi reconstruído em Tromsø , Noruega .

Outras terrelas

O barão alemão Carl Reichenbach (1788-1869) também fez experiências com um terrella. Ele usou um eletroímã, colocado dentro de uma grande esfera oca de ferro, que foi examinado na câmara escura sob vários graus de eletrificação.

Brunberg e Dattner, na Suécia , por volta de 1950, usaram um terrella para simular trajetórias de partículas no campo terrestre. Podgorny, na União Soviética , por volta de 1972, construiu terrelas para as quais era direcionado um fluxo de plasma , simulando o vento solar. Hafiz-Ur Rahman da Universidade da Califórnia em Riverside conduziu experimentos mais realistas por volta de 1990. Todos esses experimentos são difíceis de interpretar e nunca são capazes de dimensionar todos os parâmetros necessários para simular adequadamente a magnetosfera da Terra, razão pela qual tais experimentos agora foi completamente substituído por simulações de computador .

Recentemente, os experimentos terrella foram desenvolvidos por uma equipe de físicos do Instituto de Planetologia e Astrofísica em Grenoble, França, para criar o "planeterrella", que usa duas esferas magnetizadas que podem ser manipuladas para recriar vários fenômenos aurorais diferentes.

Notas

Referências

  1. ^ a b Birkeland, Kristian (1908–1913). A expedição norueguesa Aurora Polaris 1902-1903 . Nova York e Christiania (agora Oslo): H. Aschehoug & Co. esgotado, texto completo online
  2. ^ Terje Brundtland. "The Birkeland Terrella" . Sphæra (7) . Retirado em 24 de maio de 2012 .
  3. ^ http://planeterrella.osug.fr/?lang=en

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