Geomagnetismo en la Antártida
Geomagnetismo en la Antártida
Observatorio Meteorológico y Magnético Orcadas del Sur. Fuente: Facundo Martínez (Observador geomagnético 2025).
Por María Inés Gil, Camila Farías, Juan Carlos Gil y Milton Nahuel Soria
Un continente clave para la observación geomagnética: la brújula del Sur
El campo magnético terrestre es la región del espacio que rodea la Tierra donde actúan las fuerzas magnéticas. Es una de las características más fascinantes y fundamentales de nuestro planeta. Se origina en el núcleo externo líquido, compuesto principalmente por hierro y níquel, donde el movimiento convectivo de este material metálico genera corrientes eléctricas que, mediante el efecto geo-dinamo, producen el campo magnético global.
Invisible a simple vista, actúa como un escudo natural que nos protege de la radiación solar y del viento solar, desviando partículas cargadas que podrían afectar tanto a la vida en la superficie como a los sistemas tecnológicos. El estudio de sus variaciones y evolución es tarea del geomagnetismo, disciplina que en la Antártida encuentra uno de sus laboratorios naturales más privilegiados.
En las altas latitudes, donde convergen las líneas del campo magnético, la interacción entre la actividad solar y la Tierra se vuelve más intensa. Allí, las perturbaciones generadas por tormentas geomagnéticas —provocadas por erupciones solares¹— se manifiestan generalmente con mayor amplitud, permitiendo observar en detalle procesos que en otras regiones son más sutiles.
Cómo se mide el campo magnético terrestre
El trabajo de un observatorio magnético combina precisión, constancia y resistencia frente a las condiciones ambientales extremas, como las presentes en el continente antártico.
La observación geomagnética se basa en el registro continuo de las variaciones del campo magnético en puntos fijos de la superficie terrestre, con coordenadas geográficas definidas, permitiendo calcular sus tres componentes principales: declinación (D), inclinación (I) e intensidad total (F).
La intensidad total representa la magnitud total del campo, independientemente de su dirección, y puede descomponerse en componentes: horizontal (H) y vertical (Z). La declinación es el ángulo horizontal entre el norte geográfico y el norte magnético (una brújula muestra esta dirección), mientras que la inclinación es el ángulo que forma el campo con el plano horizontal. En los polos magnéticos la inclinación es prácticamente vertical (determinando la posición de estos polos), mientras que en el ecuador magnético es cercana a cero.
Las componentes determinan las coordenadas geomagnéticas del meridiano magnético local para un instante dado. Sin embargo, como el campo magnético terrestre varía en el tiempo, estas coordenadas también evolucionan, posibilitando la confección de distintos mapas de isolíneas magnéticas según la época y la componente medida.
De manera simplificada, el campo magnético terrestre puede representarse como el generado por un dipolo inclinado respecto del eje de rotación del planeta, donde las líneas de flujo emergen cerca del polo sur magnético y convergen en el polo norte magnético (FIGURA 1). En este modelo, la intensidad total es máxima cerca de los polos magnéticos y mínima en torno al ecuador magnético. Esta geometría resulta muy útil para interpretar las anomalías y variaciones regionales.
FIGURA 1. Representación ilustrativa del campo magnético terrestre y sus componentes en distintos puntos
Fuente: adaptado de Reid (2007).
La intensidad y dirección del campo varían tanto en espacio como en tiempo. Los observatorios modernos registran las variaciones temporales basándose en guías internacionales (Jankowski y Sucksdorff, 1996), aplicando metodologías estandarizadas de medición y control instrumental. Los instrumentos son albergados en casillas especialmente diseñadas —libres de materiales ferromagnéticos y alejadas de fuentes de perturbación artificial— para minimizar interferencias externas, controlar las condiciones magnéticas del entorno y asegurar la estabilidad de las mediciones.
Los datos obtenidos se procesan y analizan a nivel nacional e internacional. En Argentina, el Servicio Meteorológico Nacional, a través del Área Geofísica, es responsable del monitoreo del campo magnético terrestre dentro del territorio nacional, incluyendo el Sector Antártico. A nivel global, redes como INTERMAGNET establecen criterios de calidad que permiten la comparación directa de registros entre observatorios distribuidos en distintas regiones del mundo.
La importancia del Observatorio Magnético Orcadas
Desde 1904, la Argentina ha desempeñado un papel pionero en la observación geomagnética en el continente antártico. La fundación del Observatorio Meteorológico y Magnético Orcadas del Sur marcó el inicio de una historia centenaria de registro continuo que se extiende hasta la actualidad. Operado desde entonces por el Servicio Meteorológico Nacional, el observatorio (FIGURA 2) constituye uno de los más antiguos del mundo en funcionamiento ininterrumpido y un referente dentro de las redes magnéticas internacionales.
FIGURA 2. Casillas de registro magnético en Orcadas (patrimonio histórico argentino)
Las casillas fueron reconstruidas en 1957, luego de que las originales fueran destruidas por un sismo, hoy continúan albergando el instrumental.
Fuente: Área Geofísica, SMN.
La ubicación geográfica (60° 44′ 15″ S y 44° 44′ 14″ O), a pocos kilómetros al sur del círculo polar antártico, le otorga un valor excepcional. Sus registros permiten monitorear la respuesta del campo ante eventos solares y compararlos con lo observado en estaciones situadas en otras regiones antárticas y mundiales. Esta información es clave para el estudio y comprensión de la meteorología espacial, disciplina de creciente relevancia por su impacto sobre sistemas de comunicación, navegación y satélites.
Desde hace más de 120 años, Orcadas proporciona datos geomagnéticos que muestran la evolución y comportamiento del campo magnético terrestre en una región cercana al polo magnético y alejado de perturbaciones antropogénicas. La colaboración con organismos nacionales —como el Instituto Antártico Argentino y el Comando Conjunto Antártico— e internacionales resulta fundamental para sostener una serie de datos de larga duración y alta calidad.
Instrumentación y redes de observación
El sistema de medición antiguo y analógico en Orcadas funcionó hasta 2012. A partir de ese año, mediante el Proyecto INDIGO del Servicio Geológico Británico (BGS), se reemplazó por un sistema moderno de registro digital. El cumplimiento sostenido de los requisitos técnicos posibilitó la incorporación del observatorio a la red mundial INTERMAGNET.
El funcionamiento del observatorio requiere personal especializado. Cada año el SMN selecciona y capacita a una persona como observador/a geomagnético/a que permanece en Orcadas durante la campaña anual, asegurando la operación del instrumental y el control de la calidad de los datos. Complementariamente, durante las campañas de verano, se realizan mediciones de la intensidad total del campo en otras bases antárticas argentinas —Marambio, Carlini, Esperanza, Petrel y San Martín—, ampliando la cobertura del monitoreo magnético en la región (FIGURA 3).
FIGURA 3. Ubicación del Observatorio Magnético Permanente Orcadas y las estaciones magnéticas temporales argentinas
Fuente: producción propia sobre la base del Mapa ArgenMap Topográfico del IGN.
Registros históricos y la variación secular
Una de las principales características de Orcadas es contar con una de las series magnéticas más antiguas y continuas del hemisferio sur. Estos registros permiten estudiar la variación secular del campo magnético terrestre, es decir, los cambios lentos y progresivos que ocurren a lo largo de décadas y que reflejan la dinámica del núcleo terrestre.
Las observaciones realizadas en Orcadas muestran una disminución sostenida de la intensidad total del campo magnético a lo largo del último siglo (FIGURA 4). Este comportamiento está asociado, en parte, a la influencia de la Anomalía Magnética del Atlántico Sur, una extensa región de campo debilitado cuyo centro se localiza aproximadamente en el norte argentino y que se desplaza y evoluciona con el tiempo.
FIGURA 4. Medias anuales de la intensidad total (F) del campo magnético terrestre en Orcadas (1904-2025)
Se observa cómo la variación secular en F disminuye más de 12.000 nanoteslas (nT) en 120 años.
Fuente: Área Geofísica, SMN.
El análisis de estas series históricas resulta fundamental para comprender los procesos internos que generan el campo magnético y para evaluar su impacto sobre fenómenos de escala regional y global. Este tipo de estudios no puede realizarse únicamente con datos satelitales, que cubren intervalos temporales mucho más cortos.
La tormenta geomagnética de mayo 2024
El 10 de mayo de 2024 se registró una de las tormentas geomagnéticas más intensas de las últimas décadas, alcanzando el nivel máximo de actividad y clasificada como extrema (G5) según el índice planetario Kp² . Esta fue la respuesta a uno de los eventos solares más intensos que impactaron la Tierra, dado por una serie de eyecciones de masa coronal provenientes de una región muy activa del Sol. Su impacto en la magnetósfera terrestre generó una perturbación global sin precedentes recientes.
Durante esta tormenta, varios observatorios de altas latitudes registraron perturbaciones excepcionales, con variaciones abruptas de cientos de nanoteslas en las distintas componentes del campo magnético y observaciones de intensas auroras (Grandin et al., 2024).
Uno de los efectos más visibles de este fenómeno invisible fue la aparición de auroras a latitudes inusualmente bajas. Las auroras polares son la interacción entre el viento solar y el campo magnético terrestre. Se originan cuando partículas cargadas del viento solar, guiadas por las líneas magnéticas hacia las regiones polares, ingresan a la alta atmósfera y colisionan con átomos y moléculas de oxígeno y nitrógeno, liberando energía en forma de luz de colores verdes, rojos o violáceos. La extensión e intensidad observadas durante este evento reflejaron la magnitud de la tormenta. En el hemisferio sur, el fenómeno se manifestó con auroras australes —en su mayoría rojas— visibles a latitudes inusualmente bajas, un hecho poco frecuente incluso en Orcadas (FIGURA 5).
FIGURA 5. Auroras australes observadas en Orcadas durante la tormenta geomagnética extrema del 10/05/2024
Fuente: Milton Soria (Observador geomagnético 2024, Área Geofísica SMN).
Los registros magnéticos obtenidos por este observatorio (Gil et al., 2024) permitieron analizar en detalle la respuesta local del campo magnético terrestre frente a esta tormenta y compararla con la observada en otros puntos de la región antártica, aportando datos valiosos para el estudio de la interacción magnetósfera-ionósfera y la mejora de los modelos de meteorología espacial.
Un legado científico argentino en el continente blanco
La experiencia argentina en geomagnetismo antártico es un ejemplo de perseverancia y compromiso científico. Desde las primeras observaciones del siglo pasado hasta la actual etapa de digitalización y transmisión en tiempo real, el Observatorio Magnético Orcadas ha contribuido al conocimiento global del campo magnético terrestre.
Los datos obtenidos son utilizados para desarrollar modelos geomagnéticos de referencia, elaborar índices de actividad geomagnética planetaria, calibrar instrumentos de navegación y estudiar procesos de origen solar y terrestre, así como contribuir a la formación de nuevas generaciones de científicos especializados en geofísica y ciencias espaciales.
En un contexto de creciente dependencia tecnológica y de mayor interés por los efectos de la actividad solar, el geomagnetismo adquiere un carácter estratégico. Mantener operativos los observatorios antárticos no solo fortalece la presencia científica argentina en el continente blanco, sino que también contribuye al esfuerzo internacional por comprender y anticipar los impactos de la meteorología espacial.
Mirando hacia el futuro, el desafío es consolidar y ampliar la red geomagnética nacional mediante la incorporación de nuevos instrumentos, el fortalecimiento de las estaciones temporales y el avance hacia la transmisión de datos en tiempo real, adaptándose a los avances tecnológicos y a las exigencias logísticas de esta inhóspita región. De este modo, cada medición realizada en Orcadas no solo amplía la comprensión del campo magnético terrestre, sino que reafirma el valor de una serie centenaria como activo científico de relevancia internacional y destaca la capacidad del país para sostener ciencia de excelencia.
Notas
Bibliografía
- Gil, M.I., Gil, J.C., Soria, M., Moyano, J., Cariaga, M.L. y Farías, C. (2024). Boletín mensual del Observatorio Magnético Orcadas del Sur: Mayo 2024. Repositorio Institucional del Servicio Meteorológico Nacional. http://hdl.handle.net/20.500.12160/2782
- Grandin, M., Bruus, E., Ledvina, V. E., Partamies, N., Barthelemy, M., Martinis, C., Dayton-Oxland, R., Gallardo-Lacourt, B., Nishimura, Y., Herlingshaw, K., Thomas, N., Karvinen, E., Lach, D., Spijkers, M., y Bergstrand, C. (2024). The geomagnetic superstorm of 10 May 2024: Citizen science observations. EGUsphere [preprint]. https://doi.org/10.5194/egusphere-2024-2174
- Jankowski, J. y Sucksdorff, C. (1996). Guide for Magnetic Measurements and Observatory Practice. International Association of Geomagnetism and Aeronomy (IAGA). https://www.iaga-aiga.org/publications/guides/
- Reid, P. (2007). Earth’s Magnetic Field [Ilustración]. ESA / SCI-FUN
Autores
María Inés Gil. Geóloga. Investigadora de aplicación científica con orientación en geofísica aplicada a la atmósfera, Área Geofísica, Servicio Meteorológico Nacional (SMN). mig@smn.gob.ar
Camila Farías. Licenciada en Geofísica. Investigadora de aplicación científica con orientación en geofísica aplicada a la atmósfera y Coordinadora del Área Geofísica, Servicio Meteorológico Nacional (SMN). cfarias@smn.gob.ar
Juan Carlos Gil. Técnico electrónico. Asistente de aplicación científica con orientación en geofísica aplicada a la atmósfera. Área Geofísica, Servicio Meteorológico Nacional (SMN). jgil@smn.gob.ar
Milton Nahuel Soria. Profesor de Geografía en educación media. Asistente de aplicación científica con orientación en geofísica aplicada a la atmósfera. Área Geofísica. Servicio Meteorológico Nacional (SMN). msoria@smn.gob.ar