Fin dalla 'epistola de Magnete' di Pietro Peregrino, risalente al XIII secolo, lo studio del magnetismo terrestre ha permesso agli scienziati di usufruire del nostro pianeta come di un grande laboratorio naturale, contribuendo, fra l'altro, alla nascita del concetto di campo di forze. In questo libro viene riportato un quadro globale, ma sintetico e accattivante, dei vari argomenti inerenti al geomagnetismo: la storia delle osservazioni magnetiche e dell'elettromagnetismo, il ruolo svolto dalla cartografia e dagli Osservatori magnetici, la struttura della magnetosfera, le variazioni lente e rapide del campo geomagnetico, il paleomagnetismo e le inversioni di polarità, senza tralasciare un agile resoconto delle ipotesi attuali sulla generazione del campo, uno sguardo al magnetismo degli altri corpi celesti e un panorama dei più rilevanti sviluppi attuali nel geomagnetismo.

Premessa 1. Introduzione storica 1.1. I secoli bui del magnetismo 1.2. La bussola 1.3. William Gilbert e la nascita del geomagnetismo 2. L'elettromagnetismo: l'unificazione 2.1. L'elettricità e il magnetismo 2.2. L'elettromagnetismo 2.3. Le equazioni di Maxwell 2.4. Le onde elettromagnetiche 3. Il campo geomagnetico: le carte, il grande Gauss 3.1. Le prime misure e la cartografia 3.2. Il modello matematico del campo geomagnetico 3.3. I risultati dell'analisi di Gauss 3.4. La morfologia del campo 4. Il passato prossimo e il presente: gli Osservatori e le variazioni temporali 4.1. Le misure magnetiche 4.2. Gli Osservatori magnetici 4.3. La variazione secolare 4.4. La variazione regolare diurna 5. Il paleomagnetismo: la storia della Terra è scritta nelle sue rocce 5.1. Introduzione 5.2. Le proprietà magnetiche della materia 5.3. Risultati paleomagnetici: le inversioni di polarità 5.4. Paleomagnetismo e tettonica 5.5. Implicazioni per il geomagnetismo 6. Il vento solare, la magnetosfera e la ionosfera 6.1. Il Sole 6.2. Il vento solare 6.3. La cavità magnetosferica 6.4. Plasma nella magnetosfera 6.5. La ionosfera 7. La dinamica magnetosferica 7.1. Introduzione storica 7.2. Le cinture di Van Allen 7.3. Le tempeste magnetiche e l'aurora polare 7.4. La magnetosfera perturbata 8. L'origine del campo: la dinamo ad autoeccitazione 8.1. Introduzione 8.2. Elementi per una teoria dinamo: la magnetoidrodinamica 8.3. Modelli teorici di dinamo 8.4. Interpretazione della variazione secolare e tomografia magnetica 8.5. Conclusioni 9. Il magnetismo planetario 9.1. Introduzione 9.2. La Luna 9.3. I pianeti interni 9.4. I grandi pianeti 9.5. Conclusioni 10. Il geomagnetismo domani: c'è tanto da fare, qualcuno si butti nella mischia 10.1. Introduzione 10.2. La dinamica del nucleo terrestre e le inversioni 10.3. La natura e l'evoluzione della litosfera 10.4. I processi fisici nella Terra e gli studi sull'induzione elettromagnetica 10.5. Geodinamica crostale e sismomagnetismo 10.6. I processi magneto-ionosferici 10.7. Il geomagnetismo e i suoi effetti sui sistemi biologici. Appendice. Glossario dei termini magnetici di uso frequente.