El concepto del efecto dinamo data de 1919, cuando Joseph Larmor [1] lo panteó como una de tres soluciones propuestas al problema del origen del campo magnético solar, y parece ser el origen de todos los campos magnéticos en los cuerpos celestes.

En el caso de la Tierra, el campo magnético es mayoritariamente dipolar con una intensidad de aproximadamente medio gauss. La dinámica de ese dipolo es muy compleja, presentando con una orientación que permanece durante millones de años, pero que puede invertirse en un plazo de unos pocos miles de años. Este plazo resulta insignificante si se tiene en cuenta los tiempos de difusión o viscosos en el núcleo.

En cambio el sol presenta un ciclo muy regular de once años, siendo su manifestación más evidente desde la tierra la aparición de las manchas solares, que no son más que los lugares donde los tubos de campo magnético salen del interior del sol. Pero hay comportamientos más originales, como el de marte. No muestra una magnetización más que en la corteza, y que demuestra que marte tuvo un campo magnético solamente en el hemisferio sur (superposición de componentes dipolar y cuadripolar). Otros casos diferentes son los de Venus, que tiene un dipolo en su ecuador, y Jupiter cuyo campo tiene un valor de unos 10 gauss.

Hoy en día se piensa que este efecto aparece en prácticamente todos los cuerpos cósmicos que tengan un núcleo fluido y roten. Incluso la galaxia tiene un campo del orden del microgauss. La idea de base es que el fluido conductor, al moverse en un campo magnético, puede por inducción generar corrientes que a su vez potencien el campo magnético de partida.

El ejemplo más sencillo de este acoplamiento fué propuesto por Bullard en 1955 [2], usando un disco giratorio con una bobina alrededor de su eje conectada al borde y al eje del disco. Un punto importante que muestra esta dinamo de Bullard es que para que funcione necesita la ruptura de la simetría de reflexión. Hoy se sabe que existen teoremas anti-dinamo que informan de las restricciones de simetría que deben tener los campos magnéticos y de velocidades. En 1958, Rikitake [3] introdujo dos dinamos de Bullard acopladas, cuyo comportamiento global emulaba la evolución del campo magnético de la tierra, a saber, una orientación dipolar con inversiones en períodos con variabilidad caótica.

La primera dinamo experimental de la que se tiene conocimiento es la dinamo de Lowes y Wilkinson en 1963 [4], donde dos cilindros de cobre con ejes perpendiculares, rotaban en contacto eléctrico con un baño de mercurio. Posteriormente, el laboratorio de Magnetohidrodinámica de Riga, en la entonces Unión Soviética, comenzó en 1968 un proyecto destinado a conseguir el primer experimento que mostrara el efecto dinamo en un fluido conductor.

Desde principios de los años 90, coincidiendo con las primeras simulaciones mostrando una posible inversión del campo magnético terrestre [5], el problema de la dinamo fluida atrae la atención de dos comunidades, aparte de la de los astrofísicos y geofísicos: la física de plasmas y la física de procesos no lineales.

Desde ese momento, se plantean experimentos con los que se busca comprender el fenómeno en sí mismo, y no reproducir la situación del núcleo de la tierra. Por eso se proponen diferentes configuraciones, que nada tiene que ver con la simetría esférica del núcleo.

[1] J. Larmor, 'How could a rotating body such as the sun become a magnet?' Rep. Brit Assoc Adv. Sci. (1919) p. 159
[2] E.C. Bullard, 'The stability of a homopolar dynamo,' Proc. Camb. Phil. Soc. 51 (1955) p. 744.
[3] T. Rikitake, 'Oscillations of a system of discs dynamos,' Proc. Camb. Phil. Soc. 54 (1958) p. 89.
[4] F.J. Lowes, I. Wilkinson, 'Geomagnetic dynamo: a laboratory model,' Nature 198 (1968) p. 1158.
[5] G.A. Glatzmaier, P. Roberts, 'A three-dimensional self-consistent computer simulation of a geomagnetic field reversal,' Nature 377 (1995) p. 203.