Abonnez-vous pour supprimer toute la publicité

Des simulations révèlent que le champ magnétique terrestre peut changer dix fois plus rapidement que prévu

champ magnetique manteau

Afin de retracer l’évolution du champ magnétique terrestre, les géophysiciens utilisent des méthodes comme le paléomagnétisme, consistant à chercher des traces de magnétisme dans certaines roches ou certains objets. Cependant, ces techniques se révèlent souvent imprécises et parfois peu fiables. Récemment, des chercheurs ont effectué des simulations retraçant l’évolution du champ géomagnétique sur les 100’000 dernières années, et les résultats ont révélé que la direction de celui-ci pouvait changer bien plus rapidement que ce que pensaient les géophysiciens. 

Une nouvelle étude de l’Université de Leeds et de l’Université de Californie révèle que les changements dans le champ magnétique terrestre peuvent avoir lieu 10 fois plus rapidement qu’on ne le pensait auparavant. Cette étude donne un nouvel aperçu du mouvement de convection du fer à 2800 kilomètres sous la surface de la planète et comment il a influencé le mouvement du champ magnétique au cours des cent mille dernières années.

Notre champ magnétique est généré et maintenu par un flux convectif de métal en fusion qui forme le noyau externe de la Terre. Le mouvement du fer liquide crée les courants électriques qui alimentent le champ, ce qui aide non seulement à guider les systèmes de navigation, mais aussi à nous protéger des rayonnements extraterrestres nocifs et à maintenir notre atmosphère en place.

Un changement de direction jusqu’à 10 fois plus rapide qu’initialement déterminé

Le champ magnétique est en constante évolution. Les satellites fournissent désormais de nouveaux moyens de mesurer et de suivre ses déplacements actuels, mais le domaine existait bien avant l’invention des dispositifs d’enregistrement artificiels. Pour capturer l’évolution du champ à travers le temps géologique, les géophysiciens analysent les champs magnétiques enregistrés par les sédiments, les coulées de lave et les objets fabriqués par l’Homme. Le suivi précis du signal provenant du champ géomagnétique est extrêmement difficile et les taux de changement de champ estimés par ces types d’analyse sont toujours débattus.

À LIRE AUSSI :
Un pays sur cinq menacé par la disparition de ses écosystèmes

Chris Davies et Catherine Constable de la Scripps Institution of Oceanography, ont adopté une approche différente. Ils ont combiné des simulations informatiques du processus de génération de champ avec une reconstruction récemment publiée des variations temporelles du champ magnétique terrestre couvrant les 100’000 dernières années. Leur étude, publiée dans Nature Communications, montre que les changements dans la direction du champ magnétique terrestre ont atteint des taux jusqu’à 10 fois plus élevés que les variations les plus rapides actuellement rapportées, jusqu’à un degré par an.

Cliquez ici pour supprimer les publicités.

Ils démontrent que ces changements rapides sont associés à un affaiblissement local du champ magnétique. Cela signifie que ces changements se sont généralement produits à des moments où le champ a inversé sa polarité ou lors d’excursions géomagnétiques lorsque l’axe dipolaire — correspondant aux lignes de champ qui émergent d’un pôle magnétique et convergent à l’autre — s’éloigne des pôles géographiques Nord et Sud.

Sur le même sujet : Pôle Nord magnétique : des chercheurs pourraient avoir identifié la cause de son déplacement accéléré

Zones de flux inversé dans le noyau liquide : elles sont des lieux de changement extrêmement rapide

L’exemple le plus clair de cela dans leur étude est un changement brusque de la direction du champ géomagnétique d’environ 2.5 degrés par an il y a 39’000 ans. Ce changement était associé à une intensité de champ localement faible, dans une région spatiale confinée juste au large de la côte ouest de l’Amérique centrale, et a suivi l’excursion mondiale de Laschamp — une brève inversion du champ magnétique terrestre il y a environ 41’000 ans.

À LIRE AUSSI :
Les pays ayant privilégié le renouvelable plutôt que le nucléaire ont réduit davantage leurs émissions de CO2
flux inverse
Les zones de flux inversé (étoile sur la carte) sont les lieux où les changements de direction les plus rapides se produisent. Crédits : Christopher J. Davies & Catherine G. Constable

Des événements similaires sont identifiés dans des simulations informatiques du champ, qui peuvent révéler beaucoup plus de détails sur leur origine physique que la reconstruction paléomagnétique limitée. Leur analyse détaillée indique que les changements de direction les plus rapides sont associés au mouvement de patchs de flux inversés à travers la surface du cœur liquide. Ces parcelles sont plus répandues aux latitudes plus basses, ce qui suggère que les futures recherches de changements rapides de direction devraient se concentrer sur ces zones.

« Nous avons une connaissance très incomplète de notre champ magnétique avant il y a 400 ans. Étant donné que ces changements rapides représentent certains des comportements les plus extrêmes du noyau liquide, ils pourraient fournir des informations importantes sur le comportement de l’intérieur profond de la Terre », conclut Davies.

Sources : Nature Communications

Plus d'articles
manipuler reves
Dormio : l’incubateur de rêves du MIT qui permet de manipuler les rêves des individus