Des simulations montrent que le champ magnétique peut changer 10 fois plus vite qu’on ne le pensait
Le changement le plus rapide du champ magnétique terrestre était de 2,5 degrés par an, il y a 39 000 ans.
Les changements dans le champ magnétique terrestre pourraient se produire 10 fois plus vite que ce que les scientifiques pensaient auparavant, selon une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Communications.
Le champ magnétique terrestre pourrait changer 10 fois plus vite
Cette nouvelle étude, menée par des scientifiques de l’université de Leeds et de l’université de Californie à San Diego, dévoile de nouvelles connaissances sur le flux tourbillonnant du fer à 2 800 kilomètres sous la surface de la Terre – en plus de la façon dont il a affecté le mouvement du champ magnétique de la planète au cours des cent mille dernières années.
Le champ magnétique de la planète est généré et maintenu en action par des flux convectifs de métal fondu qui forment le noyau externe de la Terre. Le fer liquide en mouvement crée des courants électriques qui alimentent le champ global, ce qui non seulement aide les systèmes de navigation, mais protège également la vie des radiations extraterrestres tout en maintenant l’atmosphère en place.
Toutefois, il ne s’agit pas d’une affaire permanente.
Champs magnétiques : tout bouge, rien ne demeure
Le champ magnétique terrestre est en perpétuel changement. Les satellites en orbite nous ont donné une nouvelle capacité de suivre ses déplacements, mais le champ existait bien avant que nous sachions comment enregistrer l’action. Pour saisir l’évolution du champ et étudier son comportement à travers les temps géologiques, les scientifiques étudient l’effet des champs magnétiques sur les sédiments, les coulées de lave et les artefacts fabriqués par l’homme.
Il n’est pas facile de suivre avec précision le signal provenant du noyau terrestre, c’est pourquoi les taux de variation du champ estimés par l’analyse des sédiments font encore l’objet de vifs débats.
Utiliser des simulations pour étudier les anciens champs magnétiques
Le professeur associé Chris Davies de Leeds, ainsi que le professeur Catherine Constable de la Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego, ont adopté une nouvelle approche. En mettant leurs travaux en commun, ils ont combiné des simulations informatiques du processus de génération du champ terrestre et publié une reconstitution des variations temporelles du champ magnétique terrestre sur les 100 000 dernières années, selon phys.org.
Dans leur nouvelle étude, les scientifiques ont découvert que les changements de direction du champ magnétique terrestre se produisaient à des taux atteignant jusqu’à 10 fois ceux de la variation la plus rapide signalée, soit jusqu’à un degré par an.
Ces changements rapides sont liés à un affaiblissement local du champ magnétique. Les changements du champ magnétique terrestre se produisent lorsqu’il a inversé sa polarité ou lors d’excursions géomagnétiques. C’est à ce moment que l’axe dipolaire – qui correspond aux lignes de champ émergentes provenant d’un pôle magnétique convergent vers l’autre – s’éloigne des endroits généralement considérés comme les pôles géographiques Nord et Sud.
Changement le plus important dans l’histoire géologique connue
L’exemple le plus explicite de leur étude montre un changement brusque de la direction du champ géomagnétique d’environ 2,5 degrés par an, il y a 39 000 ans. Il s’agissait d’un changement lié à la faiblesse locale du champ, dans une région spatiale confinée proche de la côte ouest de l’Amérique centrale, suite à une excursion globale de Laschamp – qui est une brève inversion du champ magnétique terrestre.
Cela s’est produit il y a environ 41 000 ans. Et l’analyse approfondie de l’équipe suggère que les changements de direction les plus rapides sont liés au mouvement des plaques de flux inversées à la surface du noyau liquide. Celles-ci sont fréquentes aux basses latitudes, ce qui signifie que les changements futurs d’une telle rapidité se concentreront probablement sur les zones équatoriales.
« Nous avons une connaissance très incomplète de notre champ magnétique avant 400 ans », a déclaré le professeur Davies de la School of Earth and Environment. « Comme ces changements rapides représentent certains des comportements les plus extrêmes du noyau liquide, ils pourraient donner des informations importantes sur le comportement de l’intérieur profond de la Terre. »
Il faut étudier davantage les champs magnétiques non stables sur Terre
Constable a ajouté : « Il peut être très difficile de comprendre si les simulations informatiques du champ magnétique reflètent avec précision le comportement physique du champ géomagnétique tel qu’il est déduit des enregistrements géologiques. »
« Mais dans ce cas, nous avons pu montrer un excellent accord à la fois dans les taux de changement et la localisation générale des événements les plus extrêmes à travers une série de simulations informatiques. Une étude plus approfondie de la dynamique en évolution dans ces simulations offre une stratégie utile pour documenter la façon dont ces changements rapides se produisent et pour savoir s’ils se produisent également pendant des périodes de polarité magnétique stable comme celle que nous connaissons aujourd’hui. »
Il n’est pas controversé de dire que les boussoles ne pointent pas vers le véritable nord. Et, aussi irréaliste qu’il puisse être de s’attendre à ce que nos boussoles tournent en rond, comme dans un film de science-fiction ou de fantaisie – l’idée d’un changement rapide du champ magnétique terrestre est plus ancrée dans la science, maintenant plus que jamais.
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
