Le pôle Nord magnétique de la Terre se déplace rapidement et nous pourrions enfin savoir pourquoi

Dans le blockbuster hollywoodien The Core, le noyau de la planète cesse soudainement de tourner, provoquant l’effondrement du champ magnétique terrestre. Puis des micro-ondes mortelles font cuire le Colisée et font fondre le pont du Golden Gate.

Selon Justin Revenaugh, sismologue de l’Université du Minnesota, “presque tout dans le film est faux”, il est vrai que le champ magnétique terrestre protège la planète du rayonnement solaire mortel et destructeur. Sans lui, les vents solaires pourraient dépouiller la Terre de ses océans et de son atmosphère.

Mais le champ magnétique de la planète n’est pas statique.

Le pôle Nord magnétique de la Terre (qui n’est pas le même que le nord géographique) a mené les scientifiques à une sorte de chasse à l’oie au cours du siècle dernier. Chaque année, il se déplace vers le nord d’environ 48 kilomètres en moyenne.

Ce mouvement a rendu imprécis le modèle magnétique mondial (World Magnetic Model ou WMM) – qui suit le champ et informe les compas, le GPS des smartphones et les systèmes de navigation des avions et des navires.

Comme la prochaine mise à jour prévue du WMM n’était pas prévue avant 2020, l’armée américaine a demandé une mise à jour précoce sans précédent pour tenir compte de l’accélération du gambol du nord magnétique.

Les auteurs d’une nouvelle étude ont maintenant compris pourquoi le nord magnétique pourrait se déplacer – et ils apprennent comment prévoir ces changements.

Suivre les mouvements dans le noyau de la Terre

Le champ magnétique terrestre existe grâce au tourbillon de nickel liquide et de fer dans le noyau externe de la planète, à quelque 2 900 kilomètres sous la surface.

Ancré par les pôles magnétiques nord et sud (qui ont tendance à se déplacer et même à s’inverser tous les millions d’années environ), le champ fluctue en force, ondulant en fonction de ce qui se passe dans le noyau.

Des changements périodiques et parfois aléatoires dans la distribution de ce métal liquide turbulent peuvent causer des idiosyncrasies dans le champ magnétique. Si vous imaginez le champ magnétique comme une série d’élastiques qui traversent les pôles magnétiques et le noyau de la Terre, alors le noyau change essentiellement en tirant sur différents élastiques à divers endroits.

Ces remorqueurs géomagnétiques influencent la migration du pôle magnétique nord et peuvent même le faire dévier de sa position.

Jusqu’à présent, il a été difficile de prévoir ces variations du champ magnétique. Mais dans la nouvelle étude, les géophysiciens Julien Aubert et Christopher Finlay ont tenté de simuler les conditions physiques du cœur de la Terre en demandant aux superordinateurs d’effectuer 4 millions d’heures de calculs.

Les chercheurs savaient que le mouvement de la chaleur de l’intérieur de la planète vers l’extérieur pouvait influencer le champ magnétique. En général, cela se produit à environ 9 kilomètres par année.

Mais ils ont découvert qu’il y a parfois des poches de fer liquide dans le noyau qui sont beaucoup plus chaudes et plus légères que le liquide environnant. Si la différence entre ces particules de fluide chaudes et moins denses et leurs homologues plus froides et plus denses est suffisante, le liquide chaud peut monter très rapidement.

Ce mouvement rapide déclenche alors des ondes magnétiques qui se dirigent vers la surface du noyau, provoquant des secousses géomagnétiques.

“Pensez à ces ondes comme aux cordes vibrantes d’un instrument de musique”, a déclaré Aubert à Business Insider.

Le nord magnétique est important pour les modèles de navigation

Il est impératif pour les armées européennes et américaines de garder un œil sur le nord magnétique, car leurs systèmes de navigation reposent sur le WMM. Il en va de même pour les compagnies aériennes commerciales et les applications GPS des smartphones, afin d’aider les pilotes et les utilisateurs à localiser avec précision leur position et à naviguer en conséquence.

C’est pourquoi la British Geological Survey et la National Oceanic and Atmospheric Administration mettent à jour le WMM tous les cinq ans. La première mise à jour demandée par l’armée américaine a été achevée le 4 février.

Mais même avec ces mises à jour périodiques, les secousses géomagnétiques rendent difficile le maintien de la précision du modèle, dit Aubert.

Le nouveau modèle de son groupe pourrait résoudre ce problème en aidant à prédire comment le champ magnétique terrestre pourrait évoluer.

“Au cours des prochaines années, nous prévoyons qu’il devrait être possible pour nos groupes… de capturer les secousses passées et de prédire les futures avec une meilleure précision”, a déclaré M. Aubert.

Le champ magnétique pourrait-il s’effondrer un jour ?

Le champ magnétique terrestre protège son atmosphère, qui fait “l’essentiel du travail” de protection contre le rayonnement solaire, comme le dit Revenaugh. Si nous perdions notre champ magnétique, nous finirions par perdre notre atmosphère.

Mais selon Revenaugh, c’est extrêmement improbable, car le noyau terrestre ne cesserait jamais de tourner.

Même si le champ s’effondrait, les effets dévastateurs décrits dans The Core – des gens avec des stimulateurs cardiaques tombant morts, des orages éclair incontrôlables, des repères nationaux éviscérés – ne suivraient pas.

Selon Revenaugh, un scénario beaucoup plus probable consisterait à inverser les pôles magnétiques comme ils l’ont fait il y a 780 000 ans. Lorsque de tels inversions se produisent (il y en a eu plusieurs dans l’histoire de la Terre), le champ magnétique chute à environ 30 % de sa pleine intensité, a-t-il dit.

Bien qu’il s’agisse d’un scénario lointain, M. Revenaugh a ajouté qu’il est toujours important d’améliorer la compréhension des scientifiques sur le champ magnétique aujourd’hui.

“Mieux nous pourrons le modéliser, mieux nous comprendrons ce qu’il en est”, a-t-il dit.

Cet article a été publié à l’origine par Business Insider.

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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche