Les scientifiques viennent de trouver une source inconnue de magnétisme cachée au plus profond de la Terre

De nouvelles recherches ont révélé une source de magnétisme jusque-là inconnue au plus profond des couches incroyablement chaudes de notre planète.

Loin d’être magnétiquement mort, une partie du manteau terrestre pourrait contenir des poches d’oxyde de fer (Fe2O3) avec une attraction magnétique suffisante pour avoir un effet réel.

Une équipe de chercheurs composée de scientifiques du monde entier a démontré que l’hématite minérale conserve ses propriétés magnétiques même lorsqu’elle est pressée sous des montagnes de roche et chauffée à un peu moins de 1 000 degrés Celsius.

“Cette nouvelle connaissance du manteau terrestre et de la région fortement magnétique du Pacifique occidental pourrait jeter un nouvel éclairage sur n’importe quelle observation du champ magnétique terrestre”, a déclaré le physicien minéral Ilya Kupenko de l’Université de Münster en Allemagne.

Pour la plupart, la cage géante de lignes de champ magnétique qui dévie les rayonnements potentiellement nocifs de la surface de notre planète est le résultat de notre noyau de fer liquide en cycle de rotation.

Cet effet dynamo est la raison pour laquelle notre planète a un champ magnétique et Mars n’en a pas. Après toutes ces années, notre cœur continue de tourner, tandis que celui de notre voisin rouge est devenu froid et immobile.

Des minéraux enfermés dans la croûte solide des deux mondes retiennent l’empreinte fantomatique de cette dynamo, ce qui donne une deuxième source d’influence magnétique que nous pouvons détecter depuis l’orbite.

Bien que des minéraux similaires soient abondants sous les pieds, les déformations causées par une chaleur et une pression immenses devraient finir par effacer cette empreinte au-delà d’un point critique au fur et à mesure que vous avancez. C’est du moins la théorie.

Mais tester ceci pour des matériaux spécifiques dans des conditions extrêmes est plus facile à dire qu’à faire.

Avec les pôles du champ magnétique de notre planète que nous avons du mal à prédire, il semble plus important que jamais de comprendre comment les matériaux potentiellement magnétiques dans notre manteau se comportent réellement.

Pour relever les défis techniques liés à l’étude des formes que prend l’hématite à de grandes profondeurs, les chercheurs ont combiné la spectroscopie Mössbauer et le chauffage au laser dans une enclume de diamant.

Cela leur a permis de cuire un échantillon d’hématite à une température comprise entre 300 et 1 300 degrés Kelvin (26 à 1 026 degrés Celsius, ou 80 à 1 880 degrés Fahrenheit), tout en le pressant à 90 gigapascals, soit presque 90 000 fois le poids de notre atmosphère.

Les rayons gamma ont ensuite été utilisés pour analyser les positions précises des particules constituant l’échantillon, ce qui a permis aux chercheurs d’étalonner les températures avec suffisamment de précision pour déterminer les transitions magnétiques entre différentes phases.

Bien que les propriétés magnétiques du minéral aient disparu à long terme, elles sont demeurées détectables à moins de 1 200 degrés Kelvin.

Cela exclut toujours la majeure partie du manteau, qui varie typiquement d’environ 1 000 à 3 000 degrés Kelvin. Mais il s’agit d’un coup très serré, laissant entendre que des poches d’hématite jusqu’à quelques centaines de kilomètres sous la surface pourraient être magnétiquement actives.

“Ainsi, nous sommes en mesure de démontrer que le manteau terrestre n’est pas aussi ‘mort’ magnétiquement qu’on l’a supposé jusqu’à présent”, a déclaré la minéralogiste Carmen Sanchez-Valle de l’Université de Münster.

“Ces résultats pourraient justifier d’autres conclusions concernant l’ensemble du champ magnétique terrestre.”

Par exemple, cette découverte pourrait nous aider à comprendre pourquoi des zones intenses du champ dérivent plus vite que nos modèles ne peuvent l’expliquer, ce qui nous amènerait à mettre à jour prématurément un type particulier de carte que nous utilisons pour nous frayer un chemin autour du globe.

L’hématite dans les dalles subduites au nord-ouest du Pacifique pourrait avoir une incidence sur la façon dont nous suivons les mouvements magnétiques.

“Ce que nous savons maintenant – qu’il y a des matériaux ordonnés magnétiquement dans le manteau terrestre – devrait être pris en compte dans toute analyse future du champ magnétique terrestre et du mouvement des pôles”, a dit le géochimiste Leonid Dubrovinsky de l’Université Bayreuth en Allemagne.

L’année dernière, la mission Swarm de l’Agence spatiale européenne a détecté un faible signal magnétique provenant du tourbillon d’ions dissous dans les océans de notre planète.

Bien que des effets subtils comme ceux-ci puissent sembler insignifiants, nous comptons beaucoup sur le champ magnétique pour protéger la technologie à notre surface des effets d’une activité solaire extrême. Il est important que nous apprenions tout ce que nous pouvons sur cette cage de protection au-dessus de nos têtes.

Cette recherche a été publiée dans Nature.

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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche

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