Pourquoi le champ magnétique terrestre s'inverse-t-il ?

Les chercheurs pensent que le mouvement du métal liquide dans le noyau terrestre est l'une des principales causes des inversions des pôles magnétiques.

Les experts ne peuvent pas prédire avec exactitude quand le champ magnétique terrestre s'inversera. Photo : Espace

La Terre, planète rocheuse abritant de l'eau liquide, est un lieu idéal pour le développement de la vie, et ce pour plusieurs raisons. Sa distance à son étoile permet la présence d'eau liquide à sa surface. L'attraction gravitationnelle des autres planètes la protège des risques de collision avec les astéroïdes errants. Enfin, son champ magnétique constitue une barrière protectrice contre les particules chargées qui traversent l'espace, d'après Space .

Le champ magnétique terrestre est généré par un flux complexe de métal en fusion au sein du noyau externe de la planète. Ce flux est influencé à la fois par la rotation de la Terre et par la présence d'un noyau de fer solide. Il en résulte un champ magnétique bipolaire dont l'axe est aligné avec l'axe de rotation de la planète. La composition chimique des roches anciennes révèle que le champ magnétique terrestre est un phénomène dynamique et évolutif. Lorsque la lave refroidit, les minéraux de fer qu'elle contient s'alignent sur le champ magnétique terrestre, à l'instar de l'aiguille d'une boussole qui pointe vers le nord.

Le champ magnétique terrestre varie sur des échelles de temps très courtes et très longues, allant de la milliseconde à des millions d'années. Les interactions du champ magnétique avec les particules chargées dans l'espace peuvent le modifier sur de courtes périodes, tandis que les perturbations à plus long terme sont causées par des processus se déroulant dans le noyau externe liquide de la Terre.

Sous l'influence des mouvements de fluides à l'intérieur de la Terre, l'inversion du champ géomagnétique se déroule en trois étapes. Lors de la phase d'affaiblissement, l'intensité du champ magnétique diminue progressivement et son orientation devient plus chaotique. Ensuite, lors de la dérive magnétique, les pôles magnétiques terrestres s'écartent de leur position initiale et se déplacent dans la direction opposée. Enfin, lors de la reconstruction des pôles magnétiques, un nouveau champ magnétique se met en place et les pôles magnétiques retrouvent leur position initiale, opposée à celle qu'ils occupaient auparavant.

Les recherches sur l'état passé du champ magnétique terrestre révèlent l'existence de deux états de polarité possibles. Dans son état normal actuel, les lignes de champ magnétique s'orientent vers l'extérieur depuis le pôle Nord et vers l'intérieur, en direction du pôle Sud. L'inversion de polarité est également possible et tout aussi stable. Les études paléomagnétiques montrent que ce phénomène d'inversion de polarité est irrégulier et imprévisible, principalement en raison du mécanisme qui le génère. Selon le géophysicien Leonardo Sagnotti, la circulation du métal liquide (principalement du fer en fusion) dans le noyau externe de la Terre est chaotique et erratique. L'inversion magnétique se produit lors de périodes de faible intensité du champ géomagnétique et d'instabilité de sa structure.

Une inversion magnétique dure plusieurs milliers d'années. Juste avant de s'inverser, le champ magnétique est affaibli, ce qui expose l'atmosphère terrestre à une plus grande quantité de vent solaire et de rayons cosmiques sous forme de particules chargées. Des recherches récentes ont montré que lors de l'inversion de Laschamps, il y a 41 000 ans, la quantité de rayons cosmiques atteignant l'atmosphère terrestre était trois fois supérieure à celle d'aujourd'hui.

Pour l'humanité, le problème n'est pas tant l'inversion des pôles magnétiques que la période de diminution de l'intensité du champ géomagnétique. La société moderne est de plus en plus dépendante des technologies. L'arrivée massive de particules chargées dans la magnétosphère à des altitudes proches du sol aura des répercussions sur la sécurité, les communications, les infrastructures électriques, les satellites et les astronautes en orbite terrestre basse. En particulier, en raison du caractère aléatoire des fluctuations du champ magnétique, les chercheurs ne peuvent prédire avec exactitude le moment où ce phénomène se produira.

An Khang (Selon l'espace )

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