Champ magnétique de la Terre

Le champ magnétique de la Terre s'inverse tous les 100 000 ans environ, sans pour autant respecter scrupuleusement cette périodicité. Ce champ magnétique (géodynamo) est produit par les mouvements des alliages de fer et de nickel en fusion dans la partie liquide du noyau de la Terre à plus de 3 000 km sous nos pieds. Selon les géophysiciens du CNRS et de l'Institut de physique du Globe, ces irrégularités seraient liées aux modifications de la répartition des continents, au cours des 300 derniers millions d'années. Le manteau rocheux de la Terre flotte sur le noyau de fer et de nickel dont la partie supérieure est liquide. Le champ magnétique, à l'origine de la magnétosphère terrestre varie légèrement mais sur de longues périodes, il s'inverse.
Il y a plus de 780 000 ans, une boussole aurait pointé vers le pôle Sud.
Les chercheurs étudient ces mécanismes d'inversions en laboratoire qui semblent être chaotiques et stochastiques (qui relève du hasard).
L'étude des archives géomagnétiques de la Terre ne montrent pas vraiment de périodicité des inversions, sur 100 000 ans, des périodes calmes, sans inversion, peuvent durer 10 millions d’années.

Vidéo : Inversion du champ magnétique terrestre selon Hubert Reeves, quels impacts sur nous ou la nature ?

L'excentricité de l'orbite de la planète aurait un effet sur les fluctuations de l'inclinaison et de l'intensité du champ magnétique terrestre. C'est ce qu'ont déclaré Toshitsugu Yamazaki et Hirokuni Oda, scientifiques du Geological Survey of Japan.  Le champ magnétique terrestre est engendré par les mouvements du noyau métallique liquide, des couches profondes de la Terre.
En étudiant les variations à long terme du champ magnétique, les deux chercheurs ont examiné les propriétés magnétiques d'une colonne de sédiments marins, de 42 mètres de long, déposée sur une période de 2,25 millions d'années. Cela leur a permis d'établir que l'intensité et l'orientation du champ magnétique terrestre changent avec un cycle d'une durée de 100 000 ans.

N. B. : L'excentricité mesure la déviation de l'orbite terrestre par rapport à une orbite circulaire. Elle va de 0 pour une orbite circulaire à 1 pour une orbite très elliptique. Or l'excentricité de l'orbite terrestre varie entre 0 et 0,06 tous les 100 000 ans.

Image : l'excentricité, l'obliquité et la précession sont utilisées dans le cadre de la théorie astronomique des paléoclimats. Ces propriétés de la Terre sont en partie responsables des changements climatiques naturels, qui ont pour principale conséquence, les périodes glaciaires et interglaciaires. © 2013 Astronoo

Les scientifiques cherchent à comprendre comment fonctionne le champ magnétique.
Il semble que le champ géomagnétique de la Terre est généré par les interactions entre le noyau interne et externe qui créent une dynamo géante. C'est elle qui génère un champ magnétique puissant et stable.
Les lignes de l'image ci-contre représentent les flux magnétiques qui jaillissent du pôle sud du noyau et retournent dans la sphère par le pôle nord.
Dans le noyau terrestre, les courants du noyau interne solide de la Terre chauffent le noyau externe liquide créant ainsi des courants de particules autour du métal en fusion qui montent et redescendent lentement.
Sous l'effet de la rotation de la Terre ces courants tournent sur eux-mêmes créant le champ magnétique qui jaillit à la surface et s'étend dans l'espace.
La Terre se refroidie lentement et lorsque qu'elle aura perdu sa chaleur interne, le noyau liquide se solidifiera et les courants s'arrêteront de circuler. Mars ne possède pas de champ magnétique global mais des régions faiblement magnétisées.

Des mesures faites sur des échantillons de météorites martiennes ont montré que Mars a du perdre son champ magnétique, car durant les premiers 50 millions d'années Mars possédait un champ magnétique puissant. Les scientifiques ignorent ce qui a fait disparaitre le champ magnétique martien.
Mars exposée aux vents solaire est devenue la planète rouge stérile que nous connaissons aujourd'hui.
Mars deux fois plus petite que la Terre s'est refroidie plus vite et la dynamo s'est arrêtée signant l'arrêt de mort de la planète.

Image : Les lignes de l'image ci-contre représentent les flux magnétiques qui jaillissent du pôle sud du noyau et retournent dans la sphère par le pôle nord magnétique.