Le champ magnétique de la Terre agit comme un bouclier ; il nous protège des rayons cosmiques et des violents vents solaires. En ce sens, il est aussi essentiel à notre survie que l’eau ou l’oxygène. Pourtant, il ne faut pas le prendre pour acquis. Il se comporte comme un flux, et est extrêmement changeant. Une nouvelle étude publiée cette semaine à l’occasion du Living Planet Symposium illustre l’évolution actuelle du champ magnétique terrestre auquel nous devons la vie.
Même s’ils sont invisibles, ces changements ont des répercussions importantes. Le déplacement du pôle nord magnétique de notre planète en est la preuve. Des fluctuations comme celles-ci dans le champ magnétique pourraient déterminer l’impact des prochaines tempêtes solaires sur notre fragile planète.
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Le champ magnétique de la Terre est de plus en faible dans certaines parties du monde, tandis qu’il se renforce ailleurs. Grâce aux nouvelles données de l’Agence spatiale européenne, les scientifiques peuvent enfin se faire une idée assez précise de l’origine de ce phénomène. Comprendre ces processus permettra de faire des prédictions plus fiables sur l’évolution du champ magnétique terrestre dans les décennies et siècles à venir.
Pendant très longtemps, nous avons constaté les fluctuations du champ magnétique terrestre sans les comprendre. Ces nouvelles données montrent qu’il s’affaiblit beaucoup plus vite que prévu, dix fois plus vite que le prédisaient les estimations précédentes. Selon les scientifiques, il perd 5% de sa force chaque année. Il reste encore à déterminer quelles en seront les conséquences à court terme.
L’une des explications possibles à ce phénomène est que les pôles magnétiques sont près de s’inverser. Quand nous pensons aux concepts de « nord » et de « sud », nous l’avons le sentiment qu’ils sont fixes, immuables. Pourtant, ils se sont déjà inversés plusieurs fois dans l’histoire de notre planète ; la dernière fois, c’était durant l’Âge de pierre.
Le champ magnétique terrestre est un dipôle, ce qui signifie qu’il possède deux pôles opposés, comme un aimant. En général, il maintient la même intensité sur des périodes allant de plusieurs milliers à plusieurs millions d’années, mais de temps en temps (tous les 100 000 ans environ), il s’affaiblit avant d’inverser ses pôles magnétiques. À vue d’œil, le phénomène semble tout à fait terrifiant. Mais les scientifiques affirment qu’il ne faut pas s’alarmer.
Pour mieux comprendre le champ magnétique terrestre, l’ESA a lancé le programme Swarm en 2013. Il s’agit d’un groupe de trois satellites en orbite autour de la Terre, dont la mission est de cartographier les signaux magnétiques émanant de différentes parties du globe terrestre, comme le manteau, le noyau, la croûte, les océans, l’ionosphère et la magnétosphère.
Après avoir analysé les données, les scientifiques ont produit une carte détaillée du champ magnétique permettant d’examiner sa vigueur en tel ou tel endroit du monde, d’apprécier à quelle vitesse il se transforme, et pourquoi.
Les données montrent que depuis 1999 sa force a décliné de 3,5% en Amérique du nord, et s’est accrue de 2% en Asie.
C’est en Amérique du sud qu’il est le plus faible, une zone qui a régulièrement migré vers l’ouest au cours des sept dernières années. Dans le même temps, le pôle nord migre vers l’est, en direction de l’Asie, à une vitesse relativement élevée.
Quelle est l’origine de ces changements ? Les chercheurs pensent que notre champ magnétique est généré par l’océan de fer liquide qui constitue le noyau externe de notre planète. Le métal liquide clapote et s’agite sous la croûte, générant le courant électrique qui alimente le champ magnétique.
Swarm est la première mission à avoir cartographié les changements que connaît le noyau terrestre et le champ magnétique qui l’entoure. L’important est de comprendre les interactions entre ces deux types de phénomènes.
« Les données Swarm nous permettent de cartographier précisément les altérations du champ magnétique terrestre, pas seulement en surface mais aussi au niveau du noyau, » déclare Chris Finlay, chef de projet de l’ESA. « De façon inattendue, nous constatons des évolutions extrêmement rapides qui semblent être le produit d’une accélération de la circulation du métal liquide dans ledit noyau. »
La mission Swarm nous fournit déjà un aperçu du « rythme cardiaque » magnétique de notre planète. La prochaine collecte de données devrait élargir notre compréhension de ce champ magnétique et de ses interactions avec l’environnement spatial.
