II) UTILITE DU CHAMP MAGNETIQUE TERRESTRE

II) UTILITE DU CHAMP MAGNETIQUE TERRESTRE
a) La magnétosphère
Le champ magnétique terrestre dipolaire interne crée un champ de force magnétique qui
entoure la Terre : la zone où se trouvent ces lignes de force s’appelle la magnétosphère. Elle
est située après 800 km d’altitude et a une épaisseur de plusieurs milliers de kilomètres.
Ce champ de force magnétique protège le Globe des éruptions solaires, caractérisées par
un déferlement de rayons électromagnétiques mortels pour la vie sur Terre. Sans ce bouclier,
cette dernière n’aurait jamais pu se développer et nous pourrions nous retrouver avec un cas
similaire à celui de Mars : le champ magnétique martien a disparu et la planète n’est plus
protégée des éruptions solaires. Des études menées à partir d’observations de la sonde Mars
Global Surveyor ont montré que Mars possédait un champ magnétique similaire à celui de la
Terre il y a plusieurs dizaines de millions d’années, mais la dynamo en auto-excitation
martienne s’est arrêtée. Il ne reste actuellement sur Mars que quelques champs magnétiques
fossiles (champ magnétique qui garde les traces d’un champ magnétique premier).
Sur le schéma, nous pouvons voir que les flux électromagnétiques envoyés par le soleil
sont détournés de la Terre par la magnétosphère terrestre ; mais parfois certaines particules
arrivent à pénétrer dans l’atmosphère par les cornets polaires au niveau des pôles : les
particules y sont stockées dans les ceintures de Van Allen (flèches blanches sur le schéma), et
lorsqu’elles sont libérées, elles forment les aurores boréales.
Schéma de la magnétosphère

Aurore boréale en Alaska
Chaque planète possédant un champ magnétique a ses propres aurores, comme elle a ses
ceintures de Van Allen.
b) D’où viennent les particules électromagnétiques ?
Le soleil est une étoile dite « active » du point de vue magnétique, c’est-à-dire qu’elle
possède un champ magnétique dont l’activité est régulière : cette activité passe entre autre par
la production d’un vent magnétique (ici le vent solaire) et par des éruptions magnétiques.
Comme pour la Terre, le champ magnétique solaire est produit par effet dynamo, lui-même
dépendant de la rotation du soleil. Les traces de cette activité magnétique résident
principalement dans l’apparition des tâches solaires, zones du soleil dont la couleur est plus
foncée que le reste de sa surface.
Le cycle solaire, d’une duré moyenne de 11 ans mais pouvant varier de 8 à 15 ans est
une période pendant laquelle le soleil répète exactement les mêmes phénomènes. Ces cycles
sont marqués par des périodes enregistrant une forte activité solaire (augmentation des
rayonnements, des éruptions et des taches), puis une diminution de cette activité. Ces cycles
sont liés par deux, c’est-à-dire que le soleil va répéter sensiblement les mêmes phénomènes
sur une durée égale. Tous les 22 ans environ, un nouveau cycle apparaît, avec des
phénomènes dont l’intensité et le nombre va varier. C’est aussi tous les 22 ans environ que le
champ magnétique solaire s’inverse.
Lors des périodes d’activité intense du soleil, beaucoup d’éruptions solaires se
produisent. Des flux d’électrons et d’ions sont projetés dans l’espace (plasma) : c’est le vent
solaire. Leur intensité et leur puissance dépend de l’activité du soleil. Extrêmement rapides
(plusieurs kilomètres/seconde), ils sont mortellement radioactifs. Les éruptions créent alors
des orages magnétiques sur Terre, et le nombre d’aurores boréales augmente alors. Ces orages
magnétiques sont caractérisés par des perturbations d’appareils sensibles au magnétisme
(boussoles). Des pannes de courant importantes peuvent se produire.
La violence du vent solaire est telle qu’elle déforme la magnétosphère terrestre : elle est
aplatie entre le soleil et la Terre. De l’autre côté de la Terre, la magnétosphère terrestre s’étire
sur des dizaines de milliers de kilomètres car elle n’est pas compressée par les vents solaires :
c’est la magnétoqueue.
Le champ magnétique est aussi très utile à certains animaux (comme les pigeons) qui
s’en servent pour s’orienter.