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.