Document sur le champ magnétique terrestre

Mécanisme
LenoyaudelaTerre(etd'autresplanètes)est,selonlathéorieenvigueur,unegigantesquedynamo
magnétohydrodynamiquequigénèrelechampmagnétiqueterrestre.Cephénomèneseraitdûauxmouvementsde
convectiondunoyauexterne,composéd'alliagesdeferetdenickelenfusion,etauxcourantsélectriquesinduits.
Danslessimulations,onobservequeleslignesdechampmagnétiquepeuventparfoissedésorganiserets'emmêler
àcausedesmouvementschaotiquesdumétalliquidedanslenoyauterrestre.
Danscessimulations,lechampmagnétiques'inversespontanémentsuiteàuneinstabilitédanslenoyau.Ce
scénarioestsoutenuparlesobservationsduchampmagnétiquesolaire,quisubitdesinversionsspontanéestousles
9‐12ansenviron.Cependant,onobservequel'intensitémagnétiquesolaireaugmenteconsidérablementavantune
inversion,tandisquesurTerrelesinversionssemblentseproduirependantlespériodesdefaibleintensitéduchamp
Hypothèses
Onpensegénéralementqueladynamoterrestres’arrête,soitspontanémentsoitsuiteàunévénement
déclencheur,etqu'aprèsunepériodedetransition(de1000à10000ans)ellerepartd’elle‐mêmeaveclepôlenord
enhautouenbas.Quandlenordréapparaîtdansladirectionopposée,c'estuneinversion;quandilreprendsa
positioninitiale,c'estuneexcursiongéomagnétique.
Uneautrethéorieestproposéeparuneéquipedescientifiquesfrançais.Lorsdecettetransition,selonlestravaux
depaléomagnétismequ'ilsontmenés,lepôlenordsedéplace,traversel’équateur(arrivantparfoisjusqu’en
Antarctique),puissedirigeversl’estavantderetourneraunordgéographiqueselonunegrandeboucledécritedans
lesensdesaiguillesd’unemontre;parfois,l’excursionalieuensensinverse,maisselonlemêmechemin.Danstous
lescas,cemouvementestaccompagnéd’unaffaiblissementsensibledelavaleurduchamp.
Cettesimilaritédestrajectoiresconduitcesscientifiquesàémettrel’hypothèsequelechampmagnétiqueterrestre
estconstituédedeuxchampsdistincts,celuidelagraine(noyauinterne),composéedemétalsolide,etceluidu
noyauexterne.Lagraineconstitueunesortede«réservoirmagnétique»accumulantcechampexterne.
Lorsque,pouruneraisoninconnue,lechampmagnétiquedunoyauexternes’inverse,lechampmagnétiquedela
grainepeutsuivreounepassuivrecemouvement,selonsonampleur:silesdeuxchampsbasculent,onobtientune
inversiontotale;silechampdelagrainerésiste,lechampdunoyauexternerevientàsonorientationinitiale,c'est
uneexcursion9.
Puisquel'orientationdespôlesrestelamêmeaprèsuneexcursiongéomagnétique,ilestdifficiledelesreconnaître
danslesarchivesgéologiquesnaturelles.Ondisposedoncdepeudedonnéeslesconcernant10.
Hypothèsedel'événementdéclencheur
Certainsscientifiques,commeRichardA.Muller,pensentquelesinversionsgéomagnétiquessontdéclenchéespar
desévénementsquiperturbentlefluxdunoyaudelaTerre.Cesévénementspourraientêtred'origineexterne,
commeunimpactcosmique11,12,ouinternes,commel'arrivéededallescontinentalescharriéesdanslemanteau
parl'actiondelatectoniquedesplaquesdansleszonesdesubductionoul’apparitiondenouveauxpanachesàla
limitedelafrontièrenoyau‐manteau13.Lespartisansdecettethéoriesoutiennentquel'undecesévénements
pourraitconduireàuneperturbationàgrandeéchelledeladynamo,transformantefficacementhorsduchamp
géomagnétique.Commelechampmagnétiqueeststable,quecesoitdansl'orientationNord‐Sudactuelleoudans
uneorientationinversée,ilssuggèrentquelorsquelechampseremetd'unetelleperturbation,ilchoisit
spontanémentunétatoul'autre,detellefaçonquelamoitiédesrécupérationss'accompagnentd'uneinversion.
Cependant,lemécanismeproposénesemblepasfonctionnerdupointdevuequantitatif,etlespreuves
stratigraphiquesd'unecorrélationentreinversionsetimpactcosmiquesontfaibles.Plusfrappantencore,iln'existe
aucunepreuved'uneinversionliéeàl'impactcosmiquequiacausél'extinctionduCrétacé‐Tertiaire