Le champ magnétique d`origine interne
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Le champ magnétique d'origine interne Description & analyse des variations spatio­temporelles du champ magnétique terrestre La dynamo terrestre et la création du champ magnétique principal Observer le champ géomagnétique Oersted Le champ interne d'origine crustale Aéromagnétisme Prospection minière Tectonique Géodynamique Intensité (nT) du champ planétaire Levé aéromagnétique de Saint Malo Carte aéromagnétique région de St Malo La recherche des sources d'anomalies magnétiques et gravimétriques permet de construire des structures géologiques compatibles avec les cartes géophysiques Cette recherche nécessite des méthodes mathématiques et numériques permettant de modéliser des cartes géophysiques correspondant à des structures géologiques imposées : c'est le problème direct A partir des modélisations, il s'agit de « trouver » les Composante horizontale du champ planétaire Composante verticale du champ planétaire Inclinaison du champ planétaire Déclinaison du champ planétaire Analyse de Fourier Amplitude Fréquence Spectre de Fourier Décomposition en harmoniques sphériques log(énergie) Prédominance du terme dipolaire Les termes n = 2 à 13 varient selon une loi exponentielle indiquant une profondeur de 3000 km (noyau) Les termes n>15 forment un spectre plat => profondeur quasi nulle (croûte) 5 10 15 20 Degré n Spectre des coefficients de la décomposition en harmoniques sphériques Permet de trouver la profondeur des sources du champ magnétique Pas de sources magnétiques dans le manteau car il y fait trop chaud (température de Curie) Le champ magnétique terrestre a une géométrie principalement dipolaire équivalente à celle d'un barreau aimanté (un dipôle) situé au centre de la Terre et légèrement incliné par rapport à l'axe de rotation Le pôle nord du dipôle pointe vers le sud Geodynamo theory and simulations, P. Roberts & G. Glatzmaier, Reviews of Modern Physics, Vol. 72, No. 4, October 2000. Geodynamo theory and simulations, P. Roberts & G. Glatzmaier, Reviews of Modern Physics, Vol. 72, No. 4, October 2000. Petit bilan intermédiaire: Le champ planétaire est très majoritairement d'origine interne (à 98%) Le champ d'origine interne est principalement dipolaire (énergie dipolaire = 30 fois supérieure au reste) Le dipôle est quasiment axial Observer le champ géomagnétique 100 ans 23 ans Composante Z (verticale) pendant un siècle Décroissance du moment dipolaire Début d'une inversion ??? La variation séculaire L'intensité du champ magnétique terrestre en 1700 1800 1900 2000 Dérive vers l'ouest Variation séculaire Observer le champ géomagnétique 0.1 Ma 30 Ma Durée d'une inversion ~ 2000 ans Bilan L'essentiel du champ magnétique terrestre est d'origine interne et ses sources sont dans le noyau Le champ a une structure dipolaire Il présente une variation séculaire Il s'inverse de façon irrégulière Le champ magnétique d'origine interne La dynamo terrestre et la création du champ magnétique principal Enigme Un champ magnétique fossile dans le noyau et non régénéré s'éteint en 20000 ans Dans le noyau, le champ magnétique ne peut être créé que par un mécanisme dynamique Il faut donc qu'il existe une dynamo auto­entretenue dans le noyau Le champ magnétique terrestre a une géométrie principalement dipolaire équivalente à celle d'un barreau aimanté (un dipôle) situé au centre de la Terre et légèrement incliné par rapport à l'axe de rotation Le pôle nord du dipôle pointe vers le sud Tomographie sismologique globale en utilisant les ondes émises par les séismes Tomographie sismologique Fer solide Fer liquide La température dans la Terre Énergie = Radioactivité Énergie = Chaleur latente de solidification du fer La Terre = machine thermique Chaud Convection = élimination de la chaleur interne Froid
