LE GEOMAGNETISME

 BERTHAUD Quentin
 BOUILLOT Roland
 LARROCHE Guillaume
 RAVOUX Jean-Baptiste
 KONDJOYAN Rémi
LE GEOMAGNETISME
SOMMAIRE

I) Les origines du géomagnétisme
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II) L’utilité du champ magnétique terrestre
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III) Risques et conséquences d’une
modification du champ magnétique
terrestre
IV) Etude du champ magnétique terrestre
par l’homme
I) Les origines du géomagnétisme
A) Le champ magnétique principal (champ dipolaire)
-
Provoqué par la circulation de flux ferreux et rocheux dans
le noyau externe et le manteau inférieur
-
Principe d’une dynamo en auto-excitation : produit
l’énergie qui la fait fonctionner
-
Incliné de 11° par rapport à l’axe de rotation de la Terre
-
Représente 90% du champ total
1) Noyau interne
2) Noyau externe
3) Manteau inférieur
4) Manteau supérieur
5 et 6) Croûte terrestre
B) Les champs magnétiques secondaires (champs non
dipolaires)
Champs magnétiques non dipolaires internes (10% environ)
Champs telluriques (flux véhiculés dans le sol du fait de la
puissance du champ principal).
Roches magnétisées par la foudre.
Champs magnétiques non dipolaires externes (1% environ)
Micros champs dans la magnétosphère.
Vue d’artiste de
la magnétosphère
Magnétisation des roches
Chaque roche
est
magnétisée,
et ses
particules
gardent leur
orientation
magnétique
première en
se solidifiant.
On peut
observer
différentes
orientations
en fonction de
l’âge des
roches : il y a
donc des
inversions du
champ
magnétique.
II) L’utilité du champ magnétique
terrestre
A) La magnétosphère
- le champ magnétique dipolaire interne engendre la
magnétosphère
- épaisseur de la magnétosphère : 800km mais la
magnétoqueue fait des milliers de kilomètres
- protège la vie sur Terre des particules
électromagnétiques
B) D’où viennent les particules électromagnétiques?
- le soleil a un champ magnétique cyclique de deux fois 11
ans
- lors de fortes activités magnétiques, les éruptions
solaires augmentent et des orages magnétiques
apparaissent
- les vents solaires sont composés de plasma (flux
d’électrons et d’ions) très puissants et rapides
Schéma de la
magnétosphère
Ceintures de
Van Allen
Aurore boréale en
Alaska
III) Risques et conséquences d’une
modification du champ magnétique terrestre
A) Comment se produit une inversion du champ?
-
Aléatoirement (dernière inversion: -780 000 ans ; s’inverse
tous les 500 000 ans environ)
-
Suite à un choc entre la Terre et un astéroïde : la dynamo
repart après un arrêt
-
Signe précurseur : l’intensité du champ baisse sur plusieurs
siècles et remontent brusquement après l’inversion
-
Pendant plusieurs siècles, l’axe du champ magnétique
tourne sur lui-même. Il y a soit : - inversion (pôles Nord et
Sud interchangés)
- excursion magnétique (pôles
pratiquement inchangés : l’axe a tourné pendant plusieurs
siècles avant de retrouver une position similaire à celle du
début)
En bleu, le pôle Sud magnétique (lignes de force rentrantes) et
en jaune, le pôle Nord magnétique (lignes de force sortantes).
Simulation NASA excursion magnétique
B) Évolution du champ magnétique aujourd’hui

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Baisse depuis 2500 ans continuellement
Baisse de 5% par siècle
Nul d’ici 2000 ans si aucun changement
Est-ce que ces modifications annoncent une inversion
prochaine ?

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L’axe magnétique se déplace de 55 kilomètres par an
Les pôles tournent de plusieurs kilomètres par jour autour
de l’axe
Aujourd’hui, le pôle Nord magnétique est décalé de 550
kilomètres par rapport au pôle Nord géographique
C) Risques d’une diminution du champ

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
Baisse de la protection de la magnétosphère
Perturbations liées aux orages magnétiques
Dérèglements cellulaires et mutations des êtres vivants :
extinction d’espèces
IV) Etude du champ magnétique
terrestre
A) Étudier pour comprendre
-
L’étude de la magnétisation des roches a permis de
prouver :
- l’inversion du champ magnétique terrestre
- la dérive des continents
-
Des chercheurs américains ont tenté de recréer les
conditions de la formation du champ magnétique (diapo
suivant). Le résultat n’est pas connu.
Coupe transversale
de l’expérience
mini-terre
B) Étudier pour s’orienter
-
-
La boussole (ou compas en marine) existait en Chine avant
Jésus-Christ.
Des animaux, comme les pigeons, utilise le champ
magnétique pour s’orienter
ATTENTION ! Le pôle Nord magnétique correspond environ
aujourd’hui au pôle Sud géographique, et vice-versa. Cette
inversion des pôles Nord et Sud magnétiques est restée
dans le langage courant, mais est fausse pour un
spécialiste.
La boussole n’indique pas le même nord que le GPS, ou que la
carte : il y a en effet un décalage entre les pôles
géographiques et magnétiques.
Nikola Tesla
C) Unités de mesure
Accélérateur de
particules LHC
Carl Gauss
Carl Gauss : physicien allemand du XIXème siècle
Nikola Tesla : américain d’origine croate du XXème siècle,
brillant inventeur et physicien
1 Gauss ~100 000 Tesla
D) L’utilisation du magnétisme aujourd’hui
Utilisé dans plusieurs domaines :
- transports : train magnétique
- médecine : IRM
- informatique : disques durs…
- voiture : injecteurs de carburant magnétisés
- cuisine : plaques à induction
- recherche : accélérateurs de particules
Transrapid allemand
IRM