Le champ magnétique de la Terre | INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS
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  Le champ magnétique de la Terre

Dans tout l’espace, autour et à l’intérieur de la Terre se trouve un champ magnétique. Plusieurs phénomènes naturels ou artificiels se somment et constituent le champ magnétique total, qui varie constamment selon les variations des sources qui le génèrent. Ecran protecteur contre les particules à haute énergie en provenance du cosmos, le champ magnétique est fortement affecté par les événements de météo de l’espace, qui peuvent perturber tous les systèmes technologiques terrestres. Son étude permet de comprendre tout autant la structure et la dynamique interne de la Terre que les phénomènes qui se produisent dans la haute atmosphère et dans l’espace.

 

•  GÉODYNAMO
Le champ magnétique de la Terre est en premier lieu généré à l’intérieur de la Terre, par l’effet de dynamo du aux mouvements de convection dans le noyau terrestre, composé à 90% de fer liquide. Ces mouvements sont générés par le refroidissement progressif du noyau et de la graine solide située au centre de la Terre.
Il en résulte un champ magnétique dipolaire, incliné d’environ 10° par rapport à l’axe de rotation de la Terre.

 

•  LYTHOSPHÈRE
Une petite partie du champ magnétique terrestre provient des roches aimantées de la croûte terrestre. L’analyse de l’aimantation des roches des fond océaniques a notamment permis de mettre en évidence les inversions des poles, qui se produisent environ un fois tous les 1 millions d’années.

 

•  IONOSPHÈRE
La radiation solaire X et UV est absorbé dans les couches les plus hautes de l’atmosphère, où des couples ion-électron sont produits du coté de la Terre illuminé par le soleil. Ces particules libres produisent des courants électriques autour de 100 km d’altitude, responsables de la variation diurne du champ magnétique.

 

•  MAGNÉTOSPHÈRE
La partie la plus externe du champ magnétique terrestre est exposée au vent solaire, un flux de particules chargées émis constamment par le soleil. Les courants électriques magnétosphériques provoquent eux aussi des variations du champ magnétique observé au sol.

 

•  DÉRIVE DES PÔLES MAGNÉTIQUES
Les pôles magnétiques Nord et Sud, définis comme les points à la surface de la Terre où le champ magnétique est exactement vertical, ne sont pas exactement antipodaux. Le pôle magnétique Nord se trouve dans le grand Nord Canadien, tandis que le pôle magnétique Sud se trouve au large de la base française de Dumont d’Urville en Antarctique. La variation séculaire du champ magnétique terrestre se traduit par une lente dérive des pôles magnétiques. Ainsi le pôle magnétique Nord se déplace actuellement à la vitesse de 55 km/an vers la Sibérie.

 

•  UN BOUCLIER DE PROTECTION POUR LE VIVANT
La magnétosphère, créée par le champ magnétique terrestre, a joué un rôle essentiel pour le développement de la vie sur la Terre en déviant les particules de haute énergie du vent solaire et des rayons cosmiques. Ceci a permis à l’atmosphère terrestre de se maintenir au cours du temps, contrairement à ce qui s’est passé sur Mars, où en l’absence d’un champ magnétique important, le vent solaire a arraché à son passage une grande partie de l’atmosphère de cette planète. Le bouclier fourni par la magnétosphère terrestre a ansi réduit le flux de rayonnement à haute énergie qui arrive jusqu’au sol, permettant le maintient de la vie sur Terre.

 

•  MÉTÉOROLOGIE DE L’ESPACE
Le soleil alterne des périodes calmes et des périodes où son activité augmente. Dans les périodes de forte activité solaire, on peut avoir des éruptions solaire qui provoquent une augmentation brutale du rayonnement UV et X en provenance du soleil, ainsi que de la vitesse du vent solaire. On peut alors avoir un orage magnétique sur Terre. Des particules chargées pénètrent dans la cavité formée par le champ magnétique terrestre donnant lieu à des phénomènes spectaculaires : les  aurores boréales et australes.

 

Ces phénomènes naturels peuvent avoir des conséquences sérieuses sur les systèmes technologiques humains :
• avaries de satellites.
• perturbations des systèmes de télécommunication: satellites, câbles sous marins…
• dégradation ou interruption des services de positionnements par satellites, e.g. GPS ou Galileo;
• augmentation des radiations reçues par les passagers des avions et les astronautes;
• courants induits dans les oléoducs, accélérant leur usure;
• courants parasites dans les réseaux électriques, qui peuvent provoquer des pannes de courant sur des vastes régions.