Que se passera-t-il lorsque le champ magnétique de la Terre bascule ou s'effondre?

Que se passera-t-il lorsque le champ magnétique de la Terre bascule ou s'effondre?

Le champ magnétique terrestre protège la vie sur Terre, la protégeant des radiations nuisibles et modérant notre climat. Donc, l’idée qu’elle pourrait basculer complètement ou s’effondrer complètement devrait nous inquiéter, n’est-ce pas? Eh bien oui et non.

Les bases de la magnétosphère

Résultat de courants électriques générés au plus profond de la Terre par une action dynamique, la magnétosphère est une force fluide qui change constamment de force et d’orientation.

Le centre de la terre

Le cœur même de notre planète est un noyau intérieur solide constitué principalement de fer et de la taille de la lune. Il fait si chaud (environ 5 000 à 7 200 ° C) que sa température est égale à celle de la «surface» du soleil, mais il reste solide en raison de la pression combinée de tout ce qui se trouve au-dessus de lui. tiré vers elle par gravité.

Une seconde couche constituée principalement d’un alliage fer-nickel entoure ce noyau interne solide. Presque aussi chaud (environ 4000 à 5000 ° C), mais sous une pression légèrement inférieure, ce noyau externe est liquide.

Une couche chaude de roches denses, appelée manteau, «coule comme de l'asphalte sous un poids lourd», autour du noyau extérieur. À des températures allant de 1 871 ° C (1600 ° F) à la croûte terrestre, à 4000 ° F (2204 ° C), où il rencontre le noyau externe, il est relativement froid comparé à ses voisins plus profonds et plus denses.

Courants électriques

La disparité de température entre le noyau interne et le manteau fait de la Terre un aimant géant. Comme cela a été expliqué récemment:

Une différence de 1 500 ° C (2 700 ° F) entre le noyau interne et le manteau est nécessaire pour stimuler les «mouvements thermiques» qui, parallèlement au spin de la Terre, créent le champ magnétique.

Ces mouvements thermiques de liquide en écoulement induisent des courants électriques qui créent à leur tour la magnétosphère:

Pour que la génération de champ magnétique se produise, plusieurs conditions doivent être remplies: 1. il doit y avoir un fluide conducteur; 2. il doit y avoir suffisamment d'énergie pour que le fluide se déplace à une vitesse suffisante et avec le modèle d'écoulement approprié; 3. il doit y avoir un champ magnétique «germe»… Il y a suffisamment d'énergie [dans le noyau externe] pour entraîner la convection, et… couplé à la rotation de la Terre, produit le modèle d'écoulement approprié… Le champ existant [du Soleil] agit comme le champ de semences. Lorsqu'un courant de fer en fusion traverse le champ magnétique existant [du Soleil], un courant électrique est généré… Le champ électrique nouvellement créé créera à son tour un champ magnétique…

Le champ magnétique en flux

Compte tenu de la fluidité du système, il va de soi que le champ magnétique n'est pas une constante inamovible, mais change de force, d'orientation et de polarité.

Orientation

Depuis qu’il a été repéré pour la première fois en 1831 par James Ross, le pôle nord magnétique s’est déplacé de plus de 600 km. Au cours des dernières années, ce changement s’est accéléré: «à une vitesse moyenne de 10 km par an. . . 40 km par an ». Il devrait passer de l’Amérique du Nord à l’Asie d’ici quelques décennies.

Force décroissante

Au cours des 200 dernières années, le champ magnétique s'est "affaibli d'environ 15%". Puisque le champ magnétique protège la surface de la Terre contre un certain nombre de radiations, "des fusées éclairantes et des éjections de masse coronale du soleil" devaient disparaître complètement. il pourrait y avoir des conséquences dramatiques:

La radiation au niveau du sol augmenterait. . . causant plus de décès par cancer. . . mais seulement légèrement. . . . L’effondrement du réseau électrique provoqué par de violents orages solaires constitue un risque majeur. . . [et] le climat de la Terre pourrait aussi changer. . . . Certaines études spéculatives ont suggéré qu’à mesure que le champ magnétique terrestre s’affaiblissait, nous pourrions assister à une augmentation de la couverture nuageuse dans la troposphère et à une augmentation du nombre de trous d’ozone polaire. . . .

Inversion de pôle

Une partie de l'ordre naturel, au cours des 20 derniers millions d'années, les pôles se sont inversés en moyenne tous les 200 000 à 300 000 ans. cependant, nous nous attendons depuis longtemps à un renversement à long terme, car le dernier s'est produit il y a environ 780 000 ans.

Bien que les scientifiques n’en soient pas certains, certains pensent que le retournement de pôle est lié à la convection dans le noyau, où «des composants plus légers, tels que l’oxygène, le soufre et le silicium. . . En s’accumulant comme des sédiments sur le fond de l’océan, ceux-ci «tombent» du noyau à la surface du manteau, qui est inégale comme la topographie de la surface de la Terre. Lorsque suffisamment de sédiment s'accumule, il se déverse comme une avalanche dans le noyau externe, le refroidissant. Certains pensent que "de véritables avalanches de CMB pourraient perturber le géodynamo et provoquer l’effondrement du champ du dipôle de la Terre [magnétique]".

Inversions lentes

Discernés à partir de signatures magnétiques trouvées sur des roches et des sédiments, les scientifiques savent aujourd'hui que les pôles changent régulièrement de place. Pour les annulations qui durent 200 000 ans ou plus, le changement se produit sur une période de 1 000 à 10 000 ans:

Il ne s’agit pas d’un retournement soudain, mais d’un processus lent, au cours duquel la force du champ devient faible, très probablement le champ devient plus complexe et peut montrer plus que deux pôles pendant un moment, puis se renforce et s’aligne dans la direction opposée.

Compte tenu de la force décroissante du terrain au cours des deux derniers siècles, certains scientifiques pensent que nous approchons d’un autre retournement à long terme. Beaucoup minimisent le risque pour l'homme, notant que la magnétosphère disparaît rarement et que la vie sur Terre reste largement protégée pendant le retournement.

Cependant, si le champ magnétique devait s’affaiblir de manière significative, nous pourrions (potentiellement) être en difficulté. En fait, selon certains chercheurs, il existe «un lien direct entre la disparition des Néandertaliens. . . et une diminution significative de l'intensité du champ géomagnétique qui s'est produite exactement à la même période. "

Revers rapides

Ces dernières années, des scientifiques ont découvert que les changements de pôles magnétiques peuvent se produire très rapidement, même s’il n’est pas certain qu’ils entraînent généralement des inversions complètes.

Vers la fin des années 1960, près du village de Laschamp dans le Massif-Central en France, des scientifiques ont trouvé des preuves incomplètes les amenant à croire qu'un renversement magnétique extrêmement rapide à court terme s'était produit il y a à peine 41 000 ans (à peu près au moment où le Néandertal a disparu L'Europe ).

Une autre preuve d'un changement rapide de pôle a été découverte en 1995 dans de la lave durcie à Steens Mountain, dans l'Oregon. Là, des cristaux magnétiques dans les roches indiquaient un décalage magnétique extrêmement rapide, dans lequel les pôles se déplaçaient «plus de 10 000 fois plus vite que la normale, à six degrés par jour».

À ce rythme, un changement magnétique complet pourrait se produire dans mois, plutôt que des milliers d’années, de nombreux scientifiques étaient naturellement sceptiques - c’est-à-dire jusqu’à ce que de nouvelles preuves de retournements à court terme soient découvertes en 2010 à Battle Mountain, dans le Nevada, où il a été révélé que le «champ magnétique déplacé de 53 degrés année."

Encore plus récemment, en 2012, des scientifiques ont revisité l'événement de Laschamp, en examinant cette fois des carottes de sédiments de la mer Noire ainsi que d'autres données du Pacifique Sud et de l'Atlantique Nord. Leurs conclusions sont remarquables:

La géométrie de champ de polarité inversée, avec des lignes de champ pointant dans la direction opposée par rapport à la configuration actuelle, ne dure que 440 ans environ, et elle est associée à une intensité de champ qui ne représente que le quart du champ actuel. . . . Au cours de cette période, le champ était encore plus faible, avec seulement 5% de la force du champ aujourd’hui. En conséquence, la Terre a presque complètement perdu son bouclier de protection contre les rayons cosmiques durs, ce qui a entraîné une augmentation significative de l'exposition au rayonnement.

Bien qu'il n'y ait aucune preuve directe d'une relation de cause à effet, les carottes de sédiments de la mer Noire ont également révélé que deux autres «scénarios extrêmes» se sont produits à peu près au même moment:

De nombreux changements climatiques brusques au cours de la dernière période glaciaire [se produisaient en même temps que]. . . la plus grande éruption volcanique sur l'hémisphère nord au cours des 100 000 dernières années. . . près de Naples, en Italie. . . [et] l’inversion brève et rapide du champ magnétique terrestre.

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