Le champ magnétique terrestre entoure notre planète comme un champ de force invisible – protégeant la vie des rayonnements solaires nocifs en déviant les particules chargées. Loin d'être constant, ce domaine est en constante évolution. En effet, l'histoire de notre planète comprend au moins plusieurs centaines d'inversions magnétiques globales, où les pôles magnétiques nord et sud échangent leurs places. Alors, à quand le prochain et comment affectera-t-il la vie sur Terre ?

Lors d'une inversion le champ magnétique ne sera pas nul, mais prendra une forme plus faible et plus complexe. Elle peut tomber à 10 % de l'intensité actuelle et avoir des pôles magnétiques à l'équateur ou même l'existence simultanée de plusieurs pôles magnétiques « nord » et « sud ».

Les inversions géomagnétiques se produisent en moyenne quelques fois tous les millions d'années. Cependant, l'intervalle entre les inversions est très irrégulier et peut aller jusqu'à des dizaines de millions d'années.

Il peut aussi y avoir des retournements temporaires et incomplets, connu sous le nom d'événements et d'excursions, dans lesquels les pôles magnétiques s'éloignent des pôles géographiques - peut-être même en traversant l'équateur - avant de revenir à leur emplacement d'origine. Le dernier renversement complet, les Brunhes-Matuyama, s'est produit vers 780, il y a 000 ans. Un retournement temporaire, l'événement Laschamp, survenu vers 41, il y a 000 ans. Cela a duré moins de 1, 000 ans avec un changement de polarité réel d'environ 250 ans.

Coupure de courant ou extinction massive ?

L'altération du champ magnétique lors d'une inversion affaiblira son effet de blindage, permettant des niveaux accrus de rayonnement sur et au-dessus de la surface de la Terre. Si cela arrivait aujourd'hui, l'augmentation des particules chargées atteignant la Terre entraînerait des risques accrus pour les satellites, aviation, et les infrastructures électriques au sol. Orages géomagnétiques, entraîné par l'interaction d'éruptions anormalement grandes d'énergie solaire avec notre champ magnétique, donne-nous un avant-goût de ce à quoi on peut s'attendre avec un bouclier magnétique affaibli.

En 2003, la soi-disant tempête d'Halloween a provoqué des pannes d'électricité locales en Suède, requis le réacheminement des vols pour éviter les pannes de communication et les risques de rayonnement, et des satellites et des systèmes de communication perturbés. Mais cette tempête était mineure par rapport aux autres tempêtes du passé récent, comme l'événement Carrington de 1859, qui a causé des aurores jusque dans les Caraïbes.

L'impact d'une tempête majeure sur l'infrastructure électronique d'aujourd'hui n'est pas entièrement connu. Bien sûr, tout temps passé sans électricité, chauffage, climatisation, Le GPS ou Internet aurait un impact majeur; des pannes généralisées pourraient entraîner des perturbations économiques se chiffrant à des dizaines de milliards de dollars par jour.

En termes de vie sur Terre et d'impact direct d'un renversement sur notre espèce, nous ne pouvons pas prédire avec certitude ce qui se passera car les humains modernes n'existaient pas au moment du dernier renversement complet. Plusieurs études ont tenté de lier les inversions passées à des extinctions de masse - suggérant que certaines inversions et épisodes de volcanisme prolongé pourraient être dus à une cause commune. Cependant, il n'y a aucune preuve d'un volcanisme cataclysmique imminent et nous n'aurions donc probablement à faire face à l'impact électromagnétique que si le champ s'inverse assez rapidement.

Nous savons que de nombreuses espèces animales possèdent une forme de magnétoréception qui leur permet de détecter le champ magnétique terrestre. Ils peuvent l'utiliser pour faciliter la navigation sur de longues distances pendant la migration. Mais on ne sait pas quel impact un renversement pourrait avoir sur ces espèces. Ce qui est clair, c'est que les premiers humains ont réussi à vivre l'événement de Laschamp et que la vie elle-même a survécu aux centaines de renversements complets mis en évidence dans les archives géologiques.

Peut-on prédire les inversions géomagnétiques ?

Le simple fait que nous soyons "en retard" pour un renversement complet et le fait que le champ terrestre diminue actuellement à un taux de 5% par siècle, a conduit à des suggestions que le champ peut s'inverser dans les 2 prochains, 000 ans. Mais fixer une date exacte – du moins pour l'instant – sera difficile.

Le champ magnétique terrestre est généré dans le noyau liquide de notre planète, par le lent barattage du fer en fusion. Comme l'atmosphère et les océans, la façon dont il se déplace est régie par les lois de la physique. On devrait donc pouvoir prédire le « temps du cœur » en suivant ce mouvement, tout comme nous pouvons prédire le temps réel en regardant l'atmosphère et l'océan. Un retournement peut alors être assimilé à un type particulier de tempête dans le cœur, où la dynamique - et le champ magnétique - se détraquent (au moins pour un court moment), avant de se réinstaller.

Les difficultés de prévoir la météo au-delà de quelques jours sont bien connues, bien que nous vivions à l'intérieur et observions directement l'atmosphère. Pourtant, prédire le noyau de la Terre est une perspective bien plus difficile, principalement parce qu'il est enterré sous 3, 000km de roche tels que nos observations sont rares et indirectes. Cependant, nous ne sommes pas complètement aveugles :nous connaissons la composition majeure du matériau à l'intérieur du noyau et qu'il est liquide. Un réseau mondial d'observatoires au sol et de satellites en orbite mesure également l'évolution du champ magnétique, ce qui nous donne un aperçu de la façon dont le noyau liquide se déplace.

La découverte récente d'un courant-jet dans le cœur met en évidence notre ingéniosité en évolution et notre capacité croissante à mesurer et à déduire la dynamique du cœur. Couplé à des simulations numériques et des expériences en laboratoire pour étudier la dynamique des fluides à l'intérieur de la planète, notre compréhension se développe à un rythme rapide. La perspective de pouvoir prévoir le noyau de la Terre n'est peut-être pas trop éloignée.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.