Cette vague mystérieuse oscille tous les sept ans et se propage vers l'ouest jusqu'à 1500 kilomètres par an. Ces ondes s'alignent en colonnes le long de l'axe de rotation de la Terre. Les changements de mouvement et de champ magnétique associés à ces ondes sont les plus forts près de la région équatoriale du noyau. Crédit :Université Université Grenoble Alpes
Alors que les éruptions volcaniques et les tremblements de terre rappellent immédiatement que l'intérieur de la Terre est tout sauf tranquille, il existe également d'autres processus dynamiques, plus insaisissables, qui se produisent profondément sous la Terre. En utilisant les informations de la mission satellite Swarm de l'ESA, les scientifiques ont découvert un tout nouveau type d'onde magnétique qui balaie la partie la plus externe du noyau externe de la Terre tous les sept ans. Cette découverte fascinante, présentée au Living Planet Symposium de l'ESA, ouvre une nouvelle fenêtre sur un monde que nous ne pourrons jamais voir.
Le champ magnétique terrestre est comme une énorme bulle qui nous protège des assauts du rayonnement cosmique et des particules chargées transportées par des vents puissants qui échappent à l'attraction gravitationnelle du soleil et traversent le système solaire. Sans notre champ magnétique, la vie telle que nous la connaissons n'existerait pas.
Comprendre exactement comment et où notre champ magnétique est généré, pourquoi il fluctue constamment, comment il interagit avec le vent solaire et, en effet, pourquoi il s'affaiblit actuellement, n'est pas seulement d'un intérêt académique mais également bénéfique pour la société. Par exemple, les tempêtes solaires peuvent endommager les réseaux de communication, les systèmes de navigation et les satellites. Par conséquent, bien que nous ne puissions rien faire contre les modifications du champ magnétique, comprendre cette force invisible aide à se préparer.
La majeure partie du champ est générée par un océan de fer liquide surchauffé et tourbillonnant qui constitue le noyau externe de la Terre à 3 000 km sous nos pieds. Agissant comme le conducteur tournant d'une dynamo de vélo, il génère des courants électriques et un champ électromagnétique en constante évolution.
La mission Swarm de l'ESA, qui comprend trois satellites identiques, mesure ces signaux magnétiques provenant du noyau terrestre, ainsi que d'autres signaux provenant de la croûte terrestre, des océans, de l'ionosphère et de la magnétosphère.
Depuis le lancement du trio de satellites Swarm en 2013, les scientifiques ont analysé leurs données pour mieux comprendre de nombreux processus naturels de la Terre, de la météo spatiale à la physique et à la dynamique du cœur orageux de la Terre.
Mesurer notre champ magnétique depuis l'espace est le seul véritable moyen de sonder profondément le noyau terrestre. La sismologie et la physique minérale fournissent des informations sur les propriétés matérielles du noyau, mais elles ne font aucune lumière sur le mouvement générateur de dynamo du noyau externe liquide.
Mais maintenant, en utilisant les données de la mission Swarm, les scientifiques ont découvert un secret caché.
Un article publié dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences , décrit comment une équipe de scientifiques a détecté un nouveau type d'onde magnétique qui balaie la "surface" du noyau externe de la Terre, là où le noyau rencontre le manteau. Cette vague mystérieuse oscille tous les sept ans et se propage vers l'ouest jusqu'à 1 500 kilomètres par an.
Nicolas Gillet, de l'Université Université Grenoble Alpes et auteur principal de l'article, a déclaré :« Les géophysiciens ont longtemps théorisé l'existence de telles ondes, mais on pensait qu'elles se produisaient sur des échelles de temps beaucoup plus longues que nos recherches ne l'ont montré. P>
"Les mesures du champ magnétique à partir d'instruments basés à la surface de la Terre ont suggéré qu'il y avait une sorte d'action des vagues, mais nous avions besoin de la couverture mondiale offerte par les mesures depuis l'espace pour révéler ce qui se passe réellement.
"Nous avons combiné les mesures satellitaires de Swarm, ainsi que celles de la précédente mission allemande Champ et de la mission danoise Ørsted, avec un modèle informatique de la géodynamo pour expliquer ce que les données au sol avaient produit, et cela a conduit à notre découverte."
On pense que le champ magnétique est en grande partie généré par un océan de fer liquide surchauffé et tourbillonnant qui constitue le noyau externe de la Terre à 3000 km sous nos pieds. Agissant comme le conducteur tournant d'une dynamo de vélo, il génère des courants électriques et donc un champ électromagnétique en constante évolution. D'autres sources de magnétisme proviennent des minéraux du manteau et de la croûte terrestres, tandis que l'ionosphère, la magnétosphère et les océans jouent également un rôle. La constellation de trois satellites Swarm de l'ESA est conçue pour identifier et mesurer précisément ces différents signaux magnétiques. Cela conduira à une nouvelle compréhension de nombreux processus naturels, de ceux qui se produisent profondément à l'intérieur de la planète, à la météo dans l'espace causée par l'activité solaire. Crédit :ESA/ATG Medialab
Du fait de la rotation de la Terre, ces ondes s'alignent en colonnes le long de l'axe de rotation. Les changements de mouvement et de champ magnétique associés à ces ondes sont les plus forts près de la région équatoriale du noyau.
Bien que la recherche montre des ondes magnéto-Coriolis proches d'une période de sept ans, la question de l'existence de telles ondes qui oscilleraient à différentes périodes demeure cependant.
Le Dr Gillet a ajouté :"Les ondes magnétiques sont susceptibles d'être déclenchées par des perturbations profondes dans le noyau fluide de la Terre, éventuellement liées à des panaches de flottabilité. Chaque onde est spécifiée par sa période et son échelle de longueur typique, et la période dépend des caractéristiques des forces. en jeu. Pour les ondes magnéto-Coriolis, la période est indicative de l'intensité du champ magnétique à l'intérieur du noyau.
"Nos recherches suggèrent que d'autres ondes de ce type sont susceptibles d'exister, probablement avec des périodes plus longues, mais leur découverte repose sur davantage de recherches."
Le scientifique de la mission Swarm de l'ESA, Ilias Daras, a déclaré :« Cette recherche actuelle va certainement améliorer le modèle scientifique du champ magnétique dans le noyau externe de la Terre. Elle pourrait également nous donner un nouvel aperçu de la conductivité électrique de la partie la plus basse du manteau et aussi de l'histoire thermique de la Terre." Modèles ondulatoires non axisymétriques identifiés dans la région équatoriale du noyau terrestre
