Le champ magnétique de la Terre semble stable et vrai, suffisamment fiable pour s'y déplacer.

Encore, largement caché de la vie quotidienne, le champ dérive, croît et décroît. Le pôle Nord magnétique se dirige actuellement vers la Sibérie, qui a récemment forcé le système de positionnement global qui sous-tend la navigation moderne à mettre à jour son logiciel plus tôt que prévu pour tenir compte du changement.

Et tous les quelques centaines de milliers d'années, le champ magnétique change radicalement et inverse sa polarité :le nord magnétique se déplace vers le pôle Sud géographique et, finalement, de retour. Ce renversement s'est produit d'innombrables fois au cours de l'histoire de la Terre, mais les scientifiques n'ont qu'une compréhension limitée de la raison pour laquelle le champ s'inverse et comment cela se produit.

De nouveaux travaux du géologue Brad Singer de l'Université du Wisconsin-Madison et de ses collègues constatent que l'inversion de champ la plus récente, quelque 770, il y a 000 ans, a pris au moins 22, 000 ans à compléter. C'est plusieurs fois plus long qu'on ne le pensait auparavant, et les résultats remettent en question les découvertes controversées selon lesquelles certains renversements pourraient se produire au cours d'une vie humaine.

La nouvelle analyse, basée sur les progrès des capacités de mesure et une étude mondiale des coulées de lave, sédiments océaniques et carottes glaciaires de l'Antarctique - fournit un aperçu détaillé d'une période de turbulence pour le champ magnétique terrestre. Au fil des millénaires, le champ s'affaiblit, partiellement décalé, s'est à nouveau stabilisé puis s'est finalement inversé pour de bon vers l'orientation que nous connaissons aujourd'hui.

Les résultats fournissent une image plus claire et plus nuancée des inversions à un moment où certains scientifiques pensent que nous vivons peut-être les premières étapes d'une inversion à mesure que le champ s'affaiblit et se déplace. D'autres chercheurs contestent l'idée d'un renversement actuel, ce qui affecterait probablement notre monde fortement électronique de manière inhabituelle.

Le chanteur a publié son travail le 7 août dans le journal Avancées scientifiques . Il a collaboré avec des chercheurs de l'Université de Kumamoto au Japon et de l'Université de Californie, Santa Cruz.

"Les renversements sont générés dans les parties les plus profondes de l'intérieur de la Terre, mais les effets se manifestent tout au long de la Terre et surtout à la surface de la Terre et dans l'atmosphère, " explique Singer. " A moins que vous n'ayez un un enregistrement précis et haute résolution de ce à quoi ressemble vraiment une inversion de champ à la surface de la Terre, il est même difficile de discuter des mécanismes de génération d'un renversement."

Le champ magnétique terrestre est produit par le noyau externe de fer liquide de la planète lorsqu'il tourne autour du noyau interne solide. Cette action dynamo crée un champ des plus stables passant à peu près par les pôles géographiques Nord et Sud, mais le champ se déplace et s'affaiblit considérablement lors des inversions.

Au fur et à mesure que de nouvelles roches se forment, généralement sous forme de coulées de lave volcanique ou de sédiments déposés sur le fond marin, elles enregistrent le champ magnétique au moment de leur création. Des géologues comme Singer peuvent étudier ce record mondial pour reconstituer l'histoire des champs magnétiques remontant à des millions d'années. Le record est le plus clair pour le renversement le plus récent, nommé Matuyama-Brunhes d'après les chercheurs qui ont d'abord décrit les inversions.

Pour l'analyse actuelle, Singer et son équipe se sont concentrés sur les coulées de lave du Chili, Tahiti, Hawaii, les Caraïbes et les îles Canaries. L'équipe a collecté des échantillons de ces coulées de lave sur plusieurs saisons de terrain.

"Les coulées de lave sont des enregistreurs idéaux du champ magnétique. Elles contiennent beaucoup de minéraux ferreux, et quand ils refroidissent, ils se verrouillent en direction du champ, " dit Singer. "Mais c'est un disque inégal. Aucun volcan n'est en éruption continue. Nous nous appuyons donc sur un travail de terrain minutieux pour identifier les bons enregistrements. »

Les chercheurs ont combiné des lectures magnétiques et des datations par radio-isotopes d'échantillons de sept séquences de coulées de lave pour recréer le champ magnétique sur une période d'environ 70, 000 ans centrés sur le renversement Matuyama-Brunhes. Ils se sont appuyés sur des méthodes améliorées développées dans le laboratoire de géochronologie WiscAr de Singer pour dater plus précisément les coulées de lave en mesurant l'argon produit à partir de la désintégration radioactive du potassium dans les roches.

Ils ont constaté que le renversement final était rapide selon les normes géologiques, moins de 4, 000 ans. Mais elle a été précédée d'une longue période d'instabilité qui comprenait deux excursions—temporaires, inversions partielles - étirement de 18 autres, 000 ans. Cette durée est plus de deux fois plus longue que ce que suggèrent les récentes propositions selon lesquelles tous les renversements se terminent en 9, 000 ans.

Les données de coulée de lave ont été corroborées par des lectures magnétiques du fond marin, qui fournit une source de données plus continue mais moins précise que les roches de lave. Les chercheurs ont également utilisé des carottes de glace antarctiques pour suivre le dépôt de béryllium, qui est produit par le rayonnement cosmique entrant en collision avec l'atmosphère. Lorsque le champ magnétique s'inverse, il s'affaiblit et laisse plus de rayonnement frapper l'atmosphère, produire plus de béryllium.

Depuis que l'humanité a commencé à enregistrer la force du champ magnétique, il a diminué en force d'environ cinq pour cent chaque siècle. Comme des disques comme l'émission de Singer, un affaiblissement du champ semble être le précurseur d'un éventuel retournement, bien qu'il soit loin d'être clair qu'un renversement est imminent.

Un champ d'inversion pourrait affecter de manière significative la navigation et les communications par satellite et terrestres. Mais l'étude actuelle suggère que la société aurait des générations pour s'adapter à une longue période d'instabilité magnétique.

"Je travaille sur ce problème depuis 25 ans, " dit le chanteur, qui est tombé dans le paléomagnétisme lorsqu'il a réalisé que les volcans qu'il étudiait servaient de bon enregistrement des champs magnétiques de la Terre. "Et maintenant, nous avons un record plus riche et un record mieux daté de ce dernier renversement que jamais auparavant."