Une nouvelle étude de l'Université de Leeds et de l'Université de Californie à San Diego révèle que les changements de direction du champ magnétique terrestre peuvent se produire 10 fois plus rapidement qu'on ne le pensait auparavant.

Leur étude donne un nouvel aperçu du flux tourbillonnant de fer à 2800 kilomètres sous la surface de la planète et comment il a influencé le mouvement du champ magnétique au cours des cent mille dernières années.

Notre champ magnétique est généré et maintenu par un flux convectif de métal en fusion qui forme le noyau externe de la Terre. Le mouvement de la fonte liquide crée les courants électriques qui alimentent le champ, qui non seulement aide à guider les systèmes de navigation, mais aussi à nous protéger des rayonnements extraterrestres nocifs et à maintenir notre atmosphère en place.

Le champ magnétique est en constante évolution. Les satellites offrent désormais de nouveaux moyens de mesurer et de suivre ses déplacements actuels, mais le domaine existait bien avant l'invention des appareils d'enregistrement fabriqués par l'homme. Pour capturer l'évolution du champ à travers les temps géologiques, les scientifiques analysent les champs magnétiques enregistrés par les sédiments, coulées de lave et artefacts fabriqués par l'homme. Suivre avec précision le signal du champ central de la Terre est extrêmement difficile et les taux de changement de champ estimés par ces types d'analyse sont donc encore débattus.

Maintenant, Dr Chris Davies, professeur agrégé à Leeds et professeur Catherine Constable de la Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego, en Californie ont adopté une approche différente. Ils ont combiné des simulations informatiques du processus de génération de champ avec une reconstruction récemment publiée des variations temporelles du champ magnétique terrestre couvrant les 100 dernières, 000 ans

Leur étude, Publié dans Communication Nature , montre que les changements dans la direction du champ magnétique terrestre ont atteint des taux jusqu'à 10 fois plus importants que les variations les plus rapides actuellement signalées, allant jusqu'à un degré par an.

Ils démontrent que ces changements rapides sont associés à un affaiblissement local du champ magnétique. Cela signifie que ces changements se sont généralement produits à des moments où le champ a inversé la polarité ou lors d'excursions géomagnétiques lorsque l'axe dipolaire, correspondant aux lignes de champ qui émergent d'un pôle magnétique et convergent vers l'autre, s'éloigne des emplacements du Nord et du Sud. pôles géographiques.

L'exemple le plus clair de cela dans leur étude est un changement brutal dans la direction du champ géomagnétique d'environ 2,5 degrés par an 39, il y a 000 ans. Ce décalage était associé à une intensité de champ localement faible, dans une région spatiale confinée juste au large de la côte ouest de l'Amérique centrale, et suivi l'excursion globale de Laschamp - une courte inversion du champ magnétique terrestre d'environ 41, il y a 000 ans.

Des événements similaires sont identifiés dans des simulations informatiques du champ qui peuvent révéler beaucoup plus de détails sur leur origine physique que la reconstruction paléomagnétique limitée.

Leur analyse détaillée indique que les changements de direction les plus rapides sont associés au mouvement des patchs de flux inversés à travers la surface du cœur liquide. Ces taches sont plus fréquentes aux basses latitudes, suggérant que les futures recherches de changements rapides de direction devraient se concentrer sur ces domaines.

Dr Davies, de l'École de la Terre et de l'Environnement, a déclaré:"Nous avons une connaissance très incomplète de notre champ magnétique avant il y a 400 ans. Étant donné que ces changements rapides représentent certains des comportements les plus extrêmes du noyau liquide, ils pourraient donner des informations importantes sur le comportement de l'intérieur profond de la Terre."

Le professeur Constable a déclaré :« Comprendre si les simulations informatiques du champ magnétique reflètent avec précision le comportement physique du champ géomagnétique tel qu'il est déduit des enregistrements géologiques peut être très difficile.

"Mais dans ce cas, nous avons été en mesure de montrer un excellent accord à la fois dans les taux de changement et l'emplacement général des événements les plus extrêmes à travers une gamme de simulations informatiques. Une étude plus approfondie de la dynamique évolutive dans ces simulations offre une stratégie utile pour documenter comment de tels changements rapides se produisent et s'ils se produisent également pendant des périodes de polarité magnétique stable comme ce que nous vivons aujourd'hui."