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Genzai Kawakami,
Géomagnétisme
Le champ magnétique de la Terre (ou champ géomagnétique) est un phénomène toujours en changement qui influe sur l'activité humaine et sur le monde naturel d'une foule de façons. Le champ géomagnétique change d'un endroit à l'autre, et ce, sur des échelles de temps qui varient de secondes en décennies en éons(*). Ces changements peuvent affecter la santé, la sécurité et le bien-être économique. Le champ géomagnétique et les phénomènes qui y sont associés peuvent aider ou nuire aux techniques de navigation et de levés; ils peuvent gêner la prospection géophysique; il peuvent perturber les services publics d'électricité et l'exploitation des pipelines; il peuvent avoir des effets sur les systèmes de communication modernes, sur les astronefs et autres.
Le champ magnétique terrestre est la superposition de 2 champs :
le champ dipolaire (représente environ 90% du champ total)
le champ non dipolaire
Le champ dipolaire :
Le fait qu’une partie du champ géomagnétique change rapidement est un indice important de son origine. L’explication la plus simple et la plus plausible de l’existence du champ est que la Terre est un aimant permanent, analogue à un barreau aimanté dont l'axe serait incliné de 11° par rapport à l'axe de rotation de la Terre.
Mais si c’était des parties solides du globe qui devaient se mettre en mouvement de façon à produire des changements aussi rapides du champ géomagnétique, la planète serait déjà désintégrée depuis longtemps.
Par conséquent, le champ doit prendre naissance dans une partie de la Terre où un mouvement rapide peut avoir lieu sans perturbation violente, c’est à dire dans le noyau externe fluide.
La Terre est composée de 4 couches : le noyau, une graine solide, autour un noyau externe liquide à haute température (entre 2000 et 4000°C) situé entre 2900 et 5100 km de profondeur, et enfin le manteau et la croûte qui forment la surface terrestre. On sait aussi que les mouvements de convection thermique dans un champ magnétique des particules chargées qui se trouvent dans le noyau externe, génèrent des courants électriques et que les courants électriques produisent un champ magnétique.
Donc, la seule explication du champ magnétique est qu’il résulte, en quelque sorte, de mouvements dans le fer du noyau externe, avec un effet comparable à celui d’une dynamo en auto-excitation
Le champ non dipolaire :
La composition géologique du sol, propre à chaque lieu, a une influence sur le champ magnétique. En effet, des roches magnétiques situées à faible profondeur dans la Terre créent un champ magnétique, on peut alors observer des anomalies locales du champ. Au voisinage de points foudroyés, la roche a été aimantée par le champ magnétique intense produit par le courant électrique correspondant au coup de foudre (son intensité se compte en dizaines de milliers d’Ampère), et les anomalies peuvent être énormes, mais sur des surfaces limitées. Par exemple le Bassin Parisien est un vieux bassin sédimentaire où les lignes de champ marquent une irrégularité, ainsi les explications se trouvent dans les couches profondes.
Les variations du champ géomagnétique induisent dans le sol, légèrement conducteur, des courants électriques par effet de peau. Ces nappes de courant créent un champ magnétique en surface : le champ tellurique.
Les anomalies locales et le champ tellurique forment un champ non dipolaire, irrégulier et en moyenne plus faible que le champ dipolaire.
Le champ non dipolaire
La composition géologique du sol, propre à chaque lieu, a une influence sur le champ magnétique. En effet, des roches magnétiques situées à faible profondeur dans la Terre créent un champ magnétique, on peut alors observer des anomalies locales du champ. Au voisinage de points foudroyés, la roche a été aimantée par le champ magnétique intense produit par le courant électrique correspondant au coup de foudre (son intensité se compte en dizaines de milliers d’Ampère), et les anomalies peuvent être énormes, mais sur des surfaces limitées. Par exemple le Bassin Parisien est un vieux bassin sédimentaire où les lignes de champ marquent une irrégularité, ainsi les explications se trouvent dans les couches profondes.
Les variations du champ géomagnétique induisent dans le sol, légèrement conducteur, des courants électriques par effet de peau. Ces nappes de courant créent un champ magnétique en surface : le champ tellurique.
Les anomalies locales et le champ tellurique forment un champ non dipolaire, irrégulier et en moyenne plus faible que le champ dipolaire.
(*)Eon : période (géologie), unité de temps utilisée par les géologues pour établir des subdivisions dans l’histoire de la Terre. À l’échelle géologique, une période est plus longue qu’une époque et plus courte qu’une ère. La Terre est âgée d’environ 4 600 Ma (millions d’années). Les géologues partagent cette durée en intervalles plus courts. Les plus grandes subdivisions sont les éons, au nombre de trois. Chaque éon est subdivisé en ères, elles-mêmes partagées en périodes, dont un grand nombre sont divisées en époques. Certaines périodes sont délimitées par des événements géologiques ou biologiques, qui marquent leur début et leur fin, tandis que d’autres sont définies sur la base d’un intervalle de temps approprié, déterminé par datation radiométrique.
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