La force du champ magnétique terrestre change brusquement tous les dix ans en raison de l'existence d'ondes turbulentes spéciales à l'intérieur du noyau de la planète, «secouant» sa matière lorsqu'elle atteint la frontière avec le manteau. Des géologues français et danois écrivent à ce sujet dans la revue Nature Geoscience.
Selon les scientifiques d'aujourd'hui, le noyau de notre planète se compose de deux couches - un noyau métallique solide au centre et une couche de fer liquide et de nickel qui l'entoure. Ce «liquide» métallique ne reste pas immobile, mais se déplace constamment, comme l'eau dans une bouilloire bouillante, et ce mouvement génère un champ magnétique qui protège la vie sur Terre des rayons cosmiques, des éruptions solaires et d'autres phénomènes cosmiques dangereux.
Aujourd'hui, personne ne sait comment ce mouvement se produit, car il est pratiquement impossible de regarder dans le noyau de la Terre à l'aide de dispositifs sismiques, c'est pourquoi les scientifiques doivent étudier ses secrets à l'aide de modèles mathématiques et d'expériences de laboratoire pour reproduire les conditions dans le noyau à l'aide de super-puissants presses et enclumes.
Les scientifiques ont récemment découvert que le noyau de la Terre a une structure extrêmement hétérogène, ce qui les a amenés à soupçonner qu'il n'y avait pas deux, mais trois couches à l'intérieur. Deux autres groupes de géologues ont découvert des "bulles" inhabituelles de fer, qui montent du noyau au manteau, et ont également trouvé des traces de l'existence d'une sorte de "jets" de fer à l'intérieur.
Julien Obert de l'Institut de physique de la Terre à Paris (France) et son collègue Christopher Finlay de l'Université technique du Danemark à Lyngby ont étudié une autre caractéristique étrange du noyau terrestre, découverte à la fin du siècle dernier.
Jusque-là, les scientifiques croyaient que le champ magnétique de la planète s'affaiblissait ou se renforçait à un rythme plutôt lent, presque imperceptible pour nos instruments. En 1978, la situation a radicalement changé lorsque les premiers instruments géomagnétiques précis ont constaté que le taux de ces changements augmentait de plusieurs ordres de grandeur. Après environ un an, cette «poussée» s'est arrêtée et le champ magnétique est revenu à la normale, mais quelque chose de similaire s'est répété au cours de la décennie suivante.
Au total, au cours du dernier demi-siècle, les scientifiques ont enregistré dix événements de ce type, dont la nature, ainsi que leur effet sur le champ et la migration des pôles, est toujours un sujet de controverse parmi les géologues.
Finlay et Aubert ont trouvé une explication à leur apparition en examinant les données enregistrées lors des trois derniers remorqueurs géomagnétiques en 2007, 2011 et 2014, et en analysant les résultats de leurs récentes tentatives pour expliquer comment les pôles de la Terre sont inversés.
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Ensuite, les scientifiques ont suggéré que les changements périodiques temporaires ou permanents des pôles de la planète étaient associés à l'existence de vibrations spéciales à l'intérieur de celle-ci, les soi-disant «ondes dynamo». Ils se déplacent de l'équateur vers les pôles et reconstruisent la structure magnétique du noyau à intervalles réguliers.
Quelque chose de similaire, comme l'ont noté les géophysiciens, se produit au moment de l'apparition de "secousses géomagnétiques". Ils se manifestent le plus fortement au voisinage de l'équateur de la planète, où apparaissent des zones dans lesquelles la force du champ magnétique augmente ou diminue particulièrement fortement. Cela les a incités à penser que de telles anomalies pourraient générer une sorte d'ondes profondes à l'intérieur du noyau, associées au fait que la Terre tourne sur son axe.
Guidés par cette idée, les scientifiques ont créé un modèle informatique très détaillé de sa matière, à l'aide duquel ils ont calculé comment de telles oscillations se produiraient et se déplaceraient. Pour effectuer ces calculs, Aubert et Finlay avaient besoin d'un supercalculateur puissant et de 4 millions d'heures de temps informatique, mais ces coûts ont porté leurs fruits.
Il s'est avéré que des secousses géomagnétiques sont apparues dans un tel système par elles-mêmes en raison du fait que les vagues qui sont apparues dans les régions centrales du noyau ont progressivement ralenti et intensifié à mesure qu'elles approchaient de sa frontière avec le manteau. Lorsqu'ils atteignirent cette zone, ces vibrations d'une manière particulière "remuèrent" sa matière, ce qui conduisit à une forte augmentation ou diminution du champ magnétique.
Les scientifiques espèrent que les résultats de leurs calculs et un modèle informatique aideront à cerner le rôle que jouent les secousses géomagnétiques dans l'évolution du champ magnétique terrestre et dans l'inversion de ses pôles.
