Astronomie et cosmologie

La Terre dans une cage magnétique

Comme la limaille de fer autour d'une barre aimantée, notre champ magnétique terrestre se répartit en lignes de force autour de la planète.

Comme les autres planètes et comme le Soleil lui-même, notre Terre est entourée par une gigantesque cage magnétique. Cette magnétosphère, qui nous protège des rayons cosmiques, présente cependant certains dangers.

Dans toute région de l'espace où s'exercent des forces magnétiques, on dit qu'il règne un champ magnétique. Comme tous les champs magnétiques, celui de la Terre est dû à des courants électriques. On suppose que ces courants sont déterminés par les mouvements de la couche liquide du noyau externe de la Terre.

Par-delà son atmosphère, qui ne dépasse pas quelque centaines de kilomètres, la Terre est entourée par un champ magnétique s'étendant sur plus de 65000 kilomètres en altitude: c'est la magnétosphère. Cette "cage" magnétique, dont les lignes de force vont d'un pôle à l'autre, est absolument vitale pour nous. Sans elle, la vie ne serait pas possible sur notre globe.

Du Sud au Nord: Le champ magnétique terrestre est dipolaire: c'est à dire qu'il se comporte comme une barre aimantée, avec un pôle + et un pôle - située au coeur du noyau terrestre. Si l'on saupoudre de limaille de fer une feuille de papier sur laquelle est placé un aimant permanent, les grains de limaille s'aimantent; quand on tapote le papier, chaque grain tend à s'orienter dans la direction du champ magnétique au point où il se trouve; l'ensemble des grains dessine les lignes de force ou lignes du champ magnétique. On pense généralement que ces lignes de force proviennent de frictions au sein du noyau liquide (entre 2900 et 5100 kilomètres de profondeur). Pour notre planète, les lignes de force jaillissent depuis le pôle Sud magnétique pour revenir par le pôle Nord magnétique aprés à large périple dans l'espace.

En forme de poire: Le champ magnétique terrestre n'est absolument pas limité à la surface du globe. Normalement, il s'étend sur plus de 65000 kilomètres de hauteur soit dix foix le rayon terrestre. Prés de la Terre, les lignes de champ courent parallèlement, ou presque (la geoïde n'est pas une sphère parfaite), à la surface de la planète. Mais, en altitude, le champ est de plus en plus déformé par les vents solaires qu'il dévie. Moulé par les vents solaires, il s'étend en une longue traîne sur le côté du globe opposé au Soleil dessinant ainsi la forme d'une poire.

Vent solaire et magnétosphère: En plus des rayons lumineux, le Soleil émet aussi ce que l'on appelle desvents solaires. En fait, des particules chargées électriquement comme les électrons (négatifs) et protons (positifs) et qui sont expulsés dans l'espace à chaque éruption solaire. Il nous envoi également divers rayonnements cosmiques. Toutes ces particules voyagent dans toutes les directions, à une vitesse de 300 à 2000 km/s.

Suivez la lave: Si le champ magnétique terrestre est un phénomène appartenant à l'astronomie et étudié attentivement par les astronomes, le fait qu'il soit issu des profondeur de la Terre le range également dans le domaine de la géologie. Or, les géologues peuvent suivre l'orientation, au fil des temps géologiques, de notre champ magnétique. Il leur suffit d'étudier les coulées de lave fossilisées. Celle-ci contiennent en effet de nombreux matériaux magnétiques qui, lors de la solidification, s'aimantent et s'orientent selon la direction du champ magnétique terrestre du moment T. C'est ainsi que l'on a pu constater avec certitude que l'orientation du champ magnétique terrestre s'était inversée à de nombreuse reprise au cours de éres géologiques.

Coupe de la magnétosphère terrestre.