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Jul 17, 2023

Champ magnétique terrestre : Explication

Notre couverture de protection nous aide à nous protéger des intempéries indisciplinées de l'espace. Terre

Notre couverture de protection nous aide à nous protéger des intempéries indisciplinées de l'espace.

Le champ magnétique terrestre - également connu sous le nom de champ géomagnétique - est généré à l'intérieur de notre planète et s'étend dans l'espace, créant une région connue sous le nom de magnétosphère.

Sans le champ magnétique, la vie sur Terre telle que nous la connaissons ne serait pas possible car elle nous protège tous du bombardement constant de particules chargées émises par le soleil - le vent solaire. (Pour savoir ce qui arrive à une planète lorsqu'elle perd son champ magnétique, il suffit de regarder Mars.)

La Terre a deux ensembles de pôles, un pôle géographique et des pôles magnétiques. Le champ magnétique terrestre peut être visualisé si vous imaginez une grande barre magnétique à l'intérieur de notre planète, à peu près alignée avec l'axe de la Terre. Chaque extrémité de l'aimant est relativement proche (environ 10 degrés) des pôles géographiques Nord et Sud. Les lignes de champ magnétique invisibles de la Terre se déplacent dans une boucle fermée et continue et sont presque verticales à chaque pôle magnétique.

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Les pôles géographiques nord et sud sont les endroits où les lignes de longitude convergent selon la géographie du SIG. Le pôle Nord géographique est situé au milieu de l'océan Arctique et le pôle Sud géographique se trouve en Antarctique.

Les pôles magnétiques sont situés là où les lignes magnétiques d'attraction pénètrent dans la Terre. Le pôle nord magnétique est également connu sous le nom de pôle de pendage nord et se trouve actuellement sur l'île d'Ellesmere, dans le nord du Canada. Lorsqu'une boussole magnétique pointe vers le nord, elle s'aligne sur le champ magnétique terrestre et pointe vers le pôle nord magnétique, et non vers le pôle nord géographique, qui se trouve en fait à environ 310 miles (500 kilomètres) selon GIS Geography !

Et juste pour rendre les choses un peu plus confuses, ce que nous appelons le pôle magnétique nord est en fait un pôle magnétique sud… soyez indulgent avec moi là-dessus. Les sources de champ magnétique sont dipolaires, ce qui signifie qu'elles ont un pôle nord et un pôle sud. Et quand il s'agit d'aimants, les pôles opposés (N et S) s'attirent tandis que les autres pôles (N et N, S et S) se repoussent. Ainsi, lorsqu'une boussole pointe vers le nord, elle est en fait attirée par le pôle magnétique sud qui se trouve à proximité du pôle nord géographique, selon le site Web scientifique FAQ du physicien Christopher Baird "Des questions surprenantes avec des réponses surprenantes".

Contrairement aux pôles géographiques, les pôles magnétiques de la Terre ne sont pas fixes et ont tendance à errer dans le temps. L'explorateur polaire britannique James Clark Ross a identifié pour la première fois le pôle Nord magnétique sur la péninsule de Boothis dans le territoire canadien du Nunavut en 1831, selon le site de voyage en Antarctique Antarctic Logistics. Depuis sa découverte, le pôle nord magnétique se déplace d'environ 25 miles (40 kilomètres) par an dans une direction nord-ouest selon les musées royaux de Greenwich. De plus, les pôles magnétiques de la Terre se sont également «inversés», le nord devenant sud et le sud devenant nord. Ces inversions magnétiques se produisent à intervalles irréguliers tous les 200 000 ans environ.

Le champ magnétique terrestre est généré par ce qu'on appelle le processus géodynamo. Selon National Geographic, pour qu'une planète génère son propre champ magnétique par le processus géodynamo, elle doit avoir les caractéristiques suivantes :

La génération du champ magnétique terrestre se produit profondément à l'intérieur de la Terre, dans une couche connue sous le nom de noyau externe pour être précis. Ici, l'énergie convective du fer en fusion à déplacement lent est convertie en énergie électrique et magnétique, selon l'US Geological Survey. Le champ magnétique induit alors des courants électriques qui génèrent à leur tour leur propre champ magnétique qui induit davantage de courants électriques, dans une boucle de rétroaction positive.

Notre "bulle" magnétique protectrice, connue sous le nom de magnétosphère, nous protège des intempéries spatiales nocives telles que le vent solaire. Sans la magnétosphère, le vent solaire éroderait notre atmosphère, privant notre planète de l'air vital que nous respirons.

Selon la NASA, la magnétosphère protège également la Terre des grandes quantités de rayonnement de particules émises lors des événements d'éjection de masse coronale (CME) ainsi que des rayons cosmiques - des fragments d'atomes - qui pleuvent sur Terre depuis l'espace lointain. La magnétosphère repousse l'énergie nocive loin de la Terre et la piège dans des zones appelées les ceintures de rayonnement de Van Allen. Ces ceintures de rayonnement en forme de beignet peuvent gonfler lorsque l'activité du soleil augmente.

Mais notre bouclier protecteur n'est pas complètement invincible.

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Lors d'événements météorologiques spatiaux particulièrement forts tels que des vents solaires élevés ou de grands CME, le champ magnétique terrestre est perturbé et les tempêtes géomagnétiques peuvent pénétrer dans la magnétosphère et entraîner des pannes de radio et d'électricité généralisées, ainsi que mettre en danger les astronautes et les satellites en orbite terrestre.

En 1859, une grande tempête solaire connue sous le nom d'événement Carrington a provoqué des pannes généralisées du système télégraphique et en 1989, une CME a accompagné une éruption solaire et a plongé toute la province de Québec, Canada, dans une panne d'électricité qui a duré environ 12 heures selon une déclaration de la NASA. .

Le degré de perturbation magnétique d'un CME dépend du champ magnétique du CME et de celui de la Terre. Si le champ magnétique du CME est aligné avec celui de la Terre, pointant du sud vers le nord, le CME passera avec peu d'effet. Cependant, si le CME est aligné dans la direction opposée, il peut entraîner une réorganisation du champ magnétique terrestre, déclenchant de grandes tempêtes géomagnétiques.

Un effet secondaire moins destructeur et beaucoup plus joli des perturbations de la magnétosphère est l'aurore au-dessus des régions polaires de la Terre. Le phénomène est connu sous le nom d'aurores boréales (aurores boréales) dans l'hémisphère nord et d'aurores australes (aurores australes) dans l'hémisphère sud.

Les perturbations du champ magnétique terrestre dirigent les ions vers les pôles de la Terre où ils entrent en collision avec des atomes d'oxygène et d'azote dans l'atmosphère terrestre, créant d'éblouissants spectacles de lumière aurora.

Selon Science Daily, rien qu'au cours des 200 derniers millions d'années, les pôles magnétiques de la Terre se sont inversés des centaines de fois dans un processus où le nord devient le sud et le sud devient le nord.

Les pôles magnétiques s'inversent environ tous les 200 000 à 300 000 ans selon la NASA, bien que cela ait été plus de deux fois plus long depuis la dernière inversion. L'inversion magnétique la plus récente de la Terre s'est produite il y a environ 790 000 ans, nous sommes donc plutôt en retard pour une autre. Mais ne vous inquiétez pas, les pôles magnétiques ne changeront pas du jour au lendemain, cela peut prendre des centaines voire des milliers d'années pour que les pôles basculent.

La Terre n'est pas la seule planète du système solaire à posséder un champ magnétique. Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune présentent tous des champs magnétiques bien plus puissants que ceux de la Terre, selon l'Université Union, bien que les mécanismes sous-jacents à l'origine de ces champs magnétiques ne soient pas encore complètement compris.

Toutes les planètes n'ont pas la chance d'avoir une couche magnétique protectrice. Mars n'a pas assez de chaleur interne et ne possède pas non plus l'intérieur liquide nécessaire pour générer un champ magnétique. Vénus, en revanche, a un noyau liquide mais ne tourne pas assez vite pour générer un champ magnétique.

Si vous voulez en savoir plus sur la façon dont les scientifiques étudient l'intérieur de notre planète et l'environnement spatial à proximité sans même quitter le sol, consultez ces ressources de l'US Geological Survey. Apprenez-en plus sur le champ magnétique terrestre avec cette courte vidéo d'Arbor Scientific. Explorez les pôles magnétiques et géographiques plus en détail avec le programme antarctique australien.

Baird, CS (15 novembre 2013). Pourquoi une boussole magnétique pointe-t-elle vers le pôle Nord géographique ? Questions scientifiques avec des réponses surprenantes. Extrait le 4 juillet 2022 de www.wtamu.edu/~cbaird/sq/2013/11/15/why-does-a-magnetic-compass-point-to-the-geographic-north-pole/

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Nord magnétique vs pôle Nord géographique (vrai). Géographie SIG. (27 mai 2022). Extrait le 4 juillet 2022 de www.gisgeography.com/magnetic-north-vs-geographic-true-pole/

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Sir James Clark Ross. Logistique et expéditions en Antarctique. Extrait le 4 juillet 2022 de www.antarctic-logistics.com/2010/08/28/sir-james-clark-ross/

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Daisy Dobrijevic a rejoint Space.com en février 2022 après avoir travaillé pour notre publication sœur All About Space magazine en tant que rédactrice. Avant de nous rejoindre, Daisy a effectué un stage éditorial avec le BBC Sky at Night Magazine et a travaillé au National Space Center de Leicester, au Royaume-Uni, où elle aimait communiquer la science spatiale au public. En 2021, Daisy a obtenu un doctorat en physiologie végétale et est également titulaire d'une maîtrise en sciences de l'environnement. Elle est actuellement basée à Nottingham, au Royaume-Uni.

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