Grâce aux informations fournies par le satellite Swarm de l’ESA, les scientifiques ont découvert un tout nouveau type d’onde magnétique qui balaie la partie la plus externe du noyau terrestre tous les sept ans. Cette découverte fascinante ouvre une nouvelle fenêtre sur un monde que nous ne pouvons pas voir. Cette mystérieuse onde oscille tous les sept ans et se propage vers l’ouest à une vitesse pouvant atteindre 1 500 kilomètres (900 miles) par an. Crédit : ESA/Planetary Visions
Si les éruptions volcaniques et les tremblements de terre nous rappellent immédiatement que l’intérieur de la Terre est tout sauf paisible, d’autres processus dynamiques, plus insaisissables, se déroulent sous nos pieds. Grâce aux informations fournies par le satellite Swarm de l’ESA, les scientifiques ont découvert un tout nouveau type d’onde magnétique qui balaie la partie la plus externe du noyau externe de la Terre tous les sept ans. Cette découverte fascinante, présentée aujourd’hui au symposium Living Planet de l’ESA, ouvre une nouvelle fenêtre sur un monde que nous ne pouvons jamais voir.
Le champ magnétique de la Terre est comme une énorme bulle qui nous protège de l’assaut du rayonnement cosmique et des particules chargées transportées par les vents puissants qui échappent à l’attraction gravitationnelle du Soleil et traversent le système solaire. Sans notre champ magnétique, la vie telle que nous la connaissons ne pourrait exister.
Constellation de l’essaim. Crédit : ESA/ATG Medialab
Comprendre exactement comment et où notre champ magnétique est généré, pourquoi il fluctue constamment, comment il interagit avec le vent solaire et, en fait, pourquoi il s’affaiblit actuellement, ne présente pas seulement un intérêt académique mais aussi un avantage pour la société. Par exemple, les tempêtes solaires peuvent endommager les réseaux de communication, les systèmes de navigation et les satellites. Bien que nous ne puissions rien faire contre les changements du champ magnétique, la compréhension de cette force invisible nous aide à nous préparer.
La majeure partie du champ est générée par un océan de fer liquide surchauffé et tourbillonnant qui constitue le noyau externe de la Terre, à 3000 km sous nos pieds. Agissant comme le conducteur en rotation d’une dynamo de bicyclette, il génère des courants électriques et un champ électromagnétique en constante évolution.
La mission Swarm de l’ESA, qui comprend trois satellites identiques, mesure ces signaux magnétiques qui proviennent du noyau terrestre, ainsi que d’autres signaux provenant de la croûte, des océans, de l’ionosphère et de la magnétosphère.
Depuis que le trio de satellites Swarm a été lancé en 2013, les scientifiques ont analysé leurs données afin d’acquérir de nouvelles connaissances sur de nombreux processus naturels de la Terre, de la météo spatiale à la physique et à la dynamique du cœur orageux de la Terre.
Grâce aux informations fournies par le satellite Swarm de l’ESA, les scientifiques ont découvert un tout nouveau type d’onde magnétique qui balaie la partie la plus externe du noyau externe de la Terre tous les sept ans. Cette découverte fascinante ouvre une nouvelle fenêtre sur un monde que nous ne pouvons pas voir. Cette mystérieuse onde oscille tous les sept ans et se propage vers l’ouest à une vitesse pouvant atteindre 1 500 kilomètres (900 miles) par an. Crédit : ESA/Planetary Visions
Mesurer notre champ magnétique depuis l’espace est le seul moyen réel de sonder le noyau de la Terre. La sismologie et la physique minérale fournissent des informations sur les propriétés matérielles du noyau, mais elles n’apportent aucun éclairage sur le mouvement générateur de dynamisme du noyau externe liquide.
Mais maintenant, en utilisant les données de la mission Swarm, les scientifiques ont découvert un secret caché.
Un article, publié dans le journal Proceedings of the National Academy of Sciencesdécrit comment une équipe de scientifiques a détecté un nouveau type d’onde magnétique qui balaie la “surface” du noyau externe de la Terre, là où le noyau rencontre le manteau. Cette onde mystérieuse oscille tous les sept ans et se propage vers l’ouest à une vitesse pouvant atteindre 1500 kilomètres par an.
Nicolas Gillet, de l’Université Grenoble Alpes et auteur principal de l’article, a déclaré : “Les géophysiciens ont longtemps théorisé sur l’existence de telles ondes, mais on pensait qu’elles se produisaient sur des échelles de temps beaucoup plus longues que ce que nos recherches ont montré.
“Les mesures du champ magnétique effectuées par des instruments basés à la surface de la Terre suggéraient l’existence d’une certaine forme d’action ondulatoire, mais nous avions besoin de la couverture mondiale offerte par les mesures effectuées depuis l’espace pour révéler ce qui se passe réellement.
“Nous avons combiné les mesures satellitaires de Swarm, ainsi que celles de la mission allemande Champ et de la mission danoise Ørsted, avec un modèle informatique de la géodynamo afin d’expliquer ce que les données au sol avaient révélé.ce qui a conduit à notre découverte.”
En raison de la rotation de la Terre, ces ondes s’alignent en colonnes le long de l’axe de rotation. Le mouvement et les changements du champ magnétique associés à ces ondes sont les plus forts près de la région équatoriale du noyau.
Bien que la recherche montre des ondes magnéto-Coriolis proches de la période de sept ans, la question de l’existence de telles ondes qui oscilleraient à des périodes différentes reste cependant posée.
Le Dr Gillet a ajouté : “Les ondes magnétiques sont susceptibles d’être déclenchées par des perturbations dans les profondeurs du noyau fluide de la Terre, peut-être liées à des panaches de flottabilité. Chaque onde est spécifiée par sa période et son échelle de longueur typique, et la période dépend des caractéristiques des forces en jeu. Pour les ondes de magnéto-Coriolis, la période est une indication de l’intensité du champ magnétique dans le noyau.
“Nos recherches suggèrent que d’autres ondes de ce type sont susceptibles d’exister, probablement avec des périodes plus longues – mais leur découverte repose sur d’autres recherches.”
Le scientifique de la mission Swarm de l’ESA, Ilias Daras, a noté : “Cette recherche actuelle va certainement améliorer le modèle scientifique du champ magnétique au sein du noyau externe de la Terre. Elle pourrait également nous donner un nouvel aperçu de la conductivité électrique de la partie la plus basse du manteau ainsi que de l’histoire thermique de la Terre.”
Référence : “Les données magnétiques satellitaires révèlent des ondes interannuelles dans le noyau terrestre” par Nicolas Gillet, Felix Gerick, Dominique Jault, Tobias Schwaiger, Julien Aubert et Mathieu Istas, 21 mars 2022, Actes de l’Académie nationale des sciences.
DOI : 10.1073/pnas.2115258119
Soutenue par le programme Science for Society de l’ESA, cette recherche a été présentée au symposium Living Planet de l’ESA qui se déroule cette semaine à Bonn, en Allemagne. Les participants entendent parler des dernières découvertes scientifiques sur notre planète et de la manière dont l’observation de la Terre depuis l’espace soutient la recherche environnementale et les actions de lutte contre la crise climatique. Ils entendent également parler des nouvelles technologies spatiales et des nouvelles opportunités qui émergent dans le secteur en pleine mutation de l’observation de la Terre. Certaines sessions sont diffusées en direct (livestreaming). Les chaînes de télévision Web de l’ESA.
