Le champ magnétique terrestre joue un rôle majeur dans la protection des humains contre les rayonnements dangereux et l’activité géomagnétique qui peuvent affecter les communications par satellite et le fonctionnement des réseaux électriques. Et ça bouge.
Les scientifiques ont étudié et suivi le mouvement des pôles magnétiques Depuis des siècles. Le mouvement historique de ces pôles indique un Changement dans l’ingénierie mondiale au champ magnétique terrestre. Cela peut également indiquer le début d’une inversion de champ – un « retournement » entre les pôles magnétiques nord et sud.
je suis physicien Qui étudie l’interaction entre les planètes et l’espace. Même si le léger déplacement du pôle nord magnétique ne constitue pas un gros problème, une inversion pourrait avoir un impact majeur sur le climat de la Terre et sur notre technologie moderne. Mais ces revers ne surviennent pas immédiatement. Au lieu de cela, ils se produisent Sur des milliers d’années.
Générer un champ magnétique
Alors, comment les champs magnétiques comme ceux qui entourent la Terre sont-ils générés ?
Des champs magnétiques sont générés Charges électriques en mouvement. Une substance qui permet aux charges de s’y déplacer facilement On l’appelle un chef d’orchestre. Le métal est un exemple de conducteur, car les gens l’utilisent pour transmettre des courants électriques d’un endroit à un autre. Le courant électrique lui-même est simplement constitué de charges négatives appelées électrons se déplaçant à travers le métal. Ce courant Il génère un champ magnétique.
Des couches de matériaux conducteurs peuvent être trouvées dans Le noyau terrestre est constitué de fer liquide. Des flux de charges se déplacent dans le noyau, et le fer liquide se déplace et tourne également dans le noyau. Ces mouvements génèrent un champ magnétique.
La Terre n’est pas la seule planète à posséder un champ magnétique. Les planètes géantes gazeuses comme Jupiter possèdent également un champ magnétique. Conduire une couche d’hydrogène métallique Ce qui génère ses champs magnétiques.
le Mouvement de ces couches conductrices A l’intérieur des planètes donnent naissance deux types de champs. Des mouvements plus importants, comme une rotation large avec la planète, entraînent un champ magnétique symétrique avec un pôle nord et sud – semblable à un aimant jouet.
Ces couches conductrices peuvent présenter des mouvements locaux irréguliers dus à… Troubles locaux Ou des flux plus petits qui ne suivent pas le modèle à grande échelle. Ces irrégularités apparaîtront dans quelques petites anomalies du champ magnétique de la planète ou dans des endroits où le champ s’écarte du champ dipolaire parfait.
Ces petites déviations du champ magnétique peuvent effectivement se produire conduire à des changements Dans le domaine à grande échelle, il pourrait même y avoir au fil du temps une inversion complète de la polarité du champ dipolaire, le nord devenant le sud et vice versa. Les désignations « nord » et « sud » dans le champ magnétique font référence à leurs pôles opposés – elles n’ont aucun rapport avec le nord et le sud géographiques.
La magnétosphère terrestre est une bulle protectrice
Le champ magnétique terrestre crée une « bulle » magnétique appelée Magnétosphère au-dessus du sommet de l’atmosphère, Couche ionosphère.
La magnétosphère joue un rôle majeur dans la protection des personnes. Il protège et dévie les dommages, haute énergie, Rayonnement des rayons cosmiquesIls proviennent d’explosions d’étoiles et se déplacent constamment à travers l’univers. La magnétosphère interagit également avec Vent solaireC’est un flux de gaz magnétisé émis par le soleil.
L’interaction de la magnétosphère et de l’ionosphère avec le vent solaire magnétisé crée ce que les scientifiques appellent Climat spatial. Le vent solaire est généralement modéré et il y a peu de météo spatiale.
Cependant, il arrive parfois que le Soleil libère de grands nuages de gaz magnétisés appelés… Éjection de masse coronale dans l’espace. Si ces éjections de masse coronale atteignent la Terre, elles pourraient interagir avec la magnétosphère Tempêtes géomagnétiques. Tempêtes géomagnétiques Cela peut créer le crépusculequi se produit lorsqu’un flux de particules énergétiques frappe l’atmosphère et brille.
Lors d’événements météorologiques spatiaux, il y a Des rayonnements plus dangereux Près du sol. Ce rayonnement peut Satellites potentiellement dommageables Et les astronautes. La météorologie spatiale peut également endommager les grands systèmes de distribution, tels que les principaux pipelines et réseaux électriques, en surchargeant Courants dans ces systèmes.
Les événements météorologiques spatiaux peuvent également perturber les communications par satellite et Activer le GPSDont beaucoup de gens dépendent.
Fluctuations de champ
Les scientifiques tracent et suivent le total Forme et orientation du champ magnétique terrestre en utilisant des mesures locales de la direction et de l’amplitude du champ, Récemment, des modèles.
Localisation du pôle nord magnétique Il a évolué D’environ 600 milles (965 km) depuis la première mesure effectuée en 1831. La vitesse de migration est passée de 10 milles par an à 34 milles par an (16 km à 54 km) ces dernières années. Cette accélération pourrait indiquer le début d’un renversement de champ, mais les scientifiques ne peuvent pas le dire avec des données datant de moins de 200 ans.
Le champ magnétique terrestre se reflète sur des périodes de temps qui varient entre… 100 000 à 1 000 000 d’années. Les scientifiques peuvent découvrir à quelle fréquence le champ magnétique s’inverse En regardant les roches volcaniques Dans l’océan.
Ces rochers Capturer la poussée et la force En raison du champ magnétique terrestre au moment de leur formation, la datation de ces roches donne une bonne idée de la façon dont le champ magnétique terrestre s’est formé. Cela a évolué avec le temps.
Les inversions de champ se produisent rapidement d’un point de vue géologique, bien qu’elles soient lentes d’un point de vue humain. L’inversion prend généralement quelques milliers d’années, mais pendant ce temps, la direction de la magnétosphère peut changer. Exposer plus de terrain pour le rayonnement cosmique. Ces événements peuvent Changer la concentration d’ozone Dans l’atmosphère.
Les scientifiques ne peuvent pas savoir avec certitude quand se produira la prochaine inversion du champ, mais nous pouvons continuer à cartographier et à suivre le mouvement du nord magnétique de la Terre.
Cet article a été republié à partir de Conversationune organisation de presse indépendante à but non lucratif qui vous propose des faits et des analyses pour vous aider à comprendre notre monde complexe.
écrit par: Ofer Cohen, Eumas Lowell.
En savoir plus:
Ofer Cohen travaille à l’Université du Massachusetts Lowell. L’université bénéficie de tout article public rédigé par un membre du corps professoral en termes d’exposition et de visibilité. Ofer Cohen a reçu un financement de la NASA qui est en quelque sorte lié à l’article.
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