Un tout nouveau type d’onde magnétique balayant le noyau externe de la Terre a été découvert

Alors que les éruptions volcaniques et les tremblements de terre rappellent instantanément que l’intérieur de la Terre n’est pas paisible, il existe également d’autres processus dynamiques insaisissables qui se produisent au plus profond de nos pieds. En utilisant les informations de la mission satellite Swarm de l’Agence spatiale européenne, les scientifiques ont découvert un tout nouveau type d’onde magnétique qui balaie la partie externe du noyau externe de la Terre tous les sept ans. Cette découverte remarquable, présentée aujourd’hui au symposium Living Planet de l’Agence spatiale européenne, ouvre une nouvelle fenêtre sur un monde que nous ne pourrons jamais voir.

Champ magnétique terrestre C’est comme une énorme bulle qui nous protège des assauts du rayonnement cosmique et des particules chargées transportées par les vents violents qui échappent à la gravité du soleil et traversent le système solaire. Sans notre champ magnétique, la vie telle que nous la connaissons ne pourrait pas exister.

essaim de constellations. Crédit : ESA/ATG Medialab

Comprendre exactement comment et où notre champ magnétique est créé, pourquoi il fluctue constamment, comment il interagit avec le vent solaire et, en fait, pourquoi il s’affaiblit actuellement, n’est pas seulement d’un intérêt académique mais également bénéfique pour la société. par exemple, Les tempêtes solaires peuvent détruire les réseaux de communication Et les systèmes de navigation et les satellites, alors que nous ne pouvons rien faire contre les changements du champ magnétique, comprendre cette force invisible nous aide à nous préparer.

La majeure partie du champ est créée par un océan de fer liquide surchauffé et tourbillonnant qui forme le noyau externe de la Terre à 3 000 kilomètres (1 900 milles) sous nos pieds. Agissant comme un conducteur tournant dans une dynamo de vélo, il génère des courants électriques et un champ électromagnétique en constante évolution.

La mission Swarm de l’Agence spatiale européenne, composée de trois satellites identiques, mesure ces signaux magnétiques provenant du noyau terrestre, ainsi que d’autres signaux provenant de la croûte terrestre, des océans, de l’ionosphère et de la magnétosphère.

Depuis le lancement de trois satellites Swarm en 2013, les scientifiques ont analysé leurs données pour mieux comprendre de nombreux processus naturels de la Terre, de climat spatial tome Physique et dynamique Le cœur orageux de la terre.

En utilisant les informations de la mission satellite Swarm de l’Agence spatiale européenne, les scientifiques ont découvert un tout nouveau type d’onde magnétique qui balaie la partie externe du noyau externe de la Terre tous les sept ans. Cette découverte remarquable ouvre une nouvelle fenêtre sur un monde que nous ne pourrons jamais voir. Cette vague mystérieuse oscille tous les sept ans et se propage vers l’ouest à des vitesses allant jusqu’à 1 500 kilomètres (900 miles) par an. Crédit : ESA/Planet Insights

Mesurer notre champ magnétique depuis l’espace C’est le seul véritable moyen d’étudier les profondeurs du noyau terrestre. La sismologie et la physique minérale fournissent des informations sur les propriétés physiques du noyau, mais elles n’éclairent en rien le mouvement générateur de dynamo 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 magazine Actes de l’Académie nationale des sciences, décrit comment une équipe de scientifiques a découvert un nouveau type d’onde magnétique qui balaie la « surface » du noyau externe de la Terre – là où le noyau rencontre le manteau. Cette vague mystérieuse oscille tous les sept ans et se propage vers l’ouest à des vitesses allant jusqu’à 1 500 kilomètres (900 miles) par an.

« La géophysique a longtemps théorisé l’existence de telles ondes, mais on pense qu’elles se produisent sur des échelles de temps beaucoup plus longues que nos recherches ne l’ont montré », a déclaré Nicholas Gillet, de l’Université Grenoble Alpes et auteur principal de l’article.

Les mesures du champ magnétique des instruments terrestres ont suggéré qu’il y avait une sorte de mouvement des ondes, mais nous avions besoin de la couverture mondiale que les mesures depuis l’espace fournissent pour révéler ce qui se passe réellement.

« Nous avons combiné les mesures satellitaires de Swarm, ainsi que celles de la précédente mission allemande Champ et de la mission danoise Ørsted, avec un modèle informatique de la géodynamo pour expliquer ce que les données au sol causaient – et cela a conduit à notre découverte. »

Du fait de la rotation de la Terre, ces ondes s’alignent en colonnes le long de l’axe de rotation. Les changements de mouvement et de champ magnétique associés à ces ondes sont les plus forts près de la région équatoriale du noyau.

Alors que la recherche affiche des ondes magnétiques de Coriolis proches d’une période de sept ans, la question de l’existence de telles ondes qui oscilleraient à différentes périodes demeure cependant.

Le Dr Gillette a ajouté: « Les ondes magnétiques sont probablement causées par des perturbations profondes dans le noyau fluide de la Terre, éventuellement liées aux panaches de flottabilité. Chaque onde est déterminée par sa durée et une échelle de longueur typique, et la période dépend des caractéristiques des forces agissant. Pour ondes magnétiques de Coriolis, la période dénote sur la force du champ magnétique à l’intérieur du cœur.

« Nos recherches suggèrent qu’il pourrait y avoir d’autres vagues comme celle-ci, éventuellement avec des durées plus longues – mais leur découverte dépend de recherches supplémentaires. »

Elias Daras, scientifique de la mission Swarm de l’ESA, a déclaré : « Cette recherche actuelle améliorera certainement le modèle scientifique du champ magnétique dans le noyau externe de la Terre. Elle pourrait également nous donner un nouvel aperçu de la conductivité électrique du manteau inférieur ainsi que de la L’histoire thermique de la Terre. »

Référence : « Les données magnétiques par satellite révèlent des ondes interannuelles dans le noyau de la Terre » Par Nicholas Gillett, Felix Gerek, Dominic Gault, Tobias Schweiger, Julian Ober et Matthew Estas, 21 mars 2022 Disponible ici Actes de l’Académie nationale des sciences.
DOI : 10.1073/pnas.2115258119

Soutenue par le programme Science for Society de l’Agence spatiale européenne, cette recherche a été présentée lors du Symposium sur la biologie planétaire de l’Agence spatiale européenne qui a eu lieu cette semaine à Bonn, en Allemagne. Les participants entendent parler des dernières découvertes scientifiques sur notre planète et comment l’observation de la Terre depuis l’espace soutient la recherche environnementale et l’action pour lutter contre la crise climatique. Ils entendent également parler des nouvelles technologies spatiales et des nouvelles opportunités qui émergent dans le secteur en évolution rapide de l’observation de la Terre. Les sessions sélectionnées sont diffusées, voir Chaînes Web TV de l’ESA.