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Un jet-stream de fer dans le noyau terrestre
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Un jet-stream de fer dans le noyau terrestre

Le champ magnétique terrestre nous protège du bombardement nocif des rayons cosmiques. Mais ce bouclier est loin d’être immuable : sa forme évolue et son intensité varie. Pour mieux le comprendre, il faut plonger dans les profondeurs de la Terre. Les mouvements de convection et la turbulence dans le noyau de fer liquide de notre planète engendrent, par effet dynamo, un champ magnétique global enveloppant la Terre. Mais, à près de 3000 kilomètres sous la surface, le noyau reste très mal connu. On peut voir le problème dans l'autre sens : en étudiant la structure et les variations du champ magnétique, il est possible d’en savoir plus sur la dynamique du noyau. Grâce à des mesures satellitaires, Philip Livermore, de l’université de Leeds, au Royaume-Uni, et deux collègues ont ainsi confirmé l’existence d’un courant de fer liquide se déplaçant rapidement d’est en ouest dans le noyau.

Les trois satellites du programme Swarm de l’Agence spatiale européenne observent le champ magnétique terrestre depuis 2013. Ils en mesurent les variations spatiales et temporelles. Les objectifs sont multiples : comprendre le processus de création du champ magnétique, déterminer l’influence du Soleil sur celui-ci, mais aussi analyser d’autres sources contribuant de façon secondaire au champ magnétique, tels la lithosphère ou les courants océaniques.

Certaines observations connues de longue date montrent que le champ magnétique se déplace globalement vers l’ouest, ce qui suggère que le noyau liquide est animé d'un mouvement de rotation vers l’ouest par rapport au manteau et la croûte. Mais les relevés des satellites Swarm ont mis en évidence que deux zones où l’intensité du champ magnétique est plus intense, situés à haute latitude, l’une à l'aplomb de la Russie, l’autre du Canada, se déplacent plus vite que le mouvement d’ensemble du champ magnétique.

Philip Livermore et ses collègues ont développé un modèle pour expliquer ces observations : un courant de fer liquide large de 420 kilomètres localisé à haute latitude dans le noyau liquide circulerait vers l’ouest, du continent nord-américain vers l’Asie. Ce courant se déplacerait à une vitesse d’environ 40 kilomètres par an, soit près de trois fois la vitesse moyenne des mouvements dans le noyau liquide.

Ces résultats confirment avec des données plus précises des résultats antérieurs obtenus par Alexandra Pais, de l’université de Coimbra, au Portugal, et Dominique Jault, du laboratoire ISTerre, à Grenoble, en 2008, à partir de données des satellites Oersted et Champ. D’après Philip Livermore, cette circulation de fer liquide serait en train de s’intensifier, ce qui est en accord avec un autre modèle développé par Nicolas Gillet, du laboratoire ISTerre, et ses collègues. D’un point de vue quantitatif cependant, l’amplitude du phénomène est plus grande dans le modèle de Philip Livermore car celui-ci, plus simple, ne prend pas en compte la contribution de tourbillons secondaires aux fluctuations magnétiques. D’après les spécialistes, il est fort probable que ce type d’accélération de la dérive vers l’ouest du champ magnétique soit récurrent dans la mesure où la dynamique du noyau est chaotique, à l’image des phénomènes récurrents comme El Niño dans les océans et l’atmosphère, pourtant chaotiques.

Comment se forme ce « jet stream » de fer ? Les chercheurs avancent plusieurs hypothèses. Les mouvements de convection dans le noyau pourraient en être un moteur. Une autre piste est celle de variations du champ magnétique au sein du noyau, qui exercent des forces sur le fluide ferreux et le canalisent dans ce courant. Par ailleurs, ce courant de fer liquide pourrait avoir une influence sur le noyau interne solide, en exerçant des frottements mécaniques sur ce dernier ou par un couple magnétique entre les deux. Ces processus complexes et difficiles à étudier sont encore loin d’être complètement élucidés.


Source : Pour la science
Crédit : ESA

Les mesures précises du champ magnétique terrestre par les satellites Swarm ont permis de mettre en évidence qu'une partie du noyau liquide s'écoulait rapidement d'est en ouest.

Un jet-stream de fer dans le noyau terrestre Actualités

Un jet-stream de fer dans le noyau terrestre

Le champ magnétique terrestre nous protège du bombardement nocif des rayons cosmiques. Mais ce bouclier est loin d’être immuable : sa forme évolue et son intensité varie. Pour mieux le comprendre, il faut plonger dans les profondeurs de la Terre. Les mouvements de convection et la turbulence dans le noyau de fer liquide de notre planète engendrent, par effet dynamo, un champ magnétique global enveloppant la Terre. Mais, à près de 3000 kilomètres sous la surface, le noyau reste très mal connu. On peut voir le problème dans l'autre sens : en étudiant la structure et les variations du champ magnétique, il est possible d’en savoir plus sur la dynamique du noyau. Grâce à des mesures satellitaires, Philip Livermore, de l’université de Leeds, au Royaume-Uni, et deux collègues ont ainsi confirmé l’existence d’un courant de fer liquide se déplaçant rapidement d’est en ouest dans le noyau.

Les trois satellites du programme Swarm de l’Agence spatiale européenne observent le champ magnétique terrestre depuis 2013. Ils en mesurent les variations spatiales et temporelles. Les objectifs sont multiples : comprendre le processus de création du champ magnétique, déterminer l’influence du Soleil sur celui-ci, mais aussi analyser d’autres sources contribuant de façon secondaire au champ magnétique, tels la lithosphère ou les courants océaniques.

Certaines observations connues de longue date montrent que le champ magnétique se déplace globalement vers l’ouest, ce qui suggère que le noyau liquide est animé d'un mouvement de rotation vers l’ouest par rapport au manteau et la croûte. Mais les relevés des satellites Swarm ont mis en évidence que deux zones où l’intensité du champ magnétique est plus intense, situés à haute latitude, l’une à l'aplomb de la Russie, l’autre du Canada, se déplacent plus vite que le mouvement d’ensemble du champ magnétique.

Philip Livermore et ses collègues ont développé un modèle pour expliquer ces observations : un courant de fer liquide large de 420 kilomètres localisé à haute latitude dans le noyau liquide circulerait vers l’ouest, du continent nord-américain vers l’Asie. Ce courant se déplacerait à une vitesse d’environ 40 kilomètres par an, soit près de trois fois la vitesse moyenne des mouvements dans le noyau liquide.

Ces résultats confirment avec des données plus précises des résultats antérieurs obtenus par Alexandra Pais, de l’université de Coimbra, au Portugal, et Dominique Jault, du laboratoire ISTerre, à Grenoble, en 2008, à partir de données des satellites Oersted et Champ. D’après Philip Livermore, cette circulation de fer liquide serait en train de s’intensifier, ce qui est en accord avec un autre modèle développé par Nicolas Gillet, du laboratoire ISTerre, et ses collègues. D’un point de vue quantitatif cependant, l’amplitude du phénomène est plus grande dans le modèle de Philip Livermore car celui-ci, plus simple, ne prend pas en compte la contribution de tourbillons secondaires aux fluctuations magnétiques. D’après les spécialistes, il est fort probable que ce type d’accélération de la dérive vers l’ouest du champ magnétique soit récurrent dans la mesure où la dynamique du noyau est chaotique, à l’image des phénomènes récurrents comme El Niño dans les océans et l’atmosphère, pourtant chaotiques.

Comment se forme ce « jet stream » de fer ? Les chercheurs avancent plusieurs hypothèses. Les mouvements de convection dans le noyau pourraient en être un moteur. Une autre piste est celle de variations du champ magnétique au sein du noyau, qui exercent des forces sur le fluide ferreux et le canalisent dans ce courant. Par ailleurs, ce courant de fer liquide pourrait avoir une influence sur le noyau interne solide, en exerçant des frottements mécaniques sur ce dernier ou par un couple magnétique entre les deux. Ces processus complexes et difficiles à étudier sont encore loin d’être complètement élucidés.


Source : Pour la science
Crédit : ESA

Les mesures précises du champ magnétique terrestre par les satellites Swarm ont permis de mettre en évidence qu'une partie du noyau liquide s'écoulait rapidement d'est en ouest.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

01 - Ain

Du 30  août au 13 septembre

CONCERTS
"LES MUSICALES DU PARC DES OISEAUX"

Des artistes engagés en faveur de la protection de l’environnement et des musiciens de légende viendront fêter les 50 ans du Parc des Oiseaux.
Paul Personne - Zazie - Paolo Comte - Daniel Guichard - Vitaa & Slimane - The Dire Straits Expérience - Ibrahim Maalouf - Maxime Le Forestier - Yannick Noah - Louis Bertignac - Gauvin Sers - La Rue Ketanou.

Parc des Oiseaux
01330 Villars Les Dombes
04 74 98 05 54
www.parcdesoiseaux.com


13 - Bouches du Rhône

Du 11 au 19 juin

BALADES EN MER
CONGRÈS MONDIAL DE LA NATURE DE L’UICN

Lors de ce rendez vous, des balades en mer à bord de l'Hélios, la seule vedette à passagers hybride de la compagnie Marseillaise ICARD MARITME, seront organisées par : Le parc National de la Côte Bleue : 10 juin - Le conservatoire du littoral : 11 & 16 juin - Le parc National des Calanques : 15 & 20 juin.

1 quai Marcel Pagnol
13007 Marseille
04 91 330 329
www.iucncongress2020


25 - Doubs

Du 15 février au 3 mai 2020

EXPOSITION
"GEORGES FESSY ET LA PHOTOGRAPHIE"

Exposition en coproduction avec le Familistère de Guise. Georges Fessy et la photographie est une rétrospective présentée à travers plus d’une centaine de photographies qui traduit la diversité d’une vie de photographe : paysages, portraits, natures mortes, objets d’art, vues d’architectures.

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
www.salineroyale.com


34 - Hérault

Du 4 avril au 23 août

EXPOSITION
"ÉRIC BOURRET. TERRES"

Les photographies d’Eric Bourret font un écho troublant aux collections géologiques et archéologiques du Musée de Lodève : elles rappellent à la fois les strates successives laissées par le temps et l’éphémère temporalité de l’homme.

Musée de Lodève
Square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr


50 - Manche

Du 8 février au 24 mai

EXPOSITION DE PHOTOGRAPHIES
"LA HAGUE : A L’EPREUVE DU TEMPS"

De vallées encaissées en roches mystérieuses, du littoral déchiqueté aux champs quadrillés de murets, le regard d’Antoine Soubigou s’est posé sur une Hague intemporelle et tourmentée.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


Du 4 avril au 1er novembre

EXPOSITION PHOTOGRAPHIQUE
"VIE SAUVAGE EN COTENTIN"

Une exposition pour les curieux de nature mais aussi pour les amateurs de belles images... L’association "Regards" basée à Cormelles-le-Royal dans le Calvados rassemble des photographes naturalistes, passionnés d’image et de nature.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


59 - Nord

Jusqu’au 26 avril

EXPOSITION
"VIRAL, DU MICROBE AU FOU RIRE, TOUT S’ATTRAPE !"

Quel est le point commun entre une bactérie, une émotion, une rumeur, une vidéo et un bâillement ? La contagion bien sûr ! Plus qu’une exposition, Viral est une expérience pédagogique, amusante et contagieuse !
Pour tout public à partir de 7 ans.

Forum départemental des Sciences
1 place de l’Hôtel de ville
59650 Villeneuve d’Ascq
03 59 73 96 00
www.forumdepartementaldessciences.fr


62 - Pas-de-Calais

Avril

ATELIERS
J DUBOIS HORTICULTEUR

♦Atelier "le compost" : réalisez votre compost simplement. Le 20 avril de 18h à 20h.
♦Atelier "réaliser un abri à insectes" : on lève le voile sur les insectes qui peuplent nos jardins. Le 22 avril de 14h30 à 16h45.
♦Printemps des possibles - Festival nature, environnement et ESS : nature, local, partage, coopératif. Les 25 et 26 avril.

J Dubois Horticulteur
244 rue de l’Université
62400 Béthune
03 21 57 59 01
www.j-dubois.fr


Du 12 au 24 avril

ANIMATION
"VIENS FABRIQUER TA COURONNE DE ROI OU REINE"

Dans le cadre de la visite, les enfants pourront fabriquer leur propre couronne avant de se costumer et de se mettre dans la peau d’un Roi ou d’une Reine de 1520 !

La Tour de l’Horloge
Rue du Château
62340 Guînes
03 21 19 59 00
www.tour-horloge-guines.com


71 - Saône et Loire

► Du 4 avril au 1er novembre

EXPOSITION
"BÊTISE ET BALIVERNES, IDÉES REÇUES SUR LA NATURE"

« les chauves-souris s'accrochent dans les cheveux » ; « les grenouilles sont vertes et les crapauds marron » ; « les moustiques préfèrent les peaux sucrées… », autant d’idées reçues et de fausses informations qui ont souvent la vie dure ! Une scénographie originale et les illustrations humoristiques de Roland Garrigue raviront aussi bien les petits que les grands !

Centre EDEN
26 rue de l’Eglise
71290 Cuisery
03 85 27 08 00
www.centre-eden71.fr


76 - Seine maritime

Les 25 et 26 avril

SALON INTERNATIONAL DE LA LAINE

Accueillant plus de 40 exposants internationaux, ce salon est une première en Normandie. Fils, patrons, kits, échanges, de quoi mettre en valeur le travail artisanal, explorer les savoir-faire.

Château de Miromesnil
76550 Tourville-sur-Arques
02 35 85 02 80
www.chateaumiromesnil.com

Lieux:

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