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Du bleu au violet une intensité du champ magnétique de la Terre au dessus de la moyenne et du jaune au rouge en dessous. Cette carte a été réalisée à partir des données d'Oersted.Crédit : Danish Meteorological Institute
Il n'y a plus de doute aujourd'hui que l'origine du champ magnétiquechamp magnétique de la Terre réside bien dans des mouvementsmouvements turbulents du noyau externe liquideliquide de notre planète. L'étude du champ magnétique de la Terre a une histoire longue et riche en surprises. C'est en effet grâce à la découverte des inversions du champ magnétique terrestre et leur fossilisation dans certaines roches, comme les basaltes océaniques, que les géologuesgéologues et les géophysiciens ont pu démontrer la théorie de la dérive des continents de Wegener ou, plus exactement, la théorie de l'expansion des fonds océaniques, devenue fla théorie de la tectonique des plaques.
La surveillance attentive des variations du champ magnétique terrestre commence avec Gauss, même si les marins avaient enregistré les variations du champ magnétique de la Terre à la surface du globe avant lui. Avec la découverte du noyau liquide de la Terre et la détermination de son caractère ferreux, donc conducteur, il devint évident que l'étude fine des composantes du champ magnétique de la Terre, et de leurs variations temporelles, pouvait nous apprendre beaucoup de chose sur la dynamique interne de notre planète.
C'est pourquoi plusieurs générations de satellites ont été lancées pour cartographier depuis l'espace le champ magnétique de la Terre et observer ses variations dans le temps. L'un des derniers, baptisé du nom du célèbre physicienphysicien Oersted, est danois. Les mesures d'Oersted sont exploitées depuis 1999 par les scientifiques du monde entier.
C'est le premier satellite dédié à la mesure complète du champ magnétique terrestre depuis le lancement en 1979 du satellite américain Magsat pour une duréedurée de 6 mois seulement. Il embarque plusieurs magnétomètresmagnétomètres mesurant l'intensité et la direction du champ magnétique, dont l'instrument français OVH (OverHauser).
Une représentation du satellite Oersted avec ses différentes composantes dont l'instrument français OVH, un magnétomètre. Crédit : Danmarks Meteorologiske Institut
Des métaux trop agités
Le géophysicien Nils Olsen a récemment entrepris d'utiliser les 9 années d'enregistrements du satellite Oersted et il vient de publier dans Nature geoscience le résultat de ses investigations. Des fluctuations rapides du champ magnétique terrestre ont été mises en évidence sur des périodes de quelques mois seulement. L'accumulation des données a permis de faire taire des composantes de bruit dans le signal enregistré pour faire apparaître clairement ces fluctuations. En résolvant ce qu'on appelle un problème inverse en géophysique, il est alors possible de remonter aux mouvements du fluide conducteur dans le noyau de la Terrenoyau de la Terre.
La résolutionrésolution spatiale et temporelle atteinte a permis de discerner des mouvements bien localisés au sommet de la partie fluide du noyau et les accélérations de l'alliagealliage liquide de ferfer et de nickelnickel ont surpris les chercheurs qui ne s'attendaient pas à de telles valeurs se modifiant en quelques mois seulement. Selon eux, ces mouvements posent des contraintes nouvelles sur les simulations numériquessimulations numériques que l'on peut réaliser sur ordinateurordinateur pour comprendre les détails de la géodynamo et son couplage avec les autres phénomènes géophysiques, comme la rotation de la Terre.
Bien que le satellite Oersted soit toujours opérationnel, son successeur est déjà prévu. Il s'agira de trois petits satellites baptisés Swarm.
