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Un peu de Physique ......littéraire
je vous rassure ....de nos connaissances sur le
Géomagnétisme
Le
magnétisme fut connu dès l'Antiquité par le
phénomène d'attraction d'objets contenant du fer
qu'exercent
certaines roches. L'homme se rendit ensuite compte que la Terre
elle-même
se comportait comme un aimant géant et utilisa cette
faculté
pour s'orienter grâce à la boussole, en effet, l'aiguille
aimantée
de la boussole indique une direction proche du pôle Nord
géographique
: le pôle Nord magnétique.
Quelle est l'origine du magnétisme de la Terre, également
appelé
géomagnétisme ? Quelles sont ses manifestations ? Comment
peut-on
mesurer la valeur du champ magnétique terrestre ?
I. Origine du géomagnétisme
Le champ magnétique terrestre est la superposition de 2 champs :
le champ dipolaire (représente environ 90% du champ total)
le champ non dipolaire
Le champ dipolaire
Le fait qu’une partie du champ géomagnétique change
rapidement
est un indice important de son origine. L’explication la plus
simple et la
plus plausible de l’existence du champ est que la Terre est un
aimant permanent,
analogue à un barreau aimanté dont l'axe serait
incliné
de 11° par rapport à l'axe de rotation de la Terre.
Mais si c’était des parties solides du globe qui devaient
se mettre
en mouvement de façon à produire des changements aussi
rapides
du champ géomagnétique, la planète serait
déjà
désintégrée depuis longtemps.
Par conséquent, le champ doit prendre naissance dans une partie
de
la Terre où un mouvement rapide peut avoir lieu sans
perturbation
violente, c’est à dire dans le noyau externe fluide.
La Terre est composée de 4 couches : le noyau, une graine
solide,
autour un noyau externe liquide à haute température
(entre
2000 et 4000°C) situé entre 2900 et 5100 km de profondeur,
et
enfin le manteau et la croûte qui forment la surface terrestre.
On
sait aussi que les mouvements de convection thermique dans un champ
magnétique
des particules chargées qui se trouvent dans le noyau externe,
génèrent
des courants électriques et que les courants électriques
produisent
un champ magnétique.
Donc, la seule explication du champ magnétique est qu’il
résulte,
en quelque sorte, de mouvements dans le fer du noyau externe, avec un
effet
comparable à celui d’une dynamo en auto-excitation :
Pour faire démarrer le processus il suffit d’appliquer un
champ magnétique
initial pendant un court moment. Si un conducteur est en mouvement dans
un
champ magnétique, un courant est induit ; ainsi, le champ
magnétique
initial induira un courant dans le disque en rotation. Ce courant
parcourra
le circuit et traversera en particulier le solénoïde. Mais
un
courant circulant dans un fil conducteur produit un champ
magnétique
et, ainsi, le courant généré produira un champ
magnétique
dans le solénoïde qui générera alors un autre
courant
dans le disque et ainsi de suite. L’appareil produira ainsi un
champ magnétique
à l’infini. Mais cette machine n’est pas à
mouvement perpétuel,
car il faut toujours de l’énergie pour maintenir le disque
en rotation.
En connectant deux appareillages, il est non seulement possible de
générer
un champ magnétique perpétuel, mais encore de faire
apparaître
de temps à autre des inversions spontanées du champ. En
fait,
une version légèrement plus complexe de ce
système,
remplaçant les disques par des cylindres, a effectivement
fonctionné
à l’université de Newcastle, en Angleterre.
Voyons ce qui se passe dans la Terre : le fer du noyau externe est
l’équivalent
du matériel conducteur du disque, et la source
d’énergie maintenant
le conducteur en mouvement vient sans doute de la
désintégration
d’isotopes radioactifs. Le champ magnétique initial
mettant en branle
le processus du champ pourrait être un champ égaré
provenant
du Soleil ou être causé par le faible champ
magnétique
qui existe dans notre galaxie.
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