« Le bouclier qui protège la Terre du rayonnement solaire est attaqué de l’intérieur, nous ne pouvons pas l’empêcher, mais nous devons nous préparer … » est le sous-titre sinistre d’un nouveau rapport inquiétant qui montre que les scientifiques du monde entier craignent que le champ magnétique terrestre se déplace, avec des conséquences potentiellement désastreuses pour l’humanité.
« Quand les pôles changent de place, les conséquences pour l’infrastructure électrique et électronique qui gère la civilisation seront désastreuses. La question est: quand cela arrivera-t-il? »
Comme le note Mac Slavo de SHTFplan.com, des scientifiques de l’Université du Colorado à Boulder sonnent l’alarme que les pôles magnétiques de la Terre montrent des signes d’inversion.
Bien que l’inversion des pôles, en soi, ne soit pas sans précédent, les vents solaires qui feraient disparaître le réseau électrique et rendraient certaines parties du globe inhabitables pourraient causer des désastres généralisés.
La Terre a un noyau en fusion intense qui génère un champ magnétique capable de défendre notre planète contre les vents solaires dévastateurs.
Ce champ magnétique est vital pour la vie sur Terre et s’est affaibli de 15% au cours des 200 dernières années.
Ce champ de protection agit comme un bouclier contre le rayonnement solaire nocif et s’étend sur des milliers de kilomètres dans l’espace et son magnétisme affecte tout, de la communication mondiale aux réseaux électriques.
Historiquement, les pôles magnétiques Nord et Sud de la Terre ont basculé tous les 200 000 ou 300 000 ans. Cependant, la dernière fois c’était il y a environ 780 000 ans, ce qui signifie que notre planète est en retard.
Les dernières données satellitaires, issues du trio Swarm de l’Agence Spatiale Européenne (ESA), qui surveille le champ magnétique de la Terre, suggèrent qu’un retournement de pôle pourrait être imminent.
Les satellites permettent aux chercheurs d’étudier les changements qui se produisent au cœur de la Terre, là où le champ magnétique est généré.
Leurs observations suggèrent que le fer fondu et le nickel drainent l’énergie du noyau de la Terre près de l’endroit où le champ magnétique est généré.
Bien que les scientifiques ne sachent pas exactement pourquoi cela se produit, ils le décrivent comme une «activité agitée» qui suggère que le champ magnétique se prépare à s’inverser.
Les signes d’inversion des pôles de la Terre sont également évidents pour Daniel Baker, qui dit que cela dévasterait le réseau électrique.
Si un changement se produit, nous serions probablement exposés à des vents solaires capables de percer des trous dans la couche d’ozone.
Dans un nouveau rapport, Baker, qui est le directeur du Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale à l’Université du Colorado à Boulder, affirme que si ce renversement se produit, il est susceptible de rendre certaines régions de la planète « inhabitables » par destruction du réseau électrique.
Les commentaires de Baker ont été faits dans un rapport détaillé d’Undark écrit par Alanna Mitchell, qui a publié un nouveau livre sur le sujet intitulé « L’aimant rotatif: la force électromagnétique qui a créé le monde moderne et pourrait le détruire. »
«Les dangers: des flux dévastateurs de particules du soleil, des rayons cosmiques galactiques et des rayons ultraviolets B, rajoutés à une couche d’ozone endommagée par les radiations, pour ne citer que quelques-unes des forces invisibles qui pourraient blesser ou tuer des créatures vivantes ».
« C’est une affaire sérieuse », a déclaré Richard Holme, professeur des sciences de la terre, de l’océan et de l’écologie à l’université de Liverpool, à MailOnline.
« Imaginez un instant que votre alimentation électrique tombe en panne pendant quelques mois – il y a très peu de travaux sans électricité de nos jours. »
« Pas de lumière. Pas d’ordinateurs. Pas de portable. Même tirer la chasse d’eau des toilettes ou remplir le réservoir d’essence d’une voiture serait impossible. Et ce ne serait que le début. »
Les chercheurs prédisent que dans le cas d’une inversion, chaque année, cent mille personnes mourraient des niveaux accrus de rayonnement spatial.
Le rayonnement au niveau du sol augmenterait tellement que certaines estimations suggèrent que l’exposition globale au rayonnement cosmique doublerait, provoquant plus de décès dus au cancer.
« La radiation pourrait être 3-5 fois plus grande que celle des trous d’ozone artificiels. En outre, les trous d’ozone seraient plus grands et plus durables « , a déclaré D. Colin Forsyth du Mullard Space Science Laboratory à l’UCL.
Article connexe qui relativise la connaissance de ce phénomène complexe qu'est la Dynamo Terrestre
Inversions de polarité dans le champ magnétique terrestre
Les études sur les inversions de polarité géomagnétique ont généré certains des débats les plus importants et les plus intéressants dans les communautés géophysiques paléomagnétiques et terrestres plus larges au cours des 25 dernières années.
Mouvements apparents du pôle géomagnétique nord enregistré dans des séquences de coulées de lave lors de plusieurs inversions.
Chaque couleur correspond à un enregistrement d'inversion distinct. Au centre de la planète est également représenté le noyau interne solide (rouge) entouré par le noyau externe liquide conducteur (orange).
Crédit: Valet et Fournier, 2016, doi: 10.1002 / 2015RG000506
Le champ magnétique naturel de la Terre est généré par des mouvements complexes d'alliages de fer fondus dans le noyau extérieur de la planète, à des profondeurs supérieures à 2 900 km, et varie sur des échelles de temps allant de millisecondes à des millions d'années.
A intervalles irréguliers, de plusieurs centaines de milliers d'années en moyenne, se produit l'un des phénomènes les plus remarquables de la Terre: le champ magnétique de la Terre s'inverse et les Pôles magnétiques Nord et Sud se déplacent relativement rapidement.
Pendant la courte période de temps entre les deux polarités, les changements de champ géomagnétique peuvent être enregistrés magnétiquement par des sédiments et par des séquences de coulées de lave.
Ces données magnétiques sont utiles aux paléomagnétistes pour reconstruire les champs géomagnétiques passés et, plus précisément, pour contraindre plus précisément la structure et la géométrie du champ de transition.
Les études sur les inversions de polarité géomagnétique ont généré d'énormes débats dans les communautés géophysiques paléomagnétiques et terrestres plus larges au cours des 25 dernières années.
Certains de ces débats ont été parmi les plus intéressants dans Earth Science au cours de cette période.
Néanmoins, le sujet a reçu moins d'attention ces dernières années en raison des difficultés et des controverses généralisées concernant la fiabilité des données.
Un récent article publié dans les revues de géophysique de Jean-Pierre Valet et Alexandre Fournier de l'Institut de Physique du Globe de Paris offre une réflexion approfondie sur les défis rencontrés dans cette recherche, avec un examen critique des principales caractéristiques d'inversion provenant des enregistrements paléomagnétiques et analyses de certaines de ces caractéristiques à la lumière de simulations numériques.
En plus de fournir un examen critique du travail passé, cette contribution est sûre de fournir une orientation précieuse pour la recherche future sur le sujet.
L'AGU a demandé aux auteurs de l'article de souligner les résultats importants qui ont émergé de leur recherche et certaines des questions importantes qui restent.
Pourquoi ce sujet est-il opportun et important ?
Quelles avancées récentes en particulier conduisent à une nouvelle compréhension ou synthèse ?
Les inversions sont l'une des caractéristiques les plus énigmatiques du champ magnétique terrestre et, par conséquent, génèrent de nombreuses questions.
À quelle fréquence les inversions se produisent-elles et combien de temps durent-elles ?
Quelle est la morphologie du champ quand il s'inverse ?
Est-ce que le champ s'affaiblit ou s'effondre et récupère ensuite avec la polarité opposée ?
Quelles sont les conséquences possibles des inversions pour la biosphère ?
Quand le prochain retournement devrait-il se produire ?
Les inversion sont des événements relativement rares si l'on compare leur durée à la longueur des intervalles de polarité.
L'évidence observationnelle unique pour le comportement du champ pendant une inversion de polarité provient des enregistrements du champ paléomagnétique.
Pendant près de cinquante ans, les paléomagnétistes ont tenté de rassembler des informations en étudiant des séquences de coulées de lave et de sédiments qui ont acquis leur magnétisation pendant leur formation, et stocké ce signal au cours des temps géologiques.
Cependant, les inversions se produisent sur quelques milliers d'années au maximum et c'est un réel défi d'acquérir des informations détaillées sur cette courte période de transition entre les deux polarités.
En fait, il n'y a pas d'enregistreur magnétique parfait, la plupart des sédiments sont caractérisés par une faible résolution temporelle et le volcanisme est de nature sporadique avec des coulées de lave irrégulièrement distribuées dans le temps.
Par conséquent, les résultats peuvent être biaisés par des artefacts qui ne sont pas toujours entièrement compris de sorte que de nombreuses observations restent controversées.
Il était donc nécessaire de déchiffrer les enregistrements paléomagnétiques qui ont été rassemblés autour du monde en examinant de manière critique les caractéristiques géomagnétiques dominantes.
Les progrès récents dans les études des inversions géomagnétiques sont également dus à des simulations numériques qui ont fourni de nouvelles perspectives sur le mécanisme de la géodynamique et ses inversions.
En dépit d'être encore loin de la dynamo de la terre, des centaines de renversements de polarité ont été documentés par des modèles numériques.
Dans de nombreux cas, les caractéristiques numériques sont similaires aux observations paléomagnétiques, ce qui nous donne l'occasion de comparer et d'analyser ensemble des données et des simulations.
Quelles sont les implications pour une compréhension plus large des processus de la Terre?
La structure de l'inversion de la polarité géomagnétique reste largement non résolue.
Le champ géomagnétique est maintenu par des mouvements rapides du fluide riche en fer conducteur dans le noyau externe de la Terre.
Ce liquide se déplace de manière complexe en raison de la convection dans le noyau.
Il y a maintenant un accord général sur le fait que les inversions se produisent sans forçage externe et peuvent donc être considérées comme une propriété intrinsèque de la dynamo terrestre.
Par conséquent, la détermination de la structure et des processus associés aux inversions géomagnétiques est essentielle pour une compréhension complète des processus géodynamiques.
Les échelles de temps typiques qui caractérisent les inversions de polarité contraignent les échelles temporelles dynamiques des fluides et donc notre connaissance du noyau terrestre.
Les inversions nous disent aussi comment le système terrestre réagit aux changements globaux extrêmes du champ magnétique terrestre.
Quelles sont les principales questions non résolues ou non résolues et où des données supplémentaires ou des efforts de modélisation sont-ils nécessaires ?
L'analyse de la base de données montre que la force globale du champ, n'importe où sur Terre, ne peut pas être plus d'un dixième de sa force maintenant.
Les inversions semblent se produire en plusieurs phases avec un précurseur et un rebond.
Nous avons également appris que la géométrie de champ pendant la transition est beaucoup plus complexe avec plusieurs pôles errant à la surface de la terre et peut donc être décrite comme un champ multipolaire.
Cependant il est très difficile d'obtenir une bonne description de la géométrie du champ (quadrupolaire, octopolaire etc ...) et de décrire son évolution dans le temps.
Cela nécessite d'obtenir de nombreux enregistrements détaillés du même renversement (le dernier étant le meilleur candidat) avec une bonne couverture géographique y compris dans l'hémisphère sud et les régions polaires.
Les enregistrements sédimentaires ne sont appropriés que pour atteindre cet objectif, mais la plupart des relevés recueillis dans les sédiments profonds n'offrent pas une résolution suffisante pour démêler la morphologie du champ contrainte par la nature très changeante du champ non dipolaire qui régit la transition entre les deux polarités. .
Les études futures devront s'appuyer sur de très petits spécimens nécessitant de nouvelles technologies et sur des séquences de coulées de lave rares et discontinues.
Un autre objectif est de contraindre davantage les périodes précédant et suivant les inversions de polarité afin de mieux comprendre les processus conduisant à leur apparition.
L'évolution de l'intensité du champ et en particulier des phases de décroissance et de récupération avant et après chaque inversion est particulièrement intéressante.
Des ensembles de données détaillés documenteraient comment nous passons d'une dynamo dipolaire stable à un régime inversé.
Outre les développements prometteurs générés par des enregistrements haute résolution de paléoensité relative dans les sédiments, les changements dans la production d'isotopes cosmogéniques tels que le béryllium 10 avec sa longue demi-vie de 1,4 Ma fournissent en principe une autre estimation indirecte des changements d'intensité géomagnétique.
10 Be taux de production est limitée par la pénétration des particules cosmiques à l'intérieur de la magnétosphère et, par conséquent, dépend de la force du champ magnétique.
De grands pics de taux de production de 10 Be sont attendus pendant les périodes de faibles intensités de champ géomagnétique et, par conséquent, une augmentation significative de la production de 10 Be est observée pendant les inversions géomagnétiques.
Les dix dernières années ont vu des interactions constructives entre les communautés d'observation et de modélisation.
Les inversions produites par des dynamos numériques qui simulent plus de conditions semblables à celles de la Terre continueront à mesure que la puissance de calcul augmentera. Il ne fait aucun doute que la convergence des deux approches améliorera sensiblement notre compréhension de la nature des inversions géomagnétiques.
Fabio Florindo, Rédacteur, Revues de Géophysique
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