Un trio de satellites étudiant le champ magnétique de notre planète a montré les détails de la houle constante d’un champ magnétique produit par les marées océaniques.
Quatre années de données recueillies par la mission Swarm de l’Agence spatiale européenne (ESA) ont contribué à la cartographie de cet “autre” champ magnétique, qui pourrait nous aider à élaborer de meilleurs modèles concernant le réchauffement climatique.
Le physicien Nils Olsen, de l’université technique du Danemark, a présenté ces résultats surprenants lors de la réunion de l’Union européenne des géosciences qui s’est tenue cette année à Vienne, expliquant comment son équipe de chercheurs a réussi à détailler une signature aussi faible.
“C’est un champ magnétique vraiment minuscule”, a déclaré Olsen au correspondant de la BBC Jonathan Amos.
“Il est d’environ 2 à 2,5 nanotesla à l’altitude du satellite, ce qui est environ 20 000 fois plus faible que le champ magnétique global de la Terre”
À un niveau fondamental, les deux champs sont le résultat d’un effet dynamo produit par des particules chargées ballottées dans un fluide.
Le champ magnétique le plus puissant, qui tire sur l’aiguille de notre boussole, se forme à partir du mouvement régulier de la roche en fusion sous nos pieds.
Ce champ laisse également sa signature dans l’alignement des particules incrustées dans la croûte terrestre, un schéma qui a également été analysé en détail par Swarm.
En fait, l’ESA a également publié la carte la plus détaillée à ce jour de cette empreinte magnétique tachetée lors de la réunion. Jetez un coup d’œil à cette image étonnante ci-dessous :
(ESA)
Mais ce sont les détails de l'”autre” dynamo qui ont étonné les participants à la réunion.
Les ions dissous dans les eaux de nos océans produisent également un champ incroyablement faible lorsqu’ils se déplacent dans les courants et les marées.
Les faibles motifs créés par des mouvements tels que le Gulf Stream sont difficiles à distinguer de l’arrière-plan gras du champ magnétique plus puissant.
Mais le flux et le reflux des marées, entraînés par la Lune en orbite, produisent une impulsion claire, qui fait ressortir ces signaux faibles.
Lancé en 2013, Swarm se compose de trois satellites identiques, actuellement en orbite entre 300 (186 miles) et 530 kilomètres (330 miles) au-dessus de nos têtes, chargés de collecter des données sur les propriétés magnétiques de notre planète.
“Nous avons utilisé Swarm pour mesurer les signaux magnétiques des marées depuis la surface de l’océan jusqu’au fond de la mer, ce qui nous donne une image véritablement globale de la façon dont l’océan circule à toutes les profondeurs – et c’est nouveau”, explique M. Olsen.
Disposer de plusieurs moyens d’étudier les mouvements de nos eaux océaniques est une affaire sérieuse, car nous affinons les modèles décrivant les schémas changeants de l’énergie thermique autour du globe.
L’eau étant capable de retenir d’importantes quantités de chaleur, la prévision de la capacité de notre planète à absorber l’excès de chaleur piégé par l’augmentation des gaz à effet de serre repose sur la connaissance précise du mouvement des marées et des courants en trois dimensions.
Savoir où va toute cette eau chaude dans les profondeurs pourrait expliquer les cycles d’ accélération du réchauffement climatique.
La nouvelle carte magnéto-océanique a également une autre application importante.
“Comme ce signal magnétique de marée induit également une faible réponse magnétique dans les profondeurs des fonds marins, ces résultats seront utilisés pour en savoir plus sur les propriétés électriques de la lithosphère et du manteau supérieur de la Terre”, explique M. Olsen.
Actuellement, le magma en mouvement qui tourbillonne sous la croûte est étudié à l’aide d’un mélange de mesures de gravité et de sismologie.
La découverte de modèles dans la poussée et la traction entre les deux champs magnétiques pourrait nous permettre de cartographier encore mieux ces courants de minéraux en fusion.
Comme il y a encore beaucoup de choses que nous ignorons sur le magnétisme de notre planète, par exemple pourquoi elle se retourne de temps en temps, chaque nouvelle découverte peut faire la différence.
Les résultats de l’équipe ont été présentés lors de la réunion 2018 de l’Union européenne des géosciences.