Le champ magnétique de la Terre «plus simple que ce que l'on pensait» – ScienceDaily

Les scientifiques ont identifié des modèles dans le champ magnétique de la Terre qui évoluent sur l'ordre de 1000 ans, fournissant un nouvel aperçu de la façon dont le champ fonctionne et ajoutant une mesure de la prévisibilité à Changements dans le domaine non connu précédemment.

La découverte permettra également aux chercheurs d'étudier le passé de la planète avec une résolution plus fine en utilisant cette «empreinte digitale» géomagnétique pour comparer les carottes de sédiments provenant des océans Atlantique et Pacifique.

Les résultats de la recherche, soutenus par la National Science Foundation, ont récemment été publiés dans Earth and Planetary Science Letters .

Le champ géomagnétique est essentiel à la vie sur terre. Sans cela, les particules chargées du soleil (le «vent solaire») soufflent l'atmosphère, disent les scientifiques. Le domaine contribue également à la navigation humaine et aux migrations animales de manière à ce que les scientifiques ne commencent à comprendre. Des siècles d'observation humaine, ainsi que le record géologique, montrent nos changements de terrain de façon spectaculaire dans sa force et sa structure au fil du temps.

Pourtant, malgré son importance, de nombreuses questions restent sans réponse quant à la raison et à la façon dont ces changements se produisent. La forme la plus simple du champ magnétique vient d'un dipôle: une paire de pôles également et opposés, comme un aimant à barres.

"Nous savons depuis un certain temps que la Terre n'est pas un dipôle parfait, et nous pouvons voir ces imperfections dans le record historique", a déclaré Maureen "Mo" Walczak, chercheur postdoctoral à l'Oregon State University et auteur principal Sur l'étude. "Nous constatons que les structures non dipolaires ne sont pas évanescentes, les choses imprévisibles. Elles ont une durée de vie très longue, récurrente sur 10 000 ans – persistantes dans leur localisation dans tout l'Holocène.

"Il s'agit d'une découverte du Saint Graal", a-t-elle ajouté, "mais ce n'est pas parfait. C'est une première étape importante pour mieux comprendre le champ magnétique et synchroniser les données du noyau de sédiments à une échelle plus fine"

Il y a quelque 800 000 ans, une aiguille de compas magnétique aurait pointé vers le sud parce que le champ magnétique de la Terre a été inversé. Ces renversements se produisent généralement toutes les centaines de milliers d'années.

Alors que les scientifiques sont bien conscients du modèle d'inversions dans le champ magnétique de la Terre, un modèle secondaire de «vaisseau» géomagnétique dans des périodes de polarité stable, connue sous le nom de variation laïque palomagnétique, ou PSV, peut être une clé pour comprendre pourquoi certains géomagnétiques Les changements se produisent.

Le champ magnétique terrestre ne s'aligne pas parfaitement avec l'axe de rotation, c'est pourquoi le «nord vrai» diffère du «nord magnétique», disent les chercheurs. Dans l'hémisphère nord, cette disparité dans le domaine moderne est apparemment entraînée par des régions d'intensité géomagnétique élevée centrées sous l'Amérique du Nord et l'Asie.

«Ce que nous ne savions pas, c'est si cette image instantanée a un sens à plus long terme, et ce que nous avons découvert, c'est que ça fait», a déclaré Joseph Stoner, spécialiste en paléomagnétique de l'Université d'Oregon et coauteur sur l'étude .

Lorsque le champ magnétique est plus fort sous l'Amérique du Nord, ou dans le "mode nord-américain", il entraîne des inclinations abruptes et des intensités élevées dans le Pacifique Nord et de faibles intensités en Europe avec des déclinaisons vers l'ouest dans l'Atlantique Nord. Ceci est plus conforme au record historique.

Le "mode européen" alternatif est en quelque sorte le contraire, avec une inclinaison peu profonde et une faible intensité dans le Pacifique Nord, et des déclinaisons vers l'est dans l'Atlantique Nord et des intensités élevées en Europe.

"Il s'avère que le champ magnétique est un peu moins compliqué qu'on ne le pensait", a déclaré M. Stoner. "C'est une oscillation assez simple qui semble résulter des variations d'intensité géomagnétique à quelques endroits récurrents avec des impacts spatiaux importants. Nous ne sommes pas encore sûrs de ce qui entraîne cette variation, bien qu'il soit probablement une combinaison de facteurs, y compris la convection de l'extérieur Core qui peut être biaisé en configuration par le manteau le plus bas. "

Les chercheurs ont pu identifier le modèle en étudiant deux noyaux de sédiments à haute résolution du Golfe de l'Alaska qui leur ont permis de développer une reconstruction de 17,400 ans du PSV dans cette région. Ils ont ensuite comparé ces enregistrements avec des noyaux de sédiments d'autres sites dans l'océan Pacifique pour capturer une empreinte magnétique, qui repose sur l'orientation de la magnétite dans les sédiments, qui agit comme un enregistreur magnétique du passé.

Le signal magnétique commun trouvé dans les noyaux couvre maintenant une zone allant de l'Alaska à l'Oregon, et à Hawaï.

"L'alignement magnétique des reconstructions environnementales éloignées à l'aide d'inversions dans le registre paléomagnétique fournit des informations sur le passé sur une échelle de centaines de milliers d'années", a déclaré Walczak. «Le développement de la stratigraphie PSV cohérente nous permettra de regarder le disque à une échelle éventuellement aussi courte que quelques siècles, de comparer les événements entre les bassins océaniques et de vraiment se familiariser avec la manière dont les anomalies climatiques se propagent autour de la planète à Une échelle pertinente pour la société humaine ".

Le champ magnétique est généré dans la Terre par un noyau extérieur fluide de fer, de nickel et d'autres métaux qui crée des courants électriques qui, à leur tour, produisent des champs magnétiques. Le champ magnétique est assez fort pour protéger la Terre des vents solaires et des rayonnements cosmiques. Le fait qu'il change est bien connu; Les raisons pour lesquelles est resté un mystère.

Maintenant, ce mystère peut être un peu plus proche d'être résolu.

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