La plus précise mesure à ce jour de la vitesse à laquelle les pôles magnétiques de la Terre pourraient s’inverser

L’analyse d’une stalagmite d’une grotte en Chine a dévoilé des indices sur un événement de l’histoire de la Terre, lorsque son champ magnétique s’est inversé en un clin d’œil géologique. Non seulement cette oscillation rapide fut une surprise, mais un changement aussi brusque dans un avenir proche poserait presque certainement de gros problèmes pour les sociétés qui dépendent fortement de la technologie numérique.

Il suffit d’une boussole pour savoir que nous sommes entourés d’une force qui s’aligne avec l’axe du globe, pointant résolument vers l’Arctique tandis que sa traîne indique le chemin de l’Antarctique. Cette bulle de magnétisme invisible est générée par des courants tourbillonnants de particules chargées profondément sous nos pieds. Mais nous savons encore étonnamment peu de choses sur sa formation ou sur la façon dont le champ évolue.

Heureusement pour les géologues curieux, le champ magnétique laisse une marque indélébile sur la croûte terrestre. Figés à l’intérieur de roches magmatiques solidifiées, les minéraux magnétisés peuvent fournir des indices sur l’orientation du champ avant leur refroidissement. Imaginez donc la surprise du géophysicien français Bernard Brunhes lorsqu’en 1906 il découvrit des roches volcaniques magnétisées dans le sens inverse.

Vingt ans plus tard, le géophysicien japonais Motonori Matuyama a testé les soupçons de Bruhnes, apportant la première preuve concrète que notre champ magnétique est plutôt bancal et n’a pas toujours pointé dans la même direction.

Pour commémorer leurs contributions, le dernier grand renversement de polarité du champ a été nommé d’après les deux scientifiques. L’inversion Brunhes-Matuyama décrit un événement qui s’est produit il y a 780 000 ans, lorsque le sud est devenu le nord et que le nord est devenu le sud.

C’est la dernière fois que ce monumental renversement s’est produit. De plus petites déviations dans les positions du pôle appelées excursions géomagnétiques semblent se produire beaucoup plus fréquemment, comprenant un faible basculement il y a environ 41 000 ans lorsque le champ s’est affaibli à seulement 5 % de sa force actuelle pendant quelques siècles.

Éclaircir la connaissance des changements du champ magnétique est loin d’être insignifiant, étant donné que cette bulle nous protège efficacement contre les particules chargées projetées à grande vitesse par le Soleil. Sans lui, une grande partie de notre technologie électronique en surface et en orbite pourrait être forcée de faire face à un bombardement qui risquerait de griller leurs circuits.

Image à partir de : “Un nouveau rendu accéléré du turbulent champ magnétique de la Terre (vidéo)”. (ESA/ SWARM)

Selon le géophysicien Andrew Roberts de l’Université nationale australienne :

Même avec le fort champ magnétique de la Terre aujourd’hui, nous sommes toujours sensibles aux tempêtes solaires qui peuvent endommager notre société basée sur l’électricité.

Si le champ tombe, nous voulons le savoir bien avant que cela ne se produise. Malheureusement, nous ne savons pas vraiment quels sont les indices à surveiller. Les roches ignées (magmatiques) capturent assez bien un aperçu de la direction du champ magnétique, mais il manque souvent des mouvements plus fins en amont. En collaboration avec une équipe internationale de chercheurs, Roberts a donc cherché une source à croissance plus lente. Une stalagmite poussant sur le sol d’une grotte de la province du Guizhou, dans le sud-ouest de la Chine, s’est avérée contenir le meilleur enregistrement.

Les racines de la roche d’un mètre de long ont été déposées pour la première fois il y a environ 107 000 ans. Pendant les 16 mille années suivantes, il a continué à accumuler des couches de minéraux dissous qui comprenaient un composé de fer appelé magnétite, ce qui a permis d’enregistrer des informations sur le champ magnétique. La stalagmite a été découpée en plus de 190 échantillons et analysée à l’aide d’un magnétomètre cryogénique à haute résolution, fournissant une résolution à l’échelle du siècle de la direction et de l’intensité du champ magnétique terrestre il y a 100 000 ans.

Parmi plusieurs plus petites dérives de polarité, ils ont repéré le vacillement d’un inversement il y a environ 98 000 ans, qui est resté inchangé pendant un siècle ou deux avant de reculer à nouveau. Sur une échelle de temps géologique, cette excursion est d’une incroyable brièveté et pourrait suggérer que tout changement significatif à notre bouclier protecteur ne sera pas accompagné de nombreux avertissements.

Selon M. Roberts :

L’enregistrement fournit des informations importantes sur le comportement du champ magnétique, qui s’est avéré varier beaucoup plus rapidement qu’on ne le pensait auparavant.

Les données suggèrent qu’à mesure que le champ de la planète s’affaiblit, les fluctuations de sa force augmentent, ce qui indique des instabilités dans l’activité géologique plus près du noyau externe de la Terre.

Le champ magnétique terrestre s’affaiblit de décennie en décennie, et certains spéculent qu’il s’agit d’une autre excursion, même s’il ne s’agit pas d’un renversement complet.

Des recherches comme celle-ci suggèrent que de grands changements dans notre champ magnétique pourraient être imminents… ou pas…

…alors c’est une bonne chose que les scientifiques y prêtent attention.

L’étude publiée dans PNAS : Multidecadally resolved polarity oscillations during a geomagnetic excursion.