Grâce à sa distance au Soleil, à sa taille et au volcanisme , la Terre est la seule ( en attendant l'envoi de sondes sur Mars et Europe ) à posséder de l'eau liquide. Les 4/5 de sa surface en sont recouverts, tandis que la vapeur d'eau, constituée principalement de nuages, la recouvre à 50%. Cette eau était présente dans le disque protoplanétaire. La question était de savoir où. La mesure du rapport deutérium/hydrogène (D/H) permit de trouver un scénario qui donne un reflet de la réalité. La vapeur d'eau se serait condensée en glace au-delà de 3 à 4 UA, là où la température était inférieure à - 113°C . Puis les grains ont migré vers le centre du nuage pour y être incorporés sous forme d'eau.
Quant à l'origine de la molécule, c'est au sein d'immenses nuages de gaz et de poussières, qu'elle prend naissance. Tout d'abord l'hydrogène primordiale, représentant 78% de l'univers, y est présent. Pour l'oxygène, il est synthétisé dans les étoiles qui le libèrent en explosant (novæ et supernovae). Lors de la compression du nuage par la gravitation, les nouvelles étoiles engendrent les hautes températures permettant le brassage et l'association de 2 atomes d'hydrogène avec un atome d'oxygène.
Pendant longtemps, on a crû que l'eau provenait des volcans, ce qui est vrai. Mais avant ? Pour certains, l'apport des comètes ne devait pas être négligeable, mais une étude récente retrace le mécanisme d'apparition de l'eau.
Tout d'abord la mesure du rapport D/H donne pour la Terre 150 ppm (partie par million) , soit 6 fois plus que dans le nuage protosolaire, où l'on a trouvé 25 ppm pour le Soleil. C'est en analysant les pierre s ramenées de la Lune, que la mesure a pu être faite. En effet, le vent solaire bombarde notre satellite en permanence, puisqu'il n'y pas de protection (ceintures de radiations, atmosphère) comme sur Terre. Les scientifiques se sont alors tournés vers les comètes. Heureusement que les visites furent nombreuses au cours de ces dernières années. Halley, Hyakutake, Hale-Bopp ayant frôlé le Soleil, de grosses molécules étaient présentes dans la queue. Verdict 300 ppm , soit 2 fois plus riche que sur Terre. Elles n'ont participé, tout au plus, qu'à 10% de l'eau terrestre. Puis l'idée fut de trouver l'origine dans les nuages interstellaires, qui doivent conserver la composition du gaz issu du Big Bang, bien que les novæ et autres supernovae les enrichissent en éléments lourds, tel l'oxygène. Mais les observations et mesures effectuées ont donné 800 ppm , c'est-à-dire beaucoup plus que tout le Système solaire.
Un jour, l'idée vint de mesurer le rapport D/H dans les météorites tombées sur Terre. Miracle, il est identique à celui de notre Terre. Ces cailloux proviennent de 2,5 à 4 UA du Soleil. Elles ressemblent aux embryons planétaires qui par collisions successives ont formé les planètes telluriques, donc la jeune Terre. Ainsi l'eau était dans les planétoïdes formés au-delà de la ceinture des astéroïdes.
Lorsque la Terre atteignit la moitié de sa masse actuelle, le rapport des forces a changé. Les corps venus de plus en plus loin, attirés par la force de gravitation terrestre, sont tombés dessus, l'enrichissant en eau. Ces objets de la ceinture devaient être des centaines de fois plus nombreux qu'aujourd'hui. Ils apportèrent donc des quantités importantes du précieux liquide. On estime à 10 fois plus d'eau qu'elle n'en contient aujourd'hui. Une partie a migré dans les profondeurs pour rejoindre les roches hydratées. L'équivalent de toute l'eau des océans se trouve enfoui dans les roches du manteau. Ce qui explique pourquoi les volcans ont expulsé l'eau en surface. Et n'oublions pas que ce qui s'est produit sur Terre, a pu se produire sur Mars, car le volcanisme y fut présent.
Pour François Robert, Directeur du CNRS, au laboratoire de minéralogie du muséum national d'histoire naturelle, l'eau est probablement présente dans le milieu interstellaire, autour des grains de poussières. Ensuite, lors de la formation du Système solaire, la glace s'est vaporisée des régions centrales, alors qu'elle était conservée au-delà de la ceinture des astéroïdes. Il reste à la découvrir sur Mars, Europe ou Ganymède, où la probabilité d'en trouver est très grande. D'où le grand espoir pour les scientifiques de trouver peut-être des signes de vie sur Europe.
voir l'eau dans l' univers , Système solaire ( eau ),
Ciel et Espace n° 339: article de Benoît Garrigues et n° 364: article de Azar Khalatbari: d'où vient l'eau ?
Après la formation de la Terre, la température y était très basse, 4°C . Or, l'eau gèle à 0°C et bout à 6°C sous la très faible pression qui régnait à cette époque. Ce faible écart permis à ce précieux liquide de rester. Sur Vénus, trop proche du Soleil, l'eau s'est évaporée. Mars, trop petite, n'a pas su la retenir.
D'autre part, une évaporation lente fut nécessaire (1,5 millions de m³ par an) pour obtenir l'oxygène, issu de la dissociation des molécules d'eau par le rayonnement solaire.
Cette eau représente une quantité gigantesque : 1,55 milliards de km³ (1 km³ = 1000 milliards de litres)repartit de la façon suivante:
nuages : 150 millions de km³
mer : 1 360 millions de km³
glaces : 29 millions de km³
fleuves : 10 millions de km³
pluies : 1 million de km³
Il pleut 1 million de m³ par seconde. La pluie emprunte seulement 14 fleuves :
17 % pour l' Amazone
le reste pour le Congo, le Mississipi, le Nil etc...
1/3 de l'énergie solaire est utilisée par l'évaporation. Elle s'élève à 100 milliards de m³ par jour. En 37 000 ans toute l'eau passe dans l'atmosphère. Cela s'est déjà produit 100 000 fois .
Chaque seconde 20 kg de vapeur d'eau sont dissociés en oxygène et hydrogène, à haute altitude, par le rayonnement solaire. Le niveau des mers a baissé de 3 m depuis son apparition, par suite de cette perte. L'hydrogène s'évade dans l'espace ( les astronautes, sur le chemin de la Lune, en ont fait d'excellentes photos), tandis que l'oxygène enrichit, depuis seulement 420 millions d'années ( cela ne représente que le 1/10 de l'existence de la Terre), l'atmosphère.
Les algues bleues ont commencé à rejeter de l'oxygène, il y a 2 milliards d'années, mais pas en quantité suffisante.
Il a fallu attendre 4 milliards d'années, pour que le taux puisse atteindre les 2% nécessaires pour faire obstacle au rayonnement ultra-violet et ainsi permettre à la vie de sortir des océans.
Il ne faut pas perdre de vue, que l'évaporation permet au molécule d'eau d'atteindre les UV qui transforment l'oxygène en un isotope 0³, l'ozone, pour nous protéger de ces UV.
Et enfin pour méditer, l'eau potable disponible sur la Terre ne représente qu'une goutte d'eau par rapport à 1 m 3 ou 1 000 litres .
Axe de rotation
L'axe de rotation de la Terre est incliné de 23,5° et décrit un cercle de 26 000 ans sur la voûte céleste, c'est la précession des équinoxes. Ainsi dans 14 000 ans Véga (Lyre) redeviendra l'étoile polaire. En l'an 7600 , Aldébaran (Taureau) sera notre "Nord". Ce déplacement joue un rôle non négligeable dans l'évolution du climat. Mais plusieurs paramètres interviennent dans l'axe de rotation. Il y a la ligne des apsides, qui joint aphélie et périhélie (distance min et max au Soleil), qui fait le tour en 21000 ans. L'excentricité de l'orbite qui passe de 0 à 5,3% selon une double période de 100000 à 400000 ans. L'inclinaison de l'axe varie quant à elle de 1,3° en 41000 ans.
Tout ceci entraîne aux hautes latitudes des variations de 20% sur l'ensemble du climat. Naturellement cela explique l'alternance des périodes glacières et des phases de réchauffement sur l'ensemble de la planète. Sur la photo ci-contre mise en évidence de la rotation à l'aide d'un appareil photo. En pose pendant 15 mn, la Terre a tourné de 3°75, ce qui se traduit par la traînée que les étoiles laissent sur la pellicule.
Saisons |
Hémisphère Nord |
Hémisphère Sud |
printemps |
92j 22h |
20 mars |
89j 17h |
21 septembre |
été |
93j 14h |
21 juin |
89j 01h |
21 décembre |
automne |
89j 17h |
21 septembre |
92j 22h |
21 mars |
hiver |
89j 01h |
21 décembre |
93j 14h |
21 juin |
L'axe de rotation étant incliné, il entraîne une variation du climat. La Terre passe sans arrêt du chaud au froid. Ce sont les 2 vraies saisons. L'été et l'hiver ne manifestent pas de grand changement dans les masses d'air. Le Soleil se trouve à cet instant dans la partie la plus éloignée de l'équateur. Ce sera à 23,5° nord, au tropique du Cancer pour notre hémisphère Nord et 23,5° sud, au tropique du Capricorne, pour l'hémisphère Sud. Cela s'appelle les Solstice d'été et solstice d'hiver, qui ont lieu le 21 juin et le 21 décembre.
D'une période à l'autre, la durée du jour varie et cela en relation des lois de Képler. L'ellipticité de l'orbite et la loi des aires, les saisons ne sont pas égales.
Il faut bien voir que le Soleil ne peut pas être partout en même temps:
Lorsqu'il est au zénith au tropique du Cancer, c'est l'été dans l'hémisphère Nord (21 juin = jour long et nuit courte) et donc l'hiver dans l'hémisphère Sud.
Lorsqu'il atteint le zénith au tropique du Capricorne, c' est l'été dans l'hémisphère Sud (21 décembre = nuit courte et jour long) et l'hiver dans l'hémisphère Nord.
Dans sa course, le Soleil ne reste pas au zénith, aux tropiques. Une fois le tropique atteint, il repart pour l'autre. C'est ainsi qu'il coupe 2 fois l'équateur. Ces passages à l'équateur s'appellent les équinoxe de printemps au 20 mars et équinoxe d'automne au 21 septembre. La durée du jour égale celle de la nuit.
http://athena.cornell.edu/images/kids/marsdial/marking4_th.jpg
Credit: "The Cosmic Perspective" by Bennet et al.
Ce schéma montre le trajet du Soleil aux équinoxes et aux solstices à la latitude de 40° nord.
Ces promenades du Soleil ont pour conséquence une variation quotidienne de la longueur du jour et de la nuit. L'été les jours sont longs et les nuites courtes. L'hiver, c'est l'inverse. Une conséquence directe intervient sur le climat. Nous recevons du Soleil une quantité variable de watt/m 2 donc de chaleur. Plus de Soleil le jour, la chaleur est importante et moins de Soleil nous donne du froid. Comme les masses d'air passent sans arrêt du chaud vers le froid et du froid vers le chaud, cela crée des perturbations. Le mélange de l'air chaud et de l'air froid se fait avec plus ou moins de bonheur. Il y a des pluies ou du Soleil, selon que l'un ou l'autre l'emporte.
http://www.ldeo.columbia.edu/edu/dees/ees/climate/slides/insolation_adg.gif
Pour clore ce paragraphe, rappelons - nous que l'été pour l'hémisphère Sud correspond à l'hiver dans l'hémisphère Nord et que la Terre est au plus près du Soleil, début janvier. Et à l'inverse, l'été pour le Nord, donc l'hiver pour le Sud correspond à l'éloignement maximal du Soleil, début juillet. Ainsi, le Nord est avantagé par des saisons moins marquées, tandis que le Sud voit les océans modérer des contrastes plus importants:
Hémisphère |
Saison |
Soleil |
|
Saison |
Soleil |
Nord |
été pas chaud |
éloigné |
hiver pas trop froid |
près |
Sud |
hiver très froid |
été très chaud |
|
Par convention, l'équinoxe de printemps indique le passage du Soleil à l'équateur lorsqu'il revient dans l'hémisphère nord. En réalité, nous savons tous que cet effet est dû à l'inclinaison de 23°26' de l'axe de la Terre. Toutes les planètes, aussi bien que le Soleil et la Lune, se déplacent dans le ciel le long d'un plan appelé l'écliptique, indiqué par la ligne sinusoïdale sur la carte du ciel ci-dessus. L'écliptique représente le parcours du Soleil, vu depuis la Terre. Or , la Terre possède un axe de rotation incliné par rapport à ce plan. C'est cette inclinaison qui nous donne l'impression que le Soleil monte ou descend, au fil des jours, dans le ciel. Cela se traduit par un mouvement sinusoïdal de l'écliptique, qui apparaît en pointillé sur la carte ci-dessus et expliqué sur le dessin ci-contre, où l'évolution du Soleil semble suivre une route imaginaire sinusoïdale, à partir du point Z (zénith). Le Soleil sera au zénith, à l'équateur aux équinoxes, tandis qu'il y sera au solstice d'été pour l'hémisphère nord et au solstice d'hiver pour l'hémisphère sud.
Voir aussi l'analemme
Nous savons que la Terre tourne sur elle-même en un peu moins de 24 heures. Il n'en fut pas toujours ainsi. Depuis sa création, elle a beaucoup ralentit . Cela fut mesuré grâce à notre connaissance sur les coraux fossiles. Ce ralentissement est occasionné par l'effet de marée du couple Terre-Lune.
Il y a 2 milliards d'années : 1 journée durait 10 heures.
Il y a 400 millions d'années : 1an = 400 jours de 21 heures.
Il y a 53 millions d'années : 1 an = 370 jours de 24 heures.
Les jours étaient plus courts, mais la durée de l'année restait constante, les effets de marées avec le Soleil sont trop faibles. Entre 1870 et 1900, la durée du jour s'est accrû de 10 millisecondes par suite d'une redistribution des masses (atmosphère, océan, marées, noyau central).
Nous savons qu'à des époques plus ou moins récentes, des variations climatiques ont marqué l'évolution du monde. Vers le 9ième siècle, un léger réchauffement a permis aux Vikings de coloniser l'Islande et le Groenland. Au contraire, de 1550 à 1850 environ, un petit âge glacière a refroidi l'Europe avec des conséquences directes sur la famine et l'avenir politique des états. Le plus intéressant est de constater qu'entre 1645 et 1715 aucune tâche solaire ne fut consignée. Ce cycle solaire long fut corrélé par une diminution de 0,4% de la luminosité du Soleil.
Le climat évolue selon des fluctuations de temps et d'amplitude. Ainsi les âges glacières reviennent selon des cycles . Les modèles prévoient un nouvel âge glacière dans moins de 2000 ans, à moins que l'effet de serre n'intervienne et minimise les effets.
Le climat est directement lié au rayonnement solaire , reçu. Il est donc tributaire des humeurs du Soleil. Mais d'autres paramètres interviennent, qui font que la quantité de calories, reçues par m², change . Par principe, par suite de la sphéricité de la Terre, il y a moins de calories reçues par m² au pôles qu' à l'équateur. Mais voyons ces paramètres :
Des petites modifications de la températures des océans, peuvent entraîner des grandes modifications climatiques à l'échelle planétaire. Le dernier exemple connu: El Niño . Son contraire existe : la Niña , qui est un courant froid, dont les effets sont moins bien connus, mais tout aussi catastrophiques. La surface plus chaude ou plus froide de l'océan influence notre atmosphère tous les jours. En étudiant cet effet, l'on peut savoir combien de chaleur est stockée dans cette bouteille thermos, qu'est l'océan.
Aujourd'hui, la persistance de la Niña va perturber le climat de l'ensemble de la planète à commencer par l'hémisphère Nord. La durée et l' influence actuelle de ce courant froid dans le Pacifique, avec des répercussions sur la masse chaude de la partie asiatique, inquiètent les scientifiques chargés de l'étude de ce phénomène. Dans le Pacifique, il existe un mouvement de balancier entre El Niño et la Niña.
El Niño (l'enfant Jésus) est un phénomène qui apparaît vers Noël, le long des côtes chiliennes (c'est l'été) tous les 5 ans ( +/- 2 ans) environ. Grâce aux satellites franco-américain, Topex-Poséidon et Jason, qui mesurent la hauteur du niveau des mers avec une précision de l'ordre du cm, les scientifiques se sont aperçus que l'océan Pacifique voyait sa pente modifiée . En effet, en période normale, les alizés, qui soufflent toujours dans le même sens (hémisphère sud: du sud-est vers le nord-ouest et pour le nord, du nord-est vers le sud-ouest), repoussent l'océan vers l'Australie. Il est donc plus haut vers l'Australie par rapport aux côtes américaines (quelques mètres sur 10 000km).Ceci a pour conséquence de favoriser un courant qui apporte une eau plus froide le long des côtes péruviennes avec beaucoup de poissons et plus d'humidité sur le côté australien.
Tous les 5 ans environ ( 2 à 3 fois par décennies), les alizés perdent de la puissance, ce qui entraîne une modification de la pente océanique. Il y a inversion de sens des courants équatoriaux et des alizés. Il pleut, là où le Soleil doit briller et la sécheresse sévit où il devrait pleuvoir. La température des eaux augmente alors (>30°) sur la côte ouest de l'Amérique du Sud, entraînant cyclones dévastateurs à l'équateur, diminution voire disparition du poisson et une évaporation plus grande, avec pour conséquence des pluies torrentielles sur cette côte ouest . De l'autre côté, se produit l'effet inverse. Il y a moins d'humidité, donc sécheresse avec des incendies catastrophiques. Le phénomène se déplace très lentement ( 30cm/s ). Le réchauffement maximal du cour de l'océan indien, se produit au moment où El-Niño atteint son paroxysme.
Mais les modifications ne sont pas locales, elles sont planétaires avec des répercussions pour nous tous . Tout ceci fut constaté en 1998. C 'est Topex-Poséidon qui permit de comprendre et surtout de prévoir ce phénomène. Par contre, pourquoi les alizés changent-ils, cela reste une énigme qui sera résolue sûrement bientôt. Il est certain que cela provient d'effets qui agissent sur l'océan Pacifique. L'on sait aussi que ces effets décennaux varient tous les 20 à 30 ans.
En Europe, le Gulf Stream nous protége du froid en ramenant de l'eau chaude de l'équateur, tandis qu'en Amérique du Nord, c'est le Labrador qui refroidit le climat en ramenant les eaux du pôle nord. Dans l'hémisphère nord, les courants circulent en sens inverse des aiguilles d'une montre, par suite de la rotation de la Terre.
Dans l'hémisphère nord, les changements de température des océans, sont influencés par les continents, qui dévient les courants et affectent les vents.
Dans l'hémisphère sud, qui a la ½ de moins de continent, les changements sont dus aux variations saisonnières du rayonnement reçu. En janvier, c'est l'été dans l' hémisphère sud avec une distance minimale au Soleil. Mais les mers du sud tempèrent ce surcroît de chaleur. Dans 20 000 ans ce sera l'inverse. C'est ainsi que les océans interagissent de façon différente dans les 2 hémisphères, avec l'atmosphère et les continents.
Dès le 7 décembre 2001, Jason va remplacer Topex-Poséidon.
Voici les sites contenant informations et images sur El Niño et Jason.
http://www.jason.oceanobs.com/html/missions/jason/heritage_tp_fr.html
topex poseidon: http://www-aviso.cnes.fr/HTML/information/frames/missions/tp_fr.html
faq: http://www.jason.oceanobs.com/html/faq/welcome_fr.html
au fil de l'onde, rôle de jason: http://www.jason.oceanobs.com/html/kiosque/dossiers/jason1/welcome_fr.html
images: http://www.jason.oceanobs.com/html/portail/galerie/banque_img_welcome_fr.php3
image du mois: http://www.jason.oceanobs.com/html/actualites/image_du_mois/welcome_fr.html
La terre est protégée par un cocon magnétique , empêchant les rayons mortels, issus du Soleil, de nous atteindre. Lorsqu'ils arrivent au niveau de la Terre, ils sont pris dans le champ magnétique terrestre et sont rejetés au loin dans la queue magnétique de la Terre, qui est soufflée à l'opposé du Soleil, par le vent solaire.
http://science.nasa.gov/
Le différentiel existant entre la vitesse du noyau et celle de la rotation lente, ainsi qu'entre l'inclinaison des 2 axes, magnétique et rotation, engendrent des phénomènes de convection qui sont à l'origine du magnétisme terrestre, tout comme une dynamo fabrique de l'électricité. Le brassage de cette matière fluidifiée ( 6000°C ) entraîne une grande agitation moléculaire qui arrache des électrons aux atomes, les transformant en ions . C'est la naissance du magnétisme.
Le champ magnétique est exprimé en gauss ou en gamma :
1 G ( gauss) = 100 000 gamma = 0,000 1 tesla (champ magnétique terrestre: 0,5 G ) .
Aux pôles, il est de 70 000 gamma et à l'équateur de 33 000.
Le champ magnétique terrestre ressemble à celui produit par un barreau aimanté . Les lignes de forces décrivent des boucles du pôle sud vers le pôle nord magnétique.
Le pôle sud de ce barreau correspond au pôle nord géographique . Nous savons tous, que les pôles de même nom se repoussent.
La polarité changent fréquemment de sens , ainsi au cours de ces 10 000 dernières années, il a changé des dizaines de fois ( 300 fois en 180 millions d'années ). La preuve en a été apportée par les pierre s retrouvées dans diverses régions. Des laves retrouvées dans l'Oregon révèlent que le champ magnétique a tourné de 80° en quelques jours. Les scientifiques ignorent la cause de ce changement rapide . En moyenne, un changement s'effectue en 5000 ans. Il peut entraîner des modifications des ceintures qui nous entourent , qui nous protègent des rayons ultra-violet et cosmiques, apportant des dommages aux êtres vivants . Mais l'homme a déjà connu ce phénomène et a su s'adapter.
Ce champ magnétique crée des ceintures qui enveloppent la Terre. On observe en fait 2 ceintures, l'une à 5 000 km et l'autre à 30 000 km . Ce sont les ceintures de Van Allen , du nom de leur découvreur. Il y a aussi des couches ionisées (D, E, F 1 , F 2 ) qui se répartissent ainsi:
D : de 50 à 90 km
E : de 100 à 120 km .
F 1 : à 200 km .
F 2 : de 300 à 500 km .
Variations du champ magnétique
Deux millions d'années de variations du champ magnétique terrestre
Pour tenter d'éclaircir le mystère non résolu de l'origine des inversions du champ magnétique terrestre, des chercheurs de l'Institut de physique du globe de Paris (CNRS - Université de Paris 7) (1) et du Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (CNRS-CEA) ont étudié la variation de l'intensité du champ magnétique dipolaire au cours des deux derniers millions d'années. Ils ont analysé des sédiments provenant de différents bassins océaniques répartis autour du globe. Les résultats, publiés dans la revue Nature du 9 juin, révèlent de nouvelles propriétés du champ magnétique associées aux inversions.
Le champ magnétique terrestre, que l'on assimile à un dipôle à la surface de la Terre (dont les pôles attirent la pointe aimantée de la boussole), ne cesse de varier au cours du temps au point de pouvoir s'inverser fréquemment à l'échelle des temps géologiques : le pôle nord passant au sud et réciproquement. Cette particularité bien connue en géologie a permis d'établir une échelle de temps utilisée pour dater les roches. L'origine et les mécanismes associés à ces inversions restent à éclaircir. On sait que le champ magnétique est induit par des courants animant l'alliage de fer et de nickel en fusion qui constitue la partie liquide du noyau de la Terre. C'est ce que l'on appelle la dynamo terrestre. On pense que si le champ varie à la surface de la Terre, c'est vraisemblablement que les courants du noyau liquide, situé à plus de 2900 km de profondeur, ne sont pas stables. Que se passe-t-il dans le noyau qui provoque une inversion du champ magnétique ? On ne le sait pas encore. Pour tenter d'élucider ce mystère qui mobilise les spécialistes de tous pays depuis des décennies, deux voies complémentaires sont possibles : la modélisation numérique ou expérimentale et l'analyse précise des variations du champ magnétique au cours du temps.
C'est cette dernière voie qu'ont choisie Jean- Pierre Valet et ses deux collègues Laure Meynadier et Yohan Guyodo depuis plusieurs années. Ils ont analysé finement les variations du champ magnétique enregistrées par l'aimantation des sédiments marins provenant de différents bassins océaniques répartis autour du globe. Pour la première fois, ils viennent de reconstituer l'évolution de l'intensité du champ dipolaire à l'échelle globale au cours des deux derniers millions d'années. Cette intensité fluctue considérablement au cours du temps, même entre deux inversions quand le dipôle est considéré comme étant stable. Les chercheurs ont observé différentes périodes correspondant à des intensités moyennes du dipôle sensiblement différentes. Ils montrent que plus cette intensité moyenne est faible, plus la fréquence des inversions est grande : en effet, pendant ces périodes de faible intensité moyenne le champ continue à fluctuer avec la même amplitude. Il atteint donc d'autant plus fréquemment des valeurs très faibles. C'est alors que des instabilités importantes peuvent aboutir à un renversement du pôle. Au cours de ces deux millions d'années plusieurs inversions se sont produites. Pour chacune d'elles les chercheurs ont constaté un comportement systématique : l'intensité diminue régulièrement avant chaque inversion pendant 60 à 80 mille ans, puis augmente très rapidement lorsque le renversement est achevé. Cette dissymétrie témoigne de mécanismes différents qui restent à comprendre lors de ces phases de dégradation et de régénération du champ.
Ces observations sont précieuses pour les modélisateurs qui doivent les confronter aux résultats des modélisations numériques de la dynamo terrestre et parvenir à comprendre les mécanismes des inversions.
Laboratoire de géomagnétisme, paléomagnétisme et géophysique de surface et Laboratoire de physique et chimie des interactions géologiques (CNRS - IPGP - UP7)
Source(s)
Geomagnetic dipole strength and reversal rate over the past two millions years
Nature, 9 juin 2005
Jean- Pierre Valet (1), Laure Meynadier (2), Yohan Guyomo (3)
1-Géomagnétisme et paléomatgnétisme (CNRS-IPGP-UP7)
2- Géochimie et cosmochimie (CNRS-IPGP-UP7)
3- Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (CEA-CNRS)
http://www.insu.cnrs.fr/web/article/art.php?art=1436
VOIR les IMAGES ( aurores
L'image ci-dessous, où le rouge et le vert dominent, est celle d'une aurore polaire australe, photographiée à bord de la Navette Discovery , lors du maximum solaire de 1991. Les aurores sont provoquées par la collision des électrons de hautes énergies avec les atomes de la magnétosphère de la Terre. La couleur rouge se produit entre 200 et 500 km d'altitude par la collision des atomes d'oxygène, visible à 630 nm ou 6300 Å (angström) de longueur d'onde, tandis que la couleur verte trahit des collisions entre 100 et 250 km d'atomes d'oxygène à 557,7 nm ou 5577 Å. La lumière se produit lorsque l'atome retourne à son état naturel d'excitation. C'est le passage d'un électron d'une orbite périphérique vers une orbite inférieure, qui entraîne la libération d'un photon.
Au moment du maximum solaire les tempêtes magnétiques sont plus nombreuses. La technique nécessite de longues périodes d'exposition sur des films sensibles (1600 ASA). De tels films ne sont utilisables que pendant les vols de courtes durées dans la Navette s pat iale et non pas dans l'ISS, car ils deviennent inutilisables par de longues périodes d'exposition au rayonnement cosmique, qui traverse tout. Une photo d'aurore, prise en avril 2001, lors d'une "bourrasque" de vent solaire, ne montra qu' une lueur verte de basse énergie.
(voir: Earth Observatory ). |