Pôles magnétiques, le grand retournement

Description du podcast :
durée : 00:58:31 - La méthode scientifique - par : Nicolas Martin - Que connaît-on des inversions passées du champ magnétique terrestre ? Comment les a-t-on découvertes ? Qu’est-ce qu’un renversement ? Peut-on prédire la prochaine inversion et quelles conséquences cela pourrait-il avoir ? - réalisé par : Elisabeth Miro

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https://www.franceculture.fr/emissions/la-methode-scientifique/la-methode-scientifique-du-mardi-12-juin-2018

Transcription du podcast :
saviez-vous qu'il y a 800000 ans ou si vous suiviez votre boussole sans cesse vers le nord vous auriez atteint l'Antarctique soit notre Sud actuelle en 4 milliards et demi d'années le Nord n'a pas toujours été le Nord ni le sud le sud de retournement des pôles magnétiques se produisent de façon régulière du fait de la structure du noyau métallique de notre planète la périodicité moyenne est d'environ 100000 ans entre de retournement puisque la dernière a eu donc lieu il y a 780000 ans nous sommes très en retard sur le programme cela veut-il dire que le prochain grand retournement et sur le point de se produire rien et moi sur ton boule magnétique Le Grand retournement c'est le problème qui va nous occuper dans l'heure qui vient bienvenue dans la méthode scientifique et pour nous servir de boussole au cours de cette émission no de guide son Jean-Pierre Valley bonjour il était géophysicien spécialiste de l'histoire du champ magnétique terrestre et directeur de recherche CNRS à l'Institut de physique du globe de Paris et Julien Aubert bonjour bonjour vous êtes chercheur CNRS Ali PGP galement directeur de l' équipe dynamique des fluides géologique vous pouvez suivre cette émission comme chaque jour sur les ongles de France Culture ainsi que en vous abonnant un autre compte twitter est la méthode FC alors on va commencer tout de suite par me débarrasser de la question qui fâche est-ce que nous sommes vraiment à la veille d'un retournement des pôles magnétiques Jean-Pierre Valais alors on peut y répondre de différentes façons soir en essayant de produire des modèles statistiques en fonction de ce concept du passé où mène en fonction de ce qu'on croit connaître du des mouvements du fluide conducteur à l'intérieur du noyau qui est à l'origine du champ magnétique terrestre pour ma part je me concentrer sur site et surtout nous apprendre passé et puis Julien répondra à plus avant ce qui concerne la dynamo elle-même le comportement de la dynamo si on regarde l'évolution du champ magnétique dans le passé et qu'on essaie de retracer son intensité c'est tout le travail du paléomagnétisme cette science qui consiste à essayer de retracer l'évolution du champ magnétique au cours des temps géologiques qui est votre domaine de recherche par ailleurs j'ai bien on se rend compte qu'en fait la variabilité du chant était énorme et que ce chant 3D croix avec des sens périodicité apparente mais en tout avec une irrégularité qui fait que effectivement très difficile à prévoir et en particulier de prévoir son évolution l'autre caractéristiques c'est que la valeur de l'intensité du moment dipolaire du moment du champ actuelle on va dire avoir une intensité aussi faible que disons 2 ans et demi et peut-être même encore moins 10 puissance 22 ans perd mètre carré qui veut dire qu'on est très très loin des conditions requises pour produire une inversion alors effectivement il se trouve que l'intensité du champ 10 minutes depuis maintenant 1000 à 15 ans avec une vitesse qui semble varier en fonction des en fonction des âges et que c'est à partir de cette diminution de l'intensité du champ qu'on peut faire l'hypothèse qu'on se diriger vers une inversion mais encore une fois lorsqu'on regarde les courbe d'évolution de la de l'intensité de sang dans le pass et que on intègre des données actuelles on se rend compte qu'on n'est pas du tout sorti de la variabilité naturelle le problème majeur Julien Aubert pour supposer une inversion du champ c'est toujours un problème d'échelle Seychelles à laquelle nous sommes en train de regarder par rapport aux échelle géologique de des 4 milliards et demi d'années terrestre c'est toujours évidemment nous qui nous paraît des fluctuations petite sur des fluctuations très importante chez Lelette inversement oui tout à fait alors le problème que vous poser c'est un petit peu celui de l'horizon prédictibilité en fait de prêt c'est la même chose que les 5 jours de la météo liée à la nature non linéaire comme on dit en physique du système qui régit la génération du champ magnétique terrestre il y a un effet papillon qui sensibilité aux conditions initiales donc on peut partir de deux et à très proche et puis divers j'ai complètement donc cet effet papillon il a été quantifier de plusieurs manières dépendant de complexité du site du modèle qu'on emploie pour essaie de prédire si on prend une simulation informatique de la dynamo de la géodynamique produit ce champ complète on a à peu près une centaine d'années de prison de prédictibilité si on prend un modèle beaucoup plus simple on peut arriver à 40000 ans et avoir un petit peu un système de prévision de Orly warning comme on dit un petit peu à la coque pour les tremblements de terre où les tsunamis on peut cesser d'ailleurs une étude qui a été fatal IPGP récemment par nos collègues je pense qu'on va en entendre parler au nom du reportage tout à l'heure donc ça permet effectivement de dire que oui peut-être il ne se passera rien dans les 5000 ans à venir maintenant la question c'est est-ce que l'on n'a pas trop simplifiés de système puisque l'on complexifie plus l'horizon de prévisions à de prédictibilité de tombe sur réduire et donc la question c'est quel degré de complexité qui va tout capturer et ça je crois qu'on ne peut pas encore le dire alors on va essayer de con de quoi il s'agit comment écrit ce champ magnétique pourquoi est-ce qu'il est si difficile d'anticiper c évolution moyen ou à long terme puisque comme vous venez de dire Julien Aubert on peut anticiper à très court terme avec une assez fine précision peut-être faut-il commencer par expliquer comment fonctionne sur pôle magnétique va te rappeler simplement Jean-Pierre Valais que il n'y a pas que la terre qui a champ magnétique dans le cimetière a eu un champion ne trouve que des traces fossiles de se change quelque sorte on est en particulier des bandes d'anomalies magnétique à la surface de Mars qui sont la preuve vivante que non seulement il y a eu un champ mais que programme en ce chantier renversé aujourd'hui au moment où il était actif Vénus n'as pas de chance les autres planètes qui sont des planètes gazeuses genre et caetera sont des planètes Jupiter a un chantier très important mais les mécanismes sont fondamentalement différents de ceux qu'on a à l'intérieur de la terre donc même si on peut faire des analogies allô resto hâtivement limitée une fois il fait ce que ce que vous dites quand vous rappeler que Marseille a champ magnétique ce qu'il faut rappeler c'est peut-être Julien Aubert que le champ magnétique son champ magnétique ne serions pas là pour en parler c'est ça ça ça ça peut être débattu parce que l'absence de champ magnétique c'est une augmentation de l'impact des rayonnements l'issue du vent solaire qui sont émis par le soleil donc potentiellement plus de aussi une destruction de la couche d'ozone donc plus de rayonnement ionisant plus de ultra ultra violet donc probablement plus de cancer maintenant je pense qu'il faut rappeler que l'humanité très très fort pour introduire tout un tas de cancérogène dans la nature elle-même donc l'effet du champ magnétique c'est peut-être pas comment dire sur la sur la biosphère c'est quelque chose qui est intéressant d'un point de vue fondamental mais peut-être d'un point de vue pratique c'est surtout les faits sur les activités technologique humaine du champ magnétique qui est important parce qu'aujourd'hui nos activités sont tellement dépendante de notre maîtrise du phénomène électromagnétique que le moindre orage magnétique c'est-à-dire une bouffée de vent solaire qui arrive à plusieurs centaines de kilomètres par seconde de plus de soleil et qui nous attend et qui donc provoque une perturbation du système de courant de la méthode faire ça c'est beaucoup plus comment dire compliqué pour l'opération des satellites pour la l'opération du gps pour les infrastructures conductrice à grande échelle aussi tout ce qui infrastructure conductrice à grande échelle va y avoir du courant induit là-dedans donc donc l'augmentation d'intensité va finir par créer des problèmes donc tout ça finalement c'est des questions auxquelles aujourd'hui nous sommes confrontés et qui sont peut-être finalement plus importante d'un point de vue sociétal plex voir discuter on se retrouve souvent souvent souvent planétologie que c'est le champ magnétique comme un prérequis bas la protection des la possibilité de l'apparition de la vie sur les sous-vêtements faut je pourrai pas vous rentrez directement parce que je suis pas moi-même biologiste mais c'est pas le champ magnétique lui-même qui nous protègent des principaux les principaux d'engagement du champ c'est plus lié à des effets de rayonnement ionisant au rayonnement ionisant c'est plus l'atmosphère qui nous en protège parce qu'en fait ils proviennent des émissions en provenance du cosmos et puis du soleil aussi qui nous avons Bard breton et de et de particule alpha diverses et sérieusement en fait c'est bon c'est proton par exemple l'anche combiné avec d'autres atome dans l'atmosphère pues le chat est faible plus ils ont la propriété de pénétrer dans les basses couches de l'atmosphère et donc de se combiner avec d'autres atomes et finalement il y en a qui montrait petits vont atteindre la terre et même en l'absence de chant il y en aura il y en aura toujours qui attendront bien sûr particulièrement Galaxy qui sont les plus les plus puissant mais de là à penser que ça pourrait empêcher le développement c'est certainement une un facteur infatrini donc bien sûr mais s'il pas certain que ça puisse l'atmosphère et notre principale protecteur pour revenir au est-ce qu'on disait tout à l'heure à propos des perturbations m'en souviens tous par exemple je pensais important de parler parce que le danger mais pas complètement écartée dans notre civilisation moderne ou souviens tous par exemple de cette panne d'électricité gigantesque JO 1989 au Québec il se loger le Québec pendant 10 heures dans l'obscurité totale et dans quel état de programme les pays civilisés quand même une en particulier ceux qui vivent à ceux qui sont à des latitudes suffisamment élevé CP il a quand même développe des programmes de correction de protection en particulier états-unis d'ailleurs parce que le réseau transformateur sabse LCD effet boule de neige et il suffit que des courants induits comment ça a déclenché d'épargne sur un réseau de transformateur et ça peut se propager à l'ensemble du pays il y a même des gens qui sont amusés à modéliser à calculer évidemment de l'effet gigantesque pourrais avoir et il est complètement impossible qu'on puisse imaginer une coupure totale il y a une très grosse éruption solaire on viendra sur les éventuelles conséquences d'une d'une clé Bisman du du du champ magnétique terrestre suite à un retour de mon excursion on en reparlera tout à l'heure peut-être faut-il rappeler ce qui se passe exactement puisqu'on on parlait de différentes planètes du système solaire qu'est-ce qui se passe sur terre quand il est généré Julien Aubert ce champ magnétique qu'est-ce qui se passe à l'intérieur dans le noyau pour que il y a un pôle Nord et pôle Sud déjà ce qui est rigolo c'est que finalement on a commencé l'émission depuis une dizaine de minutes et on n'a pas dit ce que c'était qu'un chamallow c'est un objet extrêmement familière que tout le monde tout le monde voit les lignes de ce champ dans qu'est-ce qu'un champ magnétique c'est la description physique des forces qui s'exercent sur et sont aussi exercé par les charges électriques en mouvement c'est aussi une propriété de la matière dans le sens où ça peut s'organiser au niveau atomique et devenir une propriété qui d'ailleurs est à l'origine du paléomagnétisme c'est-à-dire le magnétisme figé dans les roches dans le noyau de la Terre on a justement décharge électrique en mouvement fluide conducteur essentiellement dû faire du nickel animé de mouvements de convection parce que la terre se refroidit perçeur froid distant et convection crée des mouvements qui sont dans un champ magnétique préexistant ça va être un problème de poulet bœuf donc en imaginant magnétique préexistant et ses mouvements de conducteur induit provoque des courant électrique dans sur Meetic ici c'est courant électrique s'organise correctement ils vont eux-mêmes être à l'origine d'un champ magnétique qui suce tout se passe bien renforcera le pré existentielle l'histoire de poulet bœuf et c'est comme ça que c'est paradigme actuel qu'on a pour la génération du champ magnétique de la Terre et d'un certain nombre de planètes du système solaire c'est très chaotique très dépendant du temps c'est d'ailleurs la raison pour laquelle le dipôle magnétique c'est-à-dire le l'axe l'axe de composante principale du champ magnétique qui sort et qui rentre dans la terre parce que le chaume et il ne peut pas être monopolaire il doit être au moins dipolaire donc avec un endroit où ça serait un endroit que ça rentre ça n'arrête pas de bouger une bouche à plusieurs dizaines de kilomètres par an actuellement je crois qu'il remonte vers le nord me semble-t-il aux dernières nouvelles il faut il faut d'ailleurs réactualiser en permanence c'est important pour les CM2 navigation à l'endroit le problème de la navigation c'est ce qui a été à l'origine de l'observation la plus ancienne de la variabilité du champ magnétique qui a été fait par aller à la fin des années 1890 où justement le problème était de comprendre pourquoi les lignes agonale c'est-à-dire les lignes dans lesquelles la boussole exact exactement le nord géographique donc on aligne le nord magnétique avec le nord géographique ça ne se passe qu'à certains endroits du globe et Céline bouge vers l'ouest et c'est ce qu'on appelle la dérive génétique vers l'ouest et c'est cette dérive qui finalement a été le premier bloc montrant la variabilité du champ magnétique terrestre sur le fait qu'on peut pas prendre le modèle d'un aimant permanent puisque ça bouge et on va vous renvoyer vers le mur nous avions consacré à justement la structure du noyau et du manteau terrestre au explication avez passé une heure à comprendre et à se comprendre ce que vous voulez d'expliquer CRC problème de la poudre bluff savoir est-ce que le champ magnétique Craigslist qu'il arrive qu'il a été allumé un moment donné ce qui est encore pour le moment vous le confirmer Julien Aubert un vrai domaine de recherche auquel on a pas de réponse ne sais pas si ils ont que la corde de simulation qui sont des simulations numériques donc simulation dans des ordinateurs des équations de la physique qui sont basés sur les principes que je viens d'énoncer cet accord de simulation avec les observations et aujourd'hui tel que ce qui est une ceux qui restent pour certains une croyance le reste vraiment pour une extrême minorité c'est un paradigme complètement accepté alors peut-être une question du coup puisque on a comparé voulais de le faire ce champ magnétique un dipôle les dipôles c'est effectivement les tests qu'on fait comme vous l'avez dit avec de l'huile