Le champ magnétique de la Terre vieux de plus de quatre milliards d’années

12 août 2015 Mis à jour: 26 juin 2017
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Les scientifiques de l’université de Rochester à New York ont publié une étude dans la revue Science, concluant que le champ magnétique situé autour de notre planète serait âgé d’au moins 4,2 milliards d’années.

Le champ magnétique protège la terre contre les rayons nocifs et les vents solaires. « En fait, ce champ est de 550 millions d’années plus vieux que nous le pensions précédemment », disent les scientifiques. Cette découverte fait suite à l’étude de cristaux découverts dans des échantillons de roches à Jack Hills, en Australie occidentale. Les empreintes du champ magnétique de la terre sont conservées dans ces formations rocheuses de cristaux microscopiques de zircon, situées dans cette région.

Rôle du champ magnétique de la planète

Le champ magnétique de la Terre est une protection contre les vents solaires, les particules venant du Soleil qui dépouilleraient l’atmosphère et l’eau de la planète. « Sans cette protection magnétique ce serait une planète vide, morte », a déclaré le géophysicien John Tarduno de l’université de Rochester.

« Le champ magnétique à la surface de la Terre n’est pas très intense : 100 000 fois moins fort qu’un gros aimant, mais il s’étend jusque dans l’espace et protège notre planète des rayons cosmiques. Il provient des entrailles de la planète où le noyau métallique et liquide est agité de mouvements de convection. Le champ magnétique varie, parfois de manière considérable : il s’est déjà inversé dans le passé de la Terre », ont déclaré Jean-Pierre Valet et Arnaud Chulliat de l’Institut de Physique du Globe de Paris sur France Inter.

Dynamiques magnétiques de la planète

D’après les chercheurs du CNRS, « la Terre a subi au cours des âges géologiques plusieurs renversements erratiques de son champ magnétique. Celui du soleil se renverse quant à lui périodiquement selon son cycle d’activité de 22 ans. Ces dynamiques magnétiques, encore assez mystérieuses, jouent un rôle dans l’exposition de notre planète aux rayons cosmiques ».

« Le champ magnétique de la Terre est créé par des mouvements très désordonnés qui agitent le noyau de fer liquide qui se trouve en son centre : c’est l’effet dynamo », précisent les chercheurs. « Une des caractéristiques les plus étonnantes, révélée par les études paléo magnétiques, est l’inversion aléatoire des pôles magnétiques. Ceux-ci restent proches des pôles géographiques et s’échangent entre nord et sud, environ tous les 100 000 ans, bien que des périodes plus longues sans renversement se soient produites. Les renversements durent quant à eux en moyenne quelques milliers d’années », commentent les scientifiques.

Le dernier renversement a eu lieu il y a 700 000 ans

« La vie sur Terre, et en particulier celle de notre espèce, a déjà résisté à ce type de situation – le dernier renversement a eu lieu il y a 700 000 ans –, actuellement si cela devait se produire nos moyens de communication modernes (satellites, réseaux, etc.) seraient certainement profondément affectés », ont ajouté les chercheurs.

« Comprendre comment le champ magnétique est généré est important, car c’est la particularité fondamentale de la Terre et c’est ce qui la différencie des autres planètes », a déclaré le Dr Jonathan Mound de l’École de la Terre et de l’environnement de l’université de Leeds, au Royaume-Uni. Le processus de fusion à l’intérieur du noyau de la terre génère le champ magnétique et la tectonique des plaques aident aussi à la libération régulière de la chaleur du noyau de la terre.

L’examen des zircons

Les cristaux magnétiques contenus dans les roches anciennes, trouvés dans la région de Jack Hills en Australie, déterminent comment le champ magnétique de la Terre s’est développé au fil du temps. Afin de rechercher les preuves du champ magnétique de la terre, les enquêteurs se sont dirigés vers l’Australie occidentale.

De vieux cristaux de zircon, datant de quatre milliards d’années, ont été découverts dans la région de Jack Hills. Ce sont de minuscules cristaux qui contiennent du fer et qui ont été examinés à l’aide d’un magnétomètre à haute résolution. Ils ont révélé des informations sur le champ magnétique de notre planète au fil du temps.

Les zircons sont les plus vieux minéraux existant sur Terre, spécialement grâce à leur solidité et résistance. Ils peuvent traverser les âges sans subir de modifications majeures au niveau chimique. Ainsi, ce minéral est d’un grand intérêt pour les chercheurs qui espèrent apprendre de son excellente mémoire pour éclaircir les mystères du passé.

À la recherche des zircons australiens

Une équipe de géologues a une nouvelle fois estimé l’âge d’un fragment microscopique trouvé dans l’ouest australien. Le résultat a confirmé les théories données sur les premières années d’existence de notre planète. Le plus vieux matériau terrestre connu à ce jour est un zircon âgé de 4,4 milliards d’années.

En effet, John Valley, géochimiste de l’université du Wisconsin aux États-Unis, fait partie des heureux découvreurs de zircons vieux de 4,4 milliards d’années, il raconte : « Les zircons australiens n’ont pas livré leurs secrets facilement et pour cause les monts Jack sont des landes poussiéreuses aux confins de vastes élevages de moutons situés à 800 km au nord de Perth, la ville la plus isolée d’Australie. Pour rassembler l’équivalent d’un doigt de zircons, nous avons dû collecter des centaines de kilogrammes de ces affleurements, les ramener en camion au laboratoire pour les écraser et les trier. Comme si vous cherchiez quelques grains de sable bien particuliers sur une plage… »

Le zircon, ce minéral de 0,4 mm, est l’un des rares vestiges des premières roches de la croûte terrestre. En l’étudiant à l’échelle atomique, l’Américain John Ualley a confirmé la date de sa cristallisation. Il aura donc fallu moins de 100 millions d’années pour que les premières roches granitiques se solidifient sur une Terre transformée en océan magmatique par l’impact géant qui a formé la Lune.

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