CHAMP MAGNÉTIQUE TERRESTRE ou CHAMP GÉOMAGNÉTIQUE
GÉOMAGNÉTISME ou MAGNÉTISME TERRESTRE
La Terre possède un champ magnétique global de grande échelle, appelé champ géomagnétique, qui s’étend sur plusieurs dizaines de milliers de kilomètres dans l’espace environnant. Ce champ est principalement généré par les lents mouvements de convection du métal liquide à l’intérieur du noyau terrestre. D’autres sources contribuent au champ géomagnétique : certaines sont internes à la Terre, comme […] Lire la suite
PALÉOMAGNÉTISME
Comme son nom le suggère,le paléomagnétisme repose sur l’étude du champ magnétique ancien de la Terre. Cette discipline des sciences de la Terre a connu son plein essor à partir des années 1960. Elle a fortement contribué à démontrer l’expansion des fonds océaniques et, plus généralement, à la formulation de la théorie de la […] Lire la suite
AÉRONOMIE
Dans le chapitre « Interactions de l'atmosphère avec la Terre et l'espace » : […] On peut considérer que l'atmosphère terrestre s'étend jusqu'à une altitude de l'ordre de 2 000 à 3 000 km où les collisions sont devenues tellement rares que la température des constituants neutres perd son sens physique habituel. Toutefois, il faut tenir compte de ce qui se passe au-dessus de cette altitude ainsi que des phénomènes au sol. Les figures 10 et 11 indiquent schématiquement les inter […] Lire la suite
ARCHÉOLOGIE (Traitement et interprétation) - L'archéométrie
Dans le chapitre « La prospection » : […] La prospection archéologique constitue une phase préparatoire de toute recherche méthodique. Bien menée, elle peut fournir des renseignements assez riches pour permettre l'économie d'une fouille. Avec l'apport de la technologie, l'archéologie fait de plus en plus appel à des techniques modernes pour détecter, à partir de la surface du sol, des vestiges enfouis dans le proche sous-sol. Les techniq […] Lire la suite
ARCHÉOMAGNÉTISME
L'archéomagnétisme d'un matériau est l'ensemble des propriétés magnétiques de ce matériau résultant d'une transformation physique intervenue dans le passé qui a fixé dans le matériau considéré les paramètres du champ magnétique de l'endroit où il se trouvait, à l'instant de la transformation. Cette transformation étant liée à une élévation de température, l'archéomagnétisme est aussi connu sous le […] Lire la suite
AURORE POLAIRE
Dans le chapitre « Particules aurorales et sous-orages magnétosphériques » : […] Bien que le rôle essentiel des électrons ait été prédit dès le début du xx e siècle, ce n'est qu'au cours des années cinquante, avec les premières mesures en ballons stratosphériques du rayonnement X de freinage puis, surtout, avec les données obtenues sur fusées pendant l'Année géophysique internationale, que l'on put les identifier sans ambiguïté. Depuis 1958, le lancement d'un très grand nombr […] Lire la suite
DÉRIVE DES CONTINENTS
Dans le chapitre « Paléomagnétisme et expansion océanique » : […] Dès le début du xx e siècle, on avait montré que certaines roches, notamment les basaltes et les grès rouges, conservaient la trace du champ magnétique régnant au moment de leur genèse. Les travaux se développèrent peu à peu et se perfectionnèrent jusqu'en 1956, époque à laquelle plusieurs auteurs purent affirmer, indépendamment les uns des autres, que les données paléomagnétiques en provenance d […] Lire la suite
GÉOLOGIE - Géologie contemporaine
Dans le chapitre « Géophysique » : […] La géophysique est définie comme l'application des méthodes de la physique à l'imagerie du globe, de la surface vers la profondeur, et à la modélisation des processus qui y sont à l'œuvre. Son irruption dans le monde de la géologie après la Seconde Guerre mondiale a permis de formaliser la théorie de la tectonique des plaques. En effet, la dérive des continents proposée par Wegener plus de cinqua […] Lire la suite
GÉOPHYSIQUE
Dans le chapitre « Le champ magnétique terrestre » : […] On sait, depuis les travaux de Gauss au xix e siècle, que la partie principale du champ magnétique terrestre est d'origine interne et ressemble beaucoup au champ que générerait un aimant très puissant placé au centre de la Terre. Ce champ est créé par la circulation d'un fluide conducteur, du fer en fusion essentiellement, dans la partie liquide du noyau de la Terre, entre 2 890 et 5 150 kilomè […] Lire la suite
MAGNÉTISME
Dans le chapitre « Application du magnétisme des grains fins aux sciences de la Terre » : […] Les roches qui composent la croûte terrestre contiennent des grains ferromagnétiques, généralement noyés dans une matrice peu ou pas du tout magnétique : ces roches ont donc pu enregistrer, au cours des ères géologiques, toute l'histoire magnétique de notre planète, exactement de la même façon que sont enregistrées sur un ruban ou un disque magnétique les variations du champ magnétique d'une tête […] Lire la suite
MAGNÉTISME (notions de base)
Dans le chapitre « Le géomagnétisme » : […] Le globe terrestre est la source d’un champ magnétique qui est compris comme résultant du mouvement d’une masse de fer et de nickel liquide (de température très élevée) autour d’un noyau interne solide. Les courants électriques parcourant cette masse de fer lui font jouer le rôle d’une dynamo naturelle. Bien qu’il soit à peu près constant à l’échelle humaine, ce qui permet de se fier aux boussol […] Lire la suite
MAGNÉTOSPHÈRES
On a initialement donné le nom de magnétosphère aux régions les plus éloignées de la surface du globe. On voulait ainsi traduire l'influence prédominante du champ magnétique terrestre sur le comportement du milieu qui ne contient pratiquement plus de particules électriquement neutres ; le rayonnement ultraviolet du Soleil brise ces dernières en composantes porteuses de charges électriques : les é […] Lire la suite
MATIÈRE (physique) - Plasmas
Dans le chapitre « Plasmas de l'environnement terrestre » : […] L'ionosphère est la partie ionisée de la haute atmosphère. Elle s'étend approximativement de 60 kilomètres (en dessous, l'ionisation est négligeable) à 1 000 kilomètres, où commence la magnétosphère. L'ionisation y est due principalement au rayonnement ultraviolet solaire, mais aussi à des particules de haute énergie d'origine galactique, solaire, ou magnétosphérique. Les réactions chimiques très […] Lire la suite
OCÉAN ET MERS (Géologie sous-marine) - Étude des fonds sous-marins
Dans le chapitre « Apports du géomagnétisme » : […] Des mesures détaillées de l'intensité du champ magnétique terrestre, permettant l'établissement de cartes d' anomalies en mer, ont d'abord été réalisées (B. C. Heezen et al., 1953) à l'aide des sondes à saturation inventées pour la chasse aux sous-marins de la Seconde Guerre mondiale. Puis l'invention des magnétomètres à protons (1954) a rendu la mesure en mer tout à fait facile et a permis de mu […] Lire la suite
ORIENTATION ANIMALE
Dans le chapitre « Navigation par repères magnétiques » : […] Selon W. Wiltschko et R. Wiltschko (1975-1976), la navigation des migrateurs nocturnes serait guidée avant tout par les variations du champ magnétique terrestre et, secondairement, par les indices astronomiques fournis par les constellations. Par nuit claire, l'application d'un champ magnétique artificiel déplaçant le nord magnétique de 120 0 a pour effet de détourner les oiseaux dans cette dern […] Lire la suite
PÔLES DÉRIVE DES
Dans le chapitre « L'accélération brutale du pôle Nord magnétique » : […] Depuis sa première localisation par Ross, le pôle Nord magnétique dérive dans la direction nord - nord-ouest, c'est-à-dire vers la Sibérie. Mais, alors que sa vitesse était restée inférieure à 15 km/an pendant près de 160 ans, celle-ci a soudainement augmenté vers 1990 pour atteindre près de 60 km/an au début des années 2000 et se stabiliser aujourd'hui vers 55 km/an. Aucun phénomène de ce type n […] Lire la suite
PREUVE PALÉOMAGNÉTIQUE POUR LA DÉRIVE DES CONTINENTS (S. K. Runcorn)
Au milieu du xx e siècle, en sciences de la Terre, alors que fixistes et mobilistes s'opposent, une découverte majeure va faire évoluer le débat : l'aimantation naturelle rémanente (A.N.R.) de certaines roches, ou aimantation fossile permanente. Le principe en est simple : certaines roches gardent en mémoire les caractéristiques (direction et latitude) du champ magnétique terrestre qui régnait […] Lire la suite
PROSPECTION MAGNÉTIQUE
Les possibilités de prospection magnétique des sites archéologiques reposent sur le fait qu'à différents types de vestiges enfouis correspondent des anomalies facilement repérables dans le champ magnétique. L'utilisation de certains instruments de mesure du magnétisme par des archéologues amateurs, voire par des pilleurs, est liée dans l'esprit du public à la détection d'objets métalliques ; mais […] Lire la suite
STRATIGRAPHIE
Dans le chapitre « Approches chronologiques » : […] L'aspect chronologique de la stratigraphie est abordé par les approches lithologique, géochimique, paléomagnétique, paléontologique et géochronologique. Chacune se fonde sur des principes géologiques propres et dépend de facteurs externes et de facteurs locaux. L' approche lithologique considère la nature de la roche qui dépend des apports (facteur externe) et du milieu de dépôt (facteur local). […] Lire la suite
TECTONIQUE DES PLAQUES
Dans le chapitre « L'expansion océanique » : […] L'hypothèse de l'expansion océanique a été émise par Harry H. Hess (1960-1962) à partir, d'une part, de la forme des rides médio-océaniques avec leur rift médian d'aspect extensif, d'autre part, de l'existence de plans sismiques, découverts avant la Seconde Guerre mondiale par le géophysicien japonais Kiyoo Wadati, puis redécouverts plus tard par le sismologue américain Hugo Benioff, dont ils por […] Lire la suite
TECTONOPHYSIQUE
Dans le chapitre « Migration des pôles et mobilité continentale » : […] Le paléomagnétisme apporta ensuite de nouvelles informations. Le principe consiste à retrouver, dans des roches d'un âge déterminé, l'orientation du champ magnétique au moment de leur formation, qu'il s'agisse de roches sédimentaires comportant des particules magnétiques qui se sont orientées dans le champ au moment de leur sédimentation, ou de roches magmatiques qui ont fossilisé le champ magnét […] Lire la suite
TERRE - La planète Terre
Dans le chapitre « Mouvements dans le globe terrestre » : […] Si les connaissances sur la forme et la structure du globe terrestre sont dues, pour l'essentiel, à la gravimétrie et à la sismologie, le magnétisme est à l'origine de la découverte et de la mesure des mouvements dans le globe. Le champ magnétique terrestre correspond à un dipôle magnétique dont l'orientation ne coïncide pas avec l'axe de rotation de la Terre : le pôle Nord magnétique est situé […] Lire la suite
Aurore polaire : principe de formation
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Principe de formation des aurores polairesLe Soleil émet continuellement un flux de particules chargées électriquement appelé vent solaireEn atteignant la Terre, la majorité de ces particules sont déviées par la magnétosphère, le champ magnétique de la Terre, et reprennent leur course...
Crédits : Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.
Échelle chronologique des inversions de polarité géomagnétique
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Échelle chronologique des inversions de polarité géomagnétique Les mesures de polarité ont porté sur diverses laves datées par la méthode potassium-argon (d'après Cox, Doell et Dalrymple)
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Lignes de forces du champ magnétique terrestre
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Allure générale des lignes de force du champ magnétique terrestre (créé dans le noyau de la Terre, celui-ci jouant le rôle d’un aimant permanent), qui sont déformées par le vent solaire
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Aimantation thermorémanente des roches volcaniques
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Au-dessus de la température de Curie du minéral, ici à 580 0C dans le cas de la magnétite, les moments magnétiques sont soumis en permanence à l'agitation thermique (en haut) Lors du refroidissement (en bas), le couple de force exercé par le champ magnétique l'emporte sur l'agitation...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Aimantation « post-dépôt » des sédiments
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En l'absence de forces de friction et de cohésion entre les particules sédimentaires, l'ensemble des moments magnétiques s'oriente dans la direction du champ comme des boussoles Parvenus au sein du sédiment, l'agrégation des particules, la taille des vides interstitiels et le faible contenu en...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Carte de la déclinaison du champ magnétique établie par Edmund Halley
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Cette carte de la déclinaison du champ magnétique dans l'océan Atlantique établie de 1698 à 1700 à bord du navire de guerre Paramour Pink a été publiée en 1701 ; elle sera utilisée longtemps après la mort de son auteur
Crédits : D.R.
Cartes de l’inclination, de la déclinaison et de l’intensité du champ magnétique
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Ces cartes de l'inclinaison, de la déclinaison et de l'intensité du champ géomagnétique en 2010 calculées à partir du modèle WMM La courbe (verte), où l'inclinaison est nulle, est l'équateur magnétique (a) Le pôle magnétique Sud est le point au large de l'Antarctique où l'inclinaison...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Échelle de polarité géomagnétique correspondant aux 165 derniers millions d’années
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Le bas de la figure illustre la succession des intervalles de polarité enregistrés de part et d'autre d'une dorsale océanique lors des 10 derniers millions d'années Les intervalles noirs (respectivement blancs) correspondent aux intervalles durant lesquels le champ avait la polarité...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Éléments du champ magnétique terrestre
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Dans ce référentiel, X, Y et Z sont les composantes pointant respectivement vers le nord, vers l'est et verticalement vers le bas, respectivement F est l'intensité, H la composante horizontale, D la déclinaison et I l'inclinaison
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Illustration schématique de la dérive progressive de l’Inde
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On remarque que le continent indien a progressé vers le nord, mais a également subi une légère rotation (a) À chaque position géographique de l'Inde correspond un pôle géomagnétique unique déterminé à partir de la direction d'aimantation mesurée en un lieu donné Les positions...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Instrument DI-flux de mesure du champ magnétique terrestre
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L'instrument DI-flux est utilisé à l'Observatoire magnétique national français (situé à Chambon-la-Forêt, Loiret) et dans la plupart des observatoires du réseau Intermagnet pour réaliser des mesures dites « absolues » de la déclinaison et de l'inclinaison du champ magnétique terrestre...
Crédits : A. Chulliat
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La magnétite, un oxyde de fer, cristallise dans les roches magmatiques basiques et ultrabasiques Cet échantillon montre des cristaux caractéristiques octaédriques, aux faces striées, de couleur gris fer à noir Le magnétisme de la magnétite, dû aux atomes de fer qu'elle contient, est stable...
Crédits : V. Raduntsev/ Shutterstock
Représentation de la déclinaison et de l’inclinaison magnétiques
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La projection du vecteur champ magnétique dans le plan horizontal pointe vers le pôle magnétique dont la position diffère de celle du pôle géographique L'angle entre les deux directions est la déclinaison magnétique C'est simplement la déviation qu'indique la boussole en tout point du...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Simulation numérique du champ magnétique terrestre
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Structure du champ magnétique dans une simulation numérique de la géodynamo reproduisant une inversion Le champ magnétique est représenté sous la forme de lignes de champ, définies comme des courbes tangentes en chaque point au champ magnétique Les lignes bleues correspondent au champ...
Crédits : G.A. Glatzmaier/ D.R.
Aurore polaire : principe de formation
Crédits : Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.
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Échelle chronologique des inversions de polarité géomagnétique
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Lignes de forces du champ magnétique terrestre
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Aimantation thermorémanente des roches volcaniques
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Aimantation « post-dépôt » des sédiments
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Carte de la déclinaison du champ magnétique établie par Edmund Halley
Crédits : D.R.
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Cartes de l’inclination, de la déclinaison et de l’intensité du champ magnétique
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Échelle de polarité géomagnétique correspondant aux 165 derniers millions d’années
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Éléments du champ magnétique terrestre
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Illustration schématique de la dérive progressive de l’Inde
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Instrument DI-flux de mesure du champ magnétique terrestre
Crédits : A. Chulliat
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Magnétite
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Représentation de la déclinaison et de l’inclinaison magnétiques
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Simulation numérique du champ magnétique terrestre
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