Des « blobs » enfouis sous la Terre façonnent le champ magnétique depuis des millions d’années
PARIS – Des structures massives, enfouies à près de 3 000 kilomètres sous nos pieds, pourraient être les clés pour comprendre l’évolution du champ magnétique terrestre. Une équipe de géologues a découvert des preuves que ces deux anomalies, surnommées « provinces à faible cisaillement de vitesse » (LLSVPs), influencent le comportement du noyau terrestre et, par conséquent, la forme et la stabilité de notre bouclier magnétique depuis au moins 265 millions d’années.
Ces LLSVPs, comparables en taille au continent africain, ne sont pas des blocs de roche ou de métal solides, mais des zones du manteau terrestre plus chaudes, plus denses et chimiquement différentes de leur environnement. Elles sont entourées d’une « auréole » de matière plus froide où les ondes sismiques se propagent plus rapidement. Leur existence était suspectée depuis la fin des années 1970, mais leur rôle actif dans la dynamique du champ magnétique n’avait jamais été clairement établi.
L’étude, publiée cette semaine dans la revue Nature Geoscience, révèle que les différences de température entre ces zones chaudes et le manteau environnant modifient la façon dont le fer liquide s’écoule dans le noyau terrestre. Ce mouvement du fer est le moteur de la géodynamo, le processus qui génère le champ magnétique. En accélérant ou en ralentissant l’écoulement du fer selon la région, les LLSVPs créent une asymétrie qui contribue à la forme irrégulière du champ magnétique que nous observons aujourd’hui.
« Nous avons analysé les données disponibles sur le manteau et réalisé des simulations sur des superordinateurs », explique Andy Biggin, professeur de géomagnétisme à l’Université de Liverpool et auteur principal de l’étude. « Seul le modèle qui intégrait les LLSVPs reproduisait les irrégularités, les inclinaisons et les schémas observés dans le champ magnétique réel. »
Les simulations ont également montré que certaines parties du champ magnétique sont restées relativement stables pendant des centaines de millions d’années, tandis que d’autres ont connu des changements importants. Cette découverte remet en question l’idée que le champ magnétique terrestre, sur de longues périodes, se comporterait comme un simple barreau magnétique aligné avec l’axe de rotation de la planète.
Implications pour la paléogéographie et le climat ancien
Cette recherche ne se limite pas à la géophysique. Les scientifiques estiment que la compréhension de l’influence des LLSVPs sur le champ magnétique pourrait éclairer des questions cruciales concernant la configuration des continents anciens, comme la formation et la fragmentation de la Pangée. Elle pourrait également aider à résoudre des incertitudes persistantes concernant le climat ancien, la paléobiologie et la formation des ressources naturelles.
« Ces zones ont longtemps été considérées comme des anomalies », souligne Biggin. « Nos résultats suggèrent qu’elles jouent un rôle bien plus actif dans la dynamique de notre planète que nous ne le pensions. »
L’étude ouvre de nouvelles perspectives sur la complexité du champ magnétique terrestre et son lien profond avec les profondeurs de notre planète. Elle souligne l’importance de poursuivre les recherches sur ces structures énigmatiques pour mieux comprendre l’histoire et l’avenir de la Terre.
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