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La Terre, notre monde

Vaste sujet! Et pourtant il en a fallu des paramtres incroyables pour que nous existions.

CNRS, les sciences de la Terre


La Terre et ses champs magntiques

Il y a peu de temps, on pouvait lire dans les journaux, infos ou intox, que les hommes de Neandertal qui a priori avait un cerveau plus intense que le notre aurait disparu cause de l'inversion des ples magntiques. J'aime y croire. Car quelques soient les volutions de la science, nous ne pourrons jamais maitriser compltement les humeurs de dame nature. Et cela est rassurant. Il y a dans l'univers des aimants en permanence, il s'agit de ferromagntisme qui engendre des champs magntiques aimants les un aux autres. Si l'on descend au niveau molculaire, on voit un petit champ magntique polaire mais qui est totalement alatoire. Si un ordre tait bien dfinit cela pourrait devenir un aimant permanent, ce qui est totalement diffrent d'un champ magntique fluctuant.

En 1269, Pierre de Marcourt a crit un trait remarquable sur l'aimant, Epistola Petri Peregrini de Maricourt ad Sygerum de Foucaucourt, militem, de magnete (Lettre de Peter Peregrinus de Maricourt Sygerus de Foucaucourt, soldat, au sujet de l'aimant).

En 1600, William Gilbert, un anglais cre le modle TERRELLA : la terre est un aimant ! dans son premier ouvrage De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure (Du magntisme et des corps magntiques, et de Grand Aimant de la Terre). Il s'agit l d'une des premires hypothses sur les champs magntiques de la terre : soit une variation entre le pole nord magntique et le pole nord gographique. C'est une dviation qu'il est bon de connatre quand on est marin ou militaire : la dclinaison magntique terrestre.

En 1906, grce la thorie de la drive des continents, qui venait d'tre dcouverte Alfred Wegener publie en 1915 la premire dition de son livre La gense des continents et des ocans, dans lequel il propose une nouvelle thorie associant gophysique, gographie et gologie. On dcouvre alors que les champs magntiques peuvent s'inverser. Du ple sud au ple nord, et vice-versa.

Cependant quand ? Combien de fois depuis la naissance de la terre ? Sous quelle pression ? Ragit-il une nouvelle loi ?

Les champs magntiques seraient-ils alors chaotiques ? La thorie de Gilbert ne tient plus. La terre est compose d'un noyau de mtal liquide, tout se passe l'intrieur de la terre, sous la croute terrestre. Entre le solide et le liquide, le magma et les coules.

En 1919, Sir Joseph Larmor propose une solution : c'est le mouvement de ce liquide qui amplifi par des courants lectriques : produit des champs magntiques, et cela explique les ples terrestres : il s'agit de l'effet dynamo. Pour tre plus prcis il s'agit de la dynamo terrestre.

A propos de la dynamo solaire possible for the internal cyclic motion to act after the manner of the cycle of a self-exciting dynamo, and maintain a permanent magnetic field from insignificant beginnnings, at the expense,of some of the energy of the internal circulation. Conversion E cintique en E magntique

On prend conscience alors que la terre tourne autour du soleil. On regarde alors de plus prs la photosphre pour mieux comprendre l'architecture du soleil. On reconnait qu'il a un cycle solaire de 11 ans, facilement visible par l'apparition des tches solaires.

Si on regarde de prs les tches : on peut percevoir 2 trous noirs la surface : c'est l o le jet sort puis r-rentre : il s'agit de flux, de tubes, de rseaux magntiques.


Les tches sombres sont des zones o il y le moins de mouvement et dont la temprature est la plus basse car aussi la surface du soleil : Le soleil a aussi ses cycles magntiques. Le dernier est en date de 1996, avec une pointe en 2001.

En 2011, nous sommes la renaissance des tches solaires qui avaient disparus, elles vont tre de plus en plus nombreuses pour tre au sommet en 2014.

Ce qui induit des vents solaires plus importants aussi car le soleil se rveille. Aussi l'interaction entre le soleil et la terre se voit surtout aux ples : les aurores borales : c'est l o les vents solaires s'infiltrent plus facilement sur la terre. Les champs magntiques de la terre protgent le reste, cependant si l'arcade du champ magntique est importante cela peut devenir dangereux pour toute vie sur terre car cela peut couper l'lectricit ou faire pire. Le 13 mars 1989, une ruption du Soleil entrane des variations du champ magntique terrestre provoquant en outre l'croulement du rseau lectrique d'Hydro-Qubec.

www.spaceweather

Le cycle des 11 ans est trs drangeant pour les satellites en orbite de la terre qui apprcie moyennement de se faire souffler par un vent solaire. Cela peut tre mme pire quand il y a l'inversion des champs : car alors la terre n'est pas protg des rayons nfastes du soleil, cela pourrait il tre une possible voie d'extinction de la vie ? Cela ouvre t- il alors la porte attirer des mtorites ou corps trangers ? En faisant un apart, nous avons la lune qui nous a bien protg : il suffit de regarder les impacts sur le ct sombre et non visible de l'astre pour s'en rendre compte. Mais la lune s'loigne de la terre de 3 cm par an… Les recherches faites sur les vents solaires, dfinissent ce qu'on appelle le minimum de Maunder : une priode glacire o les tches solaires, soit l'activit du soleil tait au plus bas. Peut-on revenir une priode aussi glaciaire ?

Sur terre, les chercheurs cherchent reproduire cet effet dynamo. Les deux succs rcents en dynamo fluide : Les dynamos de Riga et Karlsruhe reposent sur des prdictions thoriques de dynamo : (Ponomarenko, 1973) pour Riga et (G.O. Roberts, 1972) pour Karlsruhe.

1999 : l'tude des flux qui produisent des champs magntiques : les deux premires dynamos exprimentales fluide.

2000 : exprience de RIGA : Un coulement hlicodal infiniment long en contact lectrique parfait avec le fluide environnant l'arrt.

Exprience RIGA

2007 Exprience VKS : Cadarache (Lyon, Paris, Saclay)

Premire dynamo turbulente

Un tokamak est une installation capable de produire les conditions ncessaires pour obtenir une nergie de fusion.

Le projet ITER: International Thermonuclear Experimental Reactor : Le projet ITER

Malgr tout cela un problme subsiste : il se situe au niveau des superordinateurs : le calcul reparti sur ordinateur soit une simulation numrique dcoupe en cube pour chacun de ses process relis entre eux soit 300 000 400 000 processus soit 10 puissance 12 Tra flops. Cela demande des ressources trs onreuses. A suivre.