Le champ magnétique terrestre







Cours de physique – niveau classe de première S – partie « Lois et modèles – Champs et forces » 

  1. Origines
  2. Pôles magnétiques terrestres
  3. Lignes de champ magnétique terrestre
  4. Orientation à partir du champ magnétique terrestre
  5. Ceinture de van Allen
  6. Variations du champ magnétique terrestre

Origines

Il a pour source la partie externe du noyau terrestre constitué essentiellement de fer liquide. Ce serait le mouvement de ce fluide métallique, entretenu par la rotation de la Terre, qui générerait le champ magnétique.

Pôles magnétiques terrestres

Le pôle nord géographique de la Terre coïncide avec un pôle sud magnétique tandis que le pôle sud géographique correspond quant à lui à un pôle nord magnétique.

Lignes de champ magnétique terrestre

Les lignes du champ magnétique de la Terre sont comparables à celles que posséderait un gigantesque aimant droit orienté suivant l’axe de rotation de la Terre avec son pôle nord au sud et son pôle sud au nord. Elles forment des boucles qui émergent du pôle nord et aboutissent au sud (magnétique)

Orientation à partir du champ magnétique terrestre

Les boussoles sont constituées d’une aiguille aimantée mobile qui sous l’influence du champ magnétique terrestre s’oriente suivant la direction des lignes de champ en pointant vers le sud magnétique (nord géographique).

Les premières ont été inventée en Chine (les première mentions écrites remontent au IVème siècle) et ont été particulièrement utiles aux navigateurs qui auparavant ne pouvaient compter que sur la voûte céleste pour se diriger en pleine mer.

Certaines espèces animales sont sensibles au champ magnétique terrestre et peuvent l’utiliser pour s’orienter (c’est notamment le cas des oiseaux migrateurs).

Ceinture de van Allen

Le vent solaire est composé de particules de haute énergie, émises par le Soleil . La plupart de ces particules sont électriquement chargées et sont soumises, en pénétrant dans le champ magnétique terrestre, à une force magnétique qui les empêche de rentrer dans l’atmosphère terrestre: elles sont piégées dans une zone appelé ceinture de Van Allen. Ces particules ne peuvent s’enfoncer dans l’atmosphère que dans les zones où les lignes de champ magnétique plongent vers la surface terrestre, à savoir au niveau des pôles nord et sud. Elles rentrent alors en collision avec les molécules de l’air et libèrent de l’énergie lumineuse : c’est le phénomène des aurores boréales.



Variations du champ magnétique terrestre

À l’échelle d’une ère géologique le champ magnétique terrestre n’est constant ni en intensité, ni en direction ni en sens.

L’axe des pôles magnétiques fluctue naturellement tout comme la valeur du champ mais surtout les couches sédimentaires ont permis de de mettre en évidence des inversions périodiques de ces pôles: le pôle nord magnétique devient un pôle sud tandis que le pôle sud devient un pôle nord. Lors de ces phases de transitions il arrive que le champ magnétique terrestre connaisse de fortes variations voire qu’il s’annule complètement.


Notions de seconde à réviser


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