Question:
Pourquoi les pôles magnétiques de la Terre sont (et étaient) dans leurs positions?
Pavel V.
2014-04-16 16:40:01 UTC
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Ceci est une sorte de question de suivi pour Qu'est-ce qui fait que la Terre a des pôles magnétiques?

La Terre a des champs magnétiques, et selon dynamo théorie Je comprends à peu près pourquoi. Si la rotation de la Terre influence le champ magnétique terrestre, il semble également naturel que les pôles soient orthogonaux au plan de rotation.

Mais je ne comprends toujours pas peu de choses:

  • Pourquoi les pôles magnétiques sont-ils positionnés à proximité, mais pas exactement au niveau des pôles géographiques?

  • Pourquoi dérivent-ils avec le temps?

  • Pourquoi le champ magnétique terrestre change-t-il parfois de polarité?

  • Les changements de polarité sont-ils basés sur un cycle? Peuvent-ils être prédits?

Je dirais que la 3ème question est sensiblement différente des précédentes, d'où il faut la poser séparément.
@tohecz: question split.
J'ai divisé la question sur la base de l'hypothèse erronée que les deux groupes de sous-questions sont très différents. Maintenant, je les ai fusionnés à nouveau.
Je m'excuse d'avoir fait un désordre alors. J'ai eu l'impression que le changement de polarité est quelque chose d'un peu plus spécial que d'autres perturbations.
Un répondre:
#1
+19
Joe Kington
2014-04-16 20:00:52 UTC
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En fait, toutes les trois questions sont directement liées.

Comme vous l'avez noté, le champ magnétique terrestre est généré par l'écoulement de matériaux conducteurs fondus (probablement principalement du fer) dans le noyau externe. (Contrairement à la croyance populaire, seuls le noyau externe et les océans sont liquides. La croûte, le manteau et le noyau interne sont tous solides. Les solides peuvent s'écouler, mais ils ont une résistance au cisaillement. Les liquides n'ont aucune résistance au cisaillement.)

Cependant, ce flux est turbulent.

Par conséquent, le champ magnétique terrestre peut être décrit en ayant deux pôles, mais en réalité, c'est beaucoup plus complexe. Cela est dû en partie à la structure crustale (c'est-à-dire aux anomalies magnétiques avec lesquelles nous travaillons généralement en géophysique pour, par exemple, localiser une intrusion ignée ou comprendre l'évolution de la croûte océanique). Cependant, la partie due à la structure crustale ne change pas rapidement et n'influence qu'une très petite région. Les différences de "longueur d'onde plus longue" (c'est-à-dire plus larges) sont dues aux variations du flux du noyau externe.

Chaque "tourbillon" (c'est-à-dire toute vorticité) dans le flux produit son propre champ magnétique. La somme de ceux-ci est ce qui produit le champ magnétique global. En surface, nous sommes à une distance significative du flux qui produit le champ magnétique. Par conséquent, il est "lissé" et ces petites perturbations sont moins apparentes. Il semble assez proche d'un seul dipôle magnétique car la majeure partie du flux se situe approximativement autour des axes de rotation de la Terre.

Voici la réponse à vos première et deuxième questions.

Le champ magnétique n'est pas le résultat d'un seul "courant" d'écoulement laminaire, mais plutôt la somme d'un écoulement turbulent beaucoup plus complexe. Par conséquent, il ne correspond pas exactement aux axes de rotation et la position des pôles magnétiques change avec les échelles de temps humaines.

Je vais attendre pour répondre à la troisième question, car vous la divisez en une question distincte, mais fondamentalement, le flux a tendance à s'auto-organiser, produisant un champ magnétique puissant proche d'un seul dipôle. Ensuite, pour des raisons qui ne sont pas tout à fait claires, il se déstabilise de manière épisodique (en gros, vous auriez plusieurs pôles également forts qui s'annulent quelque peu), puis se re-stabilise (parfois dans la direction opposée).

Si vous êtes intéressé par un texte de style "pop-sci", il y avait un très beau morceau de la science américaine sur ce moment en arrière écrit par Glatzmaier (un très grand nom dans le domaine ). Malheureusement, la version Web ne contient pas les chiffres de la version imprimée, mais ils proviennent principalement de Glatzmaier & Roberts, 1995 ou de l'un des articles de suivi des mêmes auteurs.

Vous pouvez développer votre réponse maintenant, j'ai à nouveau fusionné les deux questions en une (celle-ci). J'ai également ajouté la sous-question 4.
Alors que la théorie du «consensus», la dynamo n'est pas la seule. Pour donner quelques exemples, [Les courants thermoélectriques du noyau terrestre génèrent le champ magnétique terrestre] (https://m.scirp.org/papers/78851) et [Le couplage global à 660 km est proposé pour expliquer la tectonique des plaques et la génération de le champ magnétique terrestre] (https://arxiv.org/abs/0709.1303). Ce dernier propose un mécanisme de changement de polarité (dans cette théorie, la force et la polarité dépendent de la différence de vitesse de rotation du magma au-dessus / au-dessous de la discontinuité de 660 km).


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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