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En 1600, le médecin de la reine d'Angleterre Elizabeth 1ere, William
Gilbert, trouva le temps de publier entre 2 saignées et 2
synapismes un petit livre, intitulé "De Magnete" où
il attribuait les mouvements de l'aiguille d'une boussole à
l'existence d'un champ magnétique autour de la Terre.
Il fallut attendre plus de 2 siècles pour qu'en 1838 le
mathématicin allemand Karl Gauss (oui, oui, il s'agit bien
de l'inventeur de la courbe du même nom) démontre que
ce champ magnétique se forme à l'intérieur
de notre planète.
C'est la rotation différentielle du noyau en fusion et de
la croûte de la Terre qui crée des frottements qui
sont à l'origine de notre champ électromagnétique,
exactement comme en produit la dynamo d'un vélo lorsqu'elle
frotte sur la roue.
Le champ magnétique, également appelé magnétosphère,
forme une grande coquille protectrice qui piège l'essentiel
des particules ionisées émises par le Soleil jusqu'à
une distance d'environ 6 diamètres terrestres. Les satellites
Explorer et Spoutnik ont ainsi montré que la Terre était
entourée entre 3000 et 15000 km d'altitude de 2 zones où
sont concentrées la plupart des particules du vent solaire
qui ont été capturées par le champ magnétique
de notre planète. Ces 2 zones sont appelées les
ceintures de Van Allen.
Dans le sens opposé au Soleil, le champ magnétique
terrestre se déforme sous la poussée du vent solaire
en une longue queue magnétique qui s'étend sur plus
de 100 diamètres terrestres.
La cuirasse de la magnétosphère terrestre comporte
également 2 failles : les pôles. C'est en effet au
niveau des pôles que les lignes de forces du champ magnétique
terrestre plongent vers le coeur de notre planète. Les particules
du vent solaire, piégées par notre magnétosphère,
sont contraintes de suivre ces lignes de forces et s'engouffrent
ainsi dans la haute atmosphère de la Terre par dans les "entonnoirs
magnétiques" que forme la magnétosphère au
niveau de chaque pôle.
L'intensité du champ magnétique de la Terre varie
selon les heures et les jours. On assiste parfois à de véritables
tempêtes géomagnétiques, lorsque les ceintures
de Van Allen faiblissent face à un vent solaire trop puissant
: les particules de ce dernier se ruent alors le long des lignes
de force de la magnétosphère, en direction des pôles
magnétiques. Une aurore polaire va alors naître dans
le ciel !
Outre ces variations à court terme, le champ magnétique
de la Terre connaît aussi des variations sur de longues périodes
: l'étude de la magnétisation des roches et des fossiles
a permis de découvrir que non seulement le champ magnétique
a changé d'intensité au cours des millénaires,
mais aussi qu'il s'est inversé à plusieurs reprises,
sur des périodes allant de 50 000 années à
20 millions d'années.
Actuellement, le champ magnétique s'affaiblit au point qu'il
devrait tomber à 0 dans 4 à 5000 années, avant
d'inverser une fois de plus sa direction, le pôle Nord devenant
le pôle Sud et vice-versa.
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