Comment la Terre a-t-elle été capable de maintenir son champ magnétique durant des milliards d’années ?

Le champ magnétique, qui protège l’atmosphère ainsi que la vie terrestre depuis son apparition, prend sa source au cœur de notre Planète. Plus précisément, il est généré par les mouvements turbulents du fer liquide qui compose le noyau externe. Cette géodynamo est ainsi active depuis plus de 3,4 milliards d’années, et malgré des inversions fréquentes et répétées, elle n’a jamais flanché. Cependant, les mécanismes capables de soutenir ces mouvements fluides sur le très long terme ne sont toujours pas véritablement compris. Plusieurs processus sont évoqués, sans que leur participation ne soit clairement quantifiée.

Le nouveau paradoxe du noyau

La convection naturelle est certainement l’hypothèse la plus acceptée actuellement. Simulations numériques à l’appui, il apparait que ce mécanisme, engendré par le lent refroidissement du noyau terrestre, est en effet capable de produire à lui seul un champ magnétique qui ressemble à celui que l’on mesure à la surface de la Terre. Or, une question secoue la communauté scientifique. Cette convection continue sur plusieurs milliards d’années est intimement dépendante de la conductivité thermique du noyau, dont la valeur est actuellement très débattue. La conductivité thermique représente la capacité des roches à conduire la chaleur et à l’évacuer vers l’extérieur de la Terre.

Or, les données publiées s’étagent sur une très large gamme, entre 20 et 250 W.m-1.K-1. Si les valeurs les plus basses questionnent le maintien dans le temps d’un système convectif efficace, les plus hautes posent également un problème, en suggérant que la majorité du flux de chaleur s’échapperait alors trop rapidement pour produire une convection capable de maintenir dans le temps un champ magnétique puissant. Ce problème, connu sous le nom de « nouveau paradoxe du noyau », souligne peut-être le fait que la convection n’est pas le seul mécanisme en action.

Des scientifiques se sont donc penchés sur l’analyse des différentes solutions possible et leur apport...

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