§2 Inversion du champs magnétique terrestre

 Genèse

 C'est en 1905 que Bernard Brunhes a montré que certaines roches volcaniques avaient été aimantées dans la direction opposée à celle du champ magnétique terrestre local, et conclu que le champ pouvait s'inverser. La première estimation du calendrier des inversions magnétiques a été faite dans les années 1920 par Motonori Matuyama, qui a observé que les roches avec des champs inversés dataient toutes du début du Pléistocène ou d'avant.



Un groupe dirigé par Neil Opdyke au Lamont-Doherty Geological Observatory a montré que le même schéma d'inversions est enregistré dans les sédiments prélevés au cœur des eaux profondes.

Les mêmes anomalies magnétiques ont été trouvées dans la majeure partie des océans du monde, ce qui a permis une estimation de la date à laquelle la plus grande partie de la croûte océanique s'est développée.

Les observations du champ magnétique solaire montre qu'il subit des inversions spontanées tous les 9-12 ans environ.

Fréquence des inversions

 La fréquence des inversions du champ magnétique terrestre a varié considérablement au fil du temps.

•     Il y a 72 millions années (Ma), le champ s'est inversé cinq fois en un million d'années.
•     Pendant quatre millions d'années, il y a 54 Ma, dix inversions se sont produites.
•     Il y a environ 42 Ma, 17 inversions ont eu lieu en l'espace de trois millions d'années.
•     En trois millions d'années, il y a 24 Ma, 13 inversions sont survenues.
•     Pas moins de 51 inversions sont survenues dans une période de 12  millions d'années, il y a 15 millions d'années.

Excursions récentes

 Quand le nord réapparaît dans la direction opposée, c'est une inversion ; quand il reprend sa position initiale, c'est une excursion géomagnétique.

 On donne généralement à une excursion le nom de l'endroit où on l'a découverte :

    L'excursion de Mono lake, il y a 33 000 ans.
    L'excursion de Laschamp, il y a 41 000 ans.
    L'excursion de Blake, il y a 120 000 ans.
    L'excursion de Iceland Basin, il y a 188 000 ans.
    L'excursion de Pringle Falls, il y a 211 000 ans.
    L'excursion de Big Lost, il y a 570 000 ans.
    L'excursion de Stage 17, il y a 670 000 ans.

 Toutes ces excursions ont eu lieu pendant le chron actuel (un chron = entre 1 et 10 millions d'années.), c'est-à-dire après la dernière inversion en date. D'autres excursions plus anciennes ont été découvertes comme Cobb Mountain, qui a eu lieu il y a 1,2 million d'années.

La transition

 

Simulation sur ordinateur de la NASA

 En général on estime la durée d'une transition de polarité entre 1 000 et 10 000 ans.
Cependant, les études des coulées de lave sur les Steens Mountain, en Oregon, indiquent que le champ magnétique pourrait avoir changé jusqu'à 10 000 fois plus vite que la normale, il y a 15 millions d'années.

 Ceci a été d'abord accueilli avec scepticisme par les paléomagnétistes, car même en cas de changements aussi rapides dans le noyau, le manteau, qui est un semi-conducteur, est censé agir comme un filtre passe-bas, en supprimant les variations pour des périodes de moins de quelques mois.

 Plusieurs hypothèses ont été proposées pour expliquer un faux signal. Pourtant, les études paléomagnétiques d'autres zones de la même région (le Trapp du Plateau du Columbia) donnent des résultats cohérents. L'étude de la dernière transition en date montre également que celle-ci s'est déroulée extrêmement rapidement (de l'ordre de la durée de vie humaine).

Extinctions

 Peu de temps après que la première échelle de temps de polarité géomagnétique a été produite, des scientifiques ont commencé à se demander si les événements de polarité pourraient être liés à des extinctions.

 L'analyse statistique ne suggère aucune corrélation entre les inversions et les extinctions.

 Des hypothèses ont également été avancées reliant des inversions à des extinctions de masse.

 La plupart de ces arguments étaient fondés sur une périodicité apparente des inversions. Mais des analyses plus attentives montrent que le taux d'inversions n'est pas constant.

source: Wikipedia