EM : Le champ magnétique terrestre

L’utilisation des pierres de magnétite en guise de compas de marine remonte au IIème siècle. On croyait à cette époque que l’aiguille du compas s’orientait vers l’étoile polaire sous l’influence d’une source extra-terrestre. Cependant, durant un de ses voyages, en 1492, Christophe Colomb s’aperçut que son compas ne pointait pas vers l’étoile polaire. Ses marins furent affolés à l’idée d’avoir atteint une région où les lois de la nature étaient différentes. Christophe Colomb les rassura en leur expliquant que l’aiguille s’oriente en réalité vers un point plus éloigné que l’étoile polaire, lequel, prétendait-il, s’était légèrement déplacé pendant la nuit! Sa haute réputation d’astronome suffit à les rassurer.

Il faut attendre jusqu’en 1544 pour commencer à comprendre réellement le comportement de la boussole. Cette année-là, on découvrit que le pôle nord de l’aiguille initialement en équilibre sur un axe de rotation pointe vers le bas par rapport à l’horizontale dès que l’aiguille est aimantée. En 1600, William Gilbert utilisa une aiguille aimantée pour dresser une carte des régions environnant une sphère en magnétite. La ressemblance entre la configuration des déviations observées et les données relatives aux relevés de compas recueillis en diverses régions du globe l’incitèrent à suggérer, à juste titre, que la terre est elle-même un aimant gigantesque.

Le champ magnétique à la surface de la Terre est essentiellement celui d’un dipôle magnétique, voir ci-dessous.

Dipôle magnétique terrestre

Dipôle magnétique terrestre

L’intensité du champ à la surface varie de 0,3 Gauss à 0,6 Gauss. L’axe du dipôle fait à peu près un angle de 11,5° avec l’axe de rotation de la Terre. Les pôles magnétiques nord et sud sont situés sur l’axe de ce dipôle fictif. Cependant, on observe des écarts importants par rapport au champ théorique d’un dipôle. Par exemple, les gisements de minerais peuvent produire des variations de près de 0,0001 Gauss, ce qui n’est pas négligeable.

Le champ magnétique terrestre n’est pas constant dans le temps. Les composantes de sa variation ont des échelles de temps allant de la minute à quelques millions d’années. Les variations à court terme correspondent à des perturbations provoquées par le « vent solaire ». Au cours d’une journée, la composante horizontale du champ en un point donné peut varier à cause des courants dans l’ionosphère et dans la magnétosphère. Les « orages magnétiques », qui durent quelques jours, sont provoqués par les tâches solaires et entraînent des perturbations dans les radiocommunications.

Texte tiré des cours d’électromagnétisme (il y a une vingtaine d’années) de Deug.

A suivre …


Les vues présentées sont les miennes et peuvent évoluer sans qu’il soit nécessaire de faire une mise à jour dans l’article même. Il se pourrait que j’apporte des rectifications ou évolutions dans l’avenir dans un autre article, si de nouveaux éléments viennent contredire mes propos. Les articles présentés ne constituent en rien une invitation à suivre aveuglement.

Ce contenu a été publié dans Electromagnétisme, magnétisme, avec comme mot(s)-clé(s) , . Vous pouvez le mettre en favoris avec ce permalien.