Nouvelle image magnétique d'une planète tectoniquement active

Le champ magnétique de la Terre est dominé par un champ principal produit par un mécanisme de dynamo auto-entretenu qui puise son énergie dans la convection du noyau métallique à 2900 km de profondeur. C'est ce champ principal qui est responsable de la présence d'un pôle magnétique Nord et d'un pôle magnétique Sud à la surface de la Terre.


Derrière ce champ de grande échelle, se cache cependant aussi d'autres champs, produits par des sources plus discrètes. L'un des plus fascinants est celui produit par les roches qui ont été aimantées par le champ principal. Cartographier ce champ permet de retrouver des informations précieuses, tant sur la distribution et l'origine de l'aimantation des roches qui en sont responsables, que sur l'histoire tectonique mouvementée de la surface terrestre. La carte globale la plus précise jamais réalisée à ce jour de ce champ vient d'être publiée¹.

Ce modèle révèle les signatures magnétiques témoignant des forces telluriques prodigieuses qui ont façonné la surface terrestre et en régissent encore la dynamique. Ce signal magnétique provient en effet principalement de roches ignées et métamorphiques suffisamment froides pour porter une aimantation, principalement présentes dans la croûte terrestre. Leurs signatures magnétiques permettront de contraindre davantage les modèles géodynamiques de la croûte, de préciser les contours des provinces géologiques en profondeur, en particulier dans les zones peu accessibles comme l'Antarctique, de mieux localiser et circonscrire les anciennes structures d'impact, de suivre les extensions des failles tectoniques, et plus généralement, de mieux mettre en évidence les contrastes magnétiques produits par les collisions continentales, l'extension des planchers océaniques et la subduction. L'aimantation des roches ne pouvant se maintenir au-dessus d'une température d'environ 580°C, ce modèle global permettra également de donner une contrainte précieuse sur l'état thermique de la croûte terrestre en révélant les zones "froides" épaisses, produisant des signaux plus intenses, et les zones "chaudes" plus superficielles, produisant des signaux plus faibles.

Notes
1 - Avec le soutien du CNES et dans le cadre de l'exploitation de la mission spatiale Swarm de l'ESA, une équipe française associant le LMV à l'Université de Clermont Auvergne, l'IPGP à l'Université de Paris, et le LPG à l'Université de Nantes viennent de publier cette carte qui rassemble: plus de 70 ans de levés aéroportées, de campagnes en mer, et d'observations satellitaires en orbite basse, qui ont ainsi été utilisés pour produire un modèle décrivant ce champ depuis les plus grandes échelles non dominées par le champ principal jusqu'à des échelles de l'ordre de 40 km.

Pour en savoir plus:
A Spherical Harmonic Model of Earth's Lithospheric Magnetic Field up to Degree 1050 - Thébault - 2021 - Geophysical Research Letters - Wiley Online Library
Thébault, E., Hulot, G., Langlais, B., & Vigneron, P.

Contact:
Gauthier Hulot - Institut de physique du globe de Paris (IPGP) - gh at ipgp.fr