LES CHAMPS MAGNETIQUES DANS LE SYSTEME SOLAIRE

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LES CHAMPS MAGNETIQUES DANS LE SYSTEME SOLAIRE

par Alain SPRAUER
e-mail : spraual chez club-internet.fr

Depuis bien longtemps, on sait que la
Terre se comporte comme un aimant : les explications sont toutefois plus récentes.....La
Terre est un corps très complexe que l’on décompose en quatre
couches. Au centre,est localisée la graine solide : autour de cette graine,
on trouve un noyau liquide. Ensuite, viennent le manteau et puis la croûte
qui constitue la surface terrestre.

Le champ magnétique de la Terre,
comme celui des autres planètes, provient des mouvements de fer liquide
dans le noyau planétaire. Dans ce noyau conducteur,s’installent des courants
électriques qui engendrent des champs magnétiques. Les variations
de champ magnétique provoquent eux mêmes des courants électriques
et empêchent ainsi par "induction électromagnétique"
le champ magnétique de disparaître. En effet,la rotation de la
Terre amène un déplacement du fluide conducteur dans le champ
terrestre : il en résulte des courants induits qui créent à
leur tour un champ magnétique.

En 1958, Rititake a proposé un
modèle de dynamo auto-excitée. De manière générale,
ce modèle est appelée "théorie de la dynamo"
par analogie avec le principe des générateurs électriques.
Dans cette dynamo auto-entretenue qu’est le noyau terrestre, les courants électriques
ont pour effet de renforcer le champ magnétique : ainsi un champ magnétique
extérieur n’est pas utile si ce n’est pour amorcer cette dynamo. Cette
amorçage aurait été possible grâce au faible champ
magnétique qui existe dans notre Galaxie.

On peut comparer ce qui se passe
dans le noyau à ce qui a lieu dans l’atmosphère terrestre : il
y a des mouvements de matière sur un corps en rotation...De la même
manière que les vents soufflent autour des dépressions (le sens
dépendant de l’hémisphère ), la matière liquide
"tourbillonne" au niveau du noyau dans un sens ou un autre selon l’hémisphère.
Ces mouvements expliquent l’existence d’un champ magnétique dirigé
pratiquement suivant l’axe de la Terre. Toutefois,ce champ peut se trouver dirigé
dans un sens ou un autre et fluctuer autour de deux positions d’équlibre.
On sait maintenant que le champ magnétique terrestre est capable de se
retourner totalement : dans le Puy de Dôme, on a découvert des
laves aimantées dans un sens opposé à celui du champ magnétique
actuel.

En fait, le champ magnétique
de la Terre est en gros dipolaire comme s’il résultait d’un courant électrique
circulant dans le plan de l’équateur. En réalité,ce champ
est incliné de quelques degrés par rapport à l’axe des
pôles géographiques et n’est pas parfaitement dipolaire. Ce modèle,
où la Terre est comparée à un immense aimant, a été
mis au point par Carl Friedrich Gauss au début du XIXe siècle.

Le Nord magnétique, contrairement
au Nord géographique, n’est pas stable. A Paris,la direction du Nord
magnétique a varié d’une trentaine de degrés en quatre
siècles : en fait ,toutes les caractéristiques du champ magnétique
terrestre sont variables. L’étude des variations du champ magnétique
au cours du temps fait apparaître deux points : une décroissance
lente du champ dipolaire et une dérive des irrégularités
de ce champ. La valeur du champ est de l’ordre de 60 millionèmes de Tesla
au niveau des pôles.


Boussole d’inclinaison
Source : Musée de Sismologie et de
Magnéisme terrestre (Strasbourg)

Comme on l’a vu précédemment,
l’existence d’un champ magnétique n’est pas particulière à
la Terre. La plupart des astres en possèdent : en effet, la "théorie
de la dynamo" prévoit un champ magnétique chaque fois qu’un
astre en rotation comporte un noyau conducteur. Jupiter possède un

champ magnétique de l’ordre de
4 Gauss (*).


Jupiter trichromie16.08.98
Lieu : Hottviller (57) FRANCE P.Buttani, R. Philipps
(SAFGA)

Les planètes les plus proches
sont pourvues, elles aussi, de champs magnétiques, mais nettement plus
faibles : Mars possède un champ de l’ordre du millième de Gauss.
L’exploration lunaire a permis de constater l’absence de champ propre de la
Lune.

Le Soleil possède lui aussi
un champ magnétique. Le champ magnétique statique à la
surface du Soleil est de l’ordre du centième de Tesla (soit 20 fois celui
de la Terre ) : par contre,des champs intenses (0,25 T à 0,30 T) provoquent
des zones chaudes et brillantes (les facules ) ou des zones sombres et froides
(les tâches solaires ).

Ce champ provient des mouvements du
fluide conducteur solaire : ce fluide contient des particules chargées
renfermées dans le Soleil. Le champ magnétique solaire est nettement
plus complexe que celui des planètes. En effet, les régions équatoriales
tournant plus vite que les autres, on obtient ainsi "un champ différentiel
" : ce champ est appelé toroïdal. Cette dynamo solaire entraîne
des modifications périodiques de l’activité du Soleil : on explique
ainsi le rythme de 11 ans du Soleil.

#9 ;

Protubérances solaires magnéto gramme

Par ailleurs, les pôles Nord et
Sud du Soleil peuvent s’inverser. Lorsque l’activité solaire est minimale,
les pôles magnétiques sont plus marqués et confèrent
au Soleil une structure dipolaire proche de celle de la Terre. Lorsque l’activité
du Soleil est intense, on note des régions où le magnétisme
est important : ces zones sont associées aux tâches solaires.

La couronne solaire est constituée
d’un gaz ionisé appelé "plasma" : les particules présentes
dans le gaz sont chargées et subissent l’action des champs magnétiques.
Cette couronne solaire n’est visible qu’à l’occasion d’une éclipse,
comme celle prévue en Août 99.


Couronne solaire lors d’une éclipse totale

On observe alors des jets coronaux
sur plusieurs millions de kilomètres. Proche du disque solaire, la matière
fait apparaître des boucles brillantes ou de fins pinceaux. En période
d’activité maximale, ces formes coronales entourent le disque en entier:en
période d’activité minimale, la couronne présente des "trous
coronaux" dans lesquels apparaissent de fines structures appelées
"plumes".

En fait, les lignes de champ du Soleil
imposent ces structures au gaz de la couronne de la même façon
que la limaille de fer se répartit à proximité d’un aimant.
Les effets magnétiques sont donc responsables de l’évolution de
la couronne.

Les autres étoiles possèdent,
elles aussi, des champs magnétiques capables de s’inverser très
rapidement. Les étoiles à neutrons, formées à partir
d’étoiles en panne de combustible, sont génératrices de
champs magnétiques d’une centaine de millions de Teslas....!

(*) 1 Gauss = 10-4 Tesla

Biblographie
 : Pour la Science
Richard Wolfson
Avril 83 #9 ;


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