Deux structures massives et extrêmement chaudes situées au cœur du manteau terrestre – situées sous l’Afrique et l’océan Pacifique à environ 2 900 kilomètres de profondeur – ont exercé une influence à long terme sur le champ magnétique de la planète pendant des centaines de millions d’années. Une nouvelle étude dirigée par le professeur Andy Biggin de l’Université de Liverpool révèle que ces structures créent des contrastes thermiques à la limite noyau-manteau, ce qui a un impact sur la façon dont le fer liquide s’écoule et génère le champ magnétique.
Comprendre la géodynamo
Le champ magnétique terrestre est créé par la géodynamo : le mouvement du fer en fusion dans le noyau externe. Ce processus est similaire à la façon dont une turbine génère de l’électricité à partir de l’eau ou de la vapeur qui coule. Mais le noyau n’est pas uniforme ; les variations de température sont essentielles. Les chercheurs ont combiné d’anciens enregistrements de champs magnétiques (paléomagnétisme) avec des simulations informatiques avancées pour reconstruire comment ces caractéristiques des profondeurs de la Terre ont façonné le champ magnétique sur 265 millions d’années.
Contrastes thermiques et stagnation du noyau
Les simulations montrent que la couche supérieure du noyau externe n’a pas une température constante. Au lieu de cela, il existe des points chauds localisés coiffés de structures rocheuses de la taille d’un continent. Sous ces régions chaudes, le fer liquide du noyau peut ralentir ou même stagner, plutôt que de s’écouler vigoureusement comme c’est le cas sous les zones plus froides. Cela signifie que certaines parties du champ magnétique sont restées stables pendant d’immenses périodes, tandis que d’autres ont radicalement changé au fil du temps.
« Ces résultats suggèrent que de forts contrastes de température existent dans le manteau rocheux juste au-dessus du noyau », a expliqué le professeur Biggin. “Cela affecte la façon dont le fer liquide s’écoule, influençant ainsi la stabilité du champ magnétique.”
Implications pour l’histoire de la Terre
Cette découverte a de vastes implications pour plusieurs domaines scientifiques. Par exemple, comprendre comment le champ magnétique a changé peut aider à clarifier la fragmentation d’anciens supercontinents comme la Pangée. Le comportement du champ magnétique est également lié aux climats anciens, à l’évolution de la vie ou encore à la formation de gisements minéraux.
Auparavant, de nombreux scientifiques pensaient que le champ magnétique terrestre se comportait comme un barreau magnétique parfait sur de longues périodes. Cette étude remet en question cette hypothèse. Les résultats suggèrent que le champ magnétique est plus dynamique, façonné par des processus terrestres profonds qui ne sont pas uniformes.
Cette recherche souligne que l’ancien champ magnétique n’a pas toujours été parfaitement aligné sur l’axe de rotation de la Terre, ce qui signifie que les moyennes à long terme peuvent être trompeuses. Ces résultats renforcent l’utilisation des enregistrements paléomagnétiques pour comprendre l’évolution de la Terre profonde et ses propriétés stables.
L’étude a été publiée dans Nature Geoscience le 3 février 2026 (doi : 10.1038/s41561-025-01910-1).
En conclusion, ces structures terrestres profondes récemment découvertes ne sont pas seulement des caractéristiques géologiques ; ce sont des moteurs essentiels de la stabilité du champ magnétique à long terme, influençant tout, de la dérive des continents aux anciens modèles climatiques. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre pleinement les interactions entre ces structures et le noyau, mais cette étude fournit un nouvel aperçu crucial de l’intérieur dynamique de la Terre.
