La géologie de la terre en un clin d'oeil!!!!

Les premiers hommes pensaient que la Terre était plate. Le "bout du monde" était imaginé sous la forme d'un précipice lointain ...
Puis, en 525 av JC, Phytagore proposa que la Terre est ronde, avant tout pour des raisons philosophiques. Un peu plus tard, lors des éclipses de Lune, les Grecs observèrent l'ombre de la Terre, projetée sur la Lune. La forme était effectivement circulaire.


Aristote ajouta d'autres arguments en faveur de la sphéricité (notamment le fait que la coque d'un navire disparaît de l'horizon avant son mât, pour un observateur immobile examinant l'éloignement du navire).
Par contre, la théorie de la rotation de la Terre sur elle-même ne fut acceptée unanimement que vers 1851, grâce à l'expérience du pendule de Foucault. Certes, auparavant, Galilée et Copernic avaient déjà bel et bien suggéré la rotation terrestre (ainsi d'ailleurs que le Grec Héraclide, déjà en 350 av JC).


Certains effets sont dus à la rotation terrestre, comme les cyclones et le renflement équatorial. La vitesse (à la surface terrestre) est maximale à l'équateur et nulle aux pôles. Newton avait déjà calculé que l'aplatissement des pôles devrait être de l'ordre de 0,5 %.
En 1735, une expédition française au Pérou (en liaison avec une deuxième expédition en Laponie) confirmèrent expérimentalement cette différence de courbure (grâce à des mesures d'angles, au moyen de la trigonométrie

1.La masse de la Terre et sa structure interne
*La masse de la terre
Newton découvrit la loi d'attraction entre deux corps qui dépend de la masse des deux corps et de leur distance. Mais il ne connaissait pas la valeur de la constante de gravitation, ce qui fait qu'il ne pouvait pas estimer la masse de la Terre. Ce ne sera qu'en 1798 que Cavendish pourra déterminer cette constante, au moyen d'un dispositif expérimental à torsion de fils (en réaction à l'attraction de deux petites boules de masse connues).



Ainsi, en mesurant la force d'attraction que la Terre exerce sur une masse connue, on peut en déduire la masse de la Terre. On obtient environ 6 10 24 kg. En conclusion, on sait estimer la taille (diamètre, surface, volume) et la masse de la Terre. On peut alors calculer sa densité moyenne: soit environ 5,5 fois celle de l'eau.

Or, des mesures de densité des roches à la surface de la Terre indiquent 2,8. Le centre de la Terre doit donc être bien plus dense. On verra qu'en fait la Terre est formée de couches. Cette structure est révélée, entre autre, grâce aux tremblements de Terre (sismique).
*Structure interne

- Il existe plusieurs types d'ondes sismiques :
.Les ondes de surface permettent l'étude des propriétés de la croûte extérieure: l'écorce terrestre.
.Les ondes profondes vont pénétrer l'intérieur de la Terre et indiquer sa composition chimique et ses conditions physiques (densité, température, pression, etc.).
Ces ondes profondes sont de deux types: primaires ou secondaires. Les ondes primaires peuvent se propager dans un milieu solide, liquide ou gazeux. Par contre, les secondaires ne traversent que les milieux solides. Mais la vitesse de détection est plus rapide pour les secondaires, ce qui permet au sismologue d'estimer la distance de la source des secousses. L'épicentre est défini comme le point de la surface terrestre situé à la verticale de la source interne.


En outre, les vitesses des ondes dépendent des roches traversées et de leur température, densité, pression, etc. On a ainsi pu évaluer leurs densités: 2,8 en surface, 5 à 1'500 km de profondeur et 6 à 2'900 km. Or, à cette profondeur de 2'900 km, Oldham remarqua (en 1906) que les ondes secondaires ne passaient plus. Il en déduisit qu'en dessous, la région devait être liquide.
Gutenberg précisa cette région-limite en 1914 (on donna son nom à cette discontinuité). Il en calcula aussi la distance. Le noyau liquide commence à environ 3'500 km du centre de la Terre.
En 1936 Bullen calcula les densités des couches profondes et ses résultats furent confirmés en 1960, après l'étude d'un tremblement de Terre au Chili. La densité change brutalement de 6 à 9 à l'endroit précis de la discontinuité de Gutenberg. La densité augmente ensuite régulièrement jusqu'à 11,5 au centre.
*Le noyau
Dès 1866, Daubrée suggéra la présence d'un noyau formé principalement de fer. Cette théorie sera assez bien vérifiée par les sismologues. On précisa alors l'ordre de grandeur des pressions gigantesques: 1 million d'atmosphères pour la surface du noyau et 3 millions au centre. De même pour les températures qui atteindraient au moins 5'000 degrés.Sous ces conditions, le fer est liquide. Sa densité varie de 9 à 12.
Mais une discontinuité dans le noyau a été remarquée en 1936 par Lehmann, lorsqu'il y observa une "zone d'ombre pour les ondes primaires" (vers 1'300 km du centre de la Terre).
Actuellement, on pense qu'il y a un noyau liquide situé entre 1'300 et 3'500 km du centre de la Terre et composé d'un mélange fer-nickel. Finalement, il se pourrait bien qu'il y ait un premier noyau central à l'état solide (en fer-nickel, de 1'300 km de rayon). A moins que ce noyau central ne soit aussi liquide, mais de composition chimique différente ?
*Le manteau et la croûte (écorce terrestre)
Ce sont les régions externes qui entourent le noyau.
En 1919, Adams proposa que leur composition chimique est à base de silicates (avec du magnésium et du fer, mais peu d'aluminium).
Plus tôt, en 1909, Mohorovicic avait découvert l'existence d'une nouvelle discontinuité, située à une trentaine de km de la surface. C'est la limite du manteau (situé en-dessous), nommée "discontinuité de Moho". La fine couche externe est la croûte terrestre.
L'analyse des ondes de surface par Love, Rayleigh et Ewing révèla que la croûte est d'épaisseur variable: plus mince sous les océans (parfois 5 km), mais plus épaisse sous les chaînes de montagnes (parfois jusqu'à 60 km).
On pense actuellement qu'il y a deux matériaux principaux dans la croûte: le basalte et le granit. Le granit flotte sur le basalte en formant les continents, car il est moins dense. Les montagnes sont localisées aux endroits d'épaisseur plus importante de basalte. Sous les océans, par contre, le basalte ne supporte quasiment pas de granit, mais il y a une petite couche de sédiments de quelques centaines de mètres.

2.Les Tremblements de Terre et la volcanisme

*Les tremblements de terre



Les Grecs les expliquaient comme étant dus à des masses d'air souterraines tentant de s'échapper. Plus tard, les scientifiques soupçonnèrent l'existence de tensions dans les roches, provoquées par la chaleur interne de la Terre.
En 1760, Michell proposa une explication en termes d'ondes déclenchées par les mouvements de roches profondes. Il expliqua aussi les tsunamis (raz de marée) comme étant une des conséquences des tremblements de Terre sous-marins.
En 1855, le premier instrument détectant ces ondes fut mis au point: le sismographe de Palmieri qui mesure des ébranlements grâce au mouvement de mercure enfermé dans des tubes. Milne améliora l'appareil en 1880 en utilisant des ressorts reliés à un bloc massif immobile et à un rocher sensible aux tremblements.
Ainsi, la théorie des ondes sismiques semble adéquate pour expliquer comment les tremblements de terre se produisent. De plus, grâce au perfectionnement des sismographes, il nous est possible de bien mesurer les mouvements de la croûte terrestre.
Un autre problème est de prévoir les tremblements de Terre. Certains indices peuvent être repérés par les sismologues: élévation du sol, changement des propriétés magnétiques ou électriques des roches, comportement de certains animaux, etc. Quoiqu'il en soit, ces prévisions restent délicates et souvent, on ne peut prévoir l'intensité du phénomène à venir.
Par contre, on a repéré des régions à hauts risques: 80 % de l'énergie libérée l'a été sur les rives du Pacifique et 15 % suivant une bande est-ouest, dont la Méditerranée fait partie. En outre, on a constaté une liaison géographique entre les régions volcaniques et les régions à tremblements de Terre.

*Le Volcanisme


La recherche moderne sur les volcans commença au XVIIème siècle. Citons une analyse de Guettard concernant le rôle volcanique dans la formation d'une partie de la croûte terrestre . Un peu plus tard, Hutton montra que la plupart des roches ont une origine volcanique (plutonisme), corrigeant les idées de Werner qui leur attribuait une origine sédimentaire (neptunisme).
Actuellement, on admet que les tremblements de Terre et le volcanisme sont des manifestations de l'énergie interne de la Terre. Cette énergie interne résulte principalement de la radioactivité naturelle de l'intérieur du globe terrestre.Tout aussi effrayants et de durée bien plus longue que les tremblements de Terre, les éruptions volcaniques peuvent être de plusieurs types.
Un premier cas, spectaculaire, est du genre explosif. On peut en citer quelques exemples typiques:
Le Krakatoa en Indonésie (1883). Santorini (il y a environ 3'000 ans). Le Vésuve (en 79 av JC). Le Mt. St. Helens (en 1980). Des roches en fusion, des cendres, de la vapeur d'eau peuvent être violemment éjectés. Les conséquences sont immédiates et terriblement dévastatrices (comme les nuées ardentes). Parfois des effets sur le climat sont observés pendant plusieurs mois, à cause des poussières qui se répandent dans l'atmosphère.
Un deuxième cas de volcanisme, moins dangereux, est du type "coulées de lave" (Kilawea à Hawaï, Etna en Sicile, etc). Ces volcans sont actifs de manière assez régulière, ce qui fait que leurs effets sont moins violents.
Un autre genre de volcan est classé sous le terme de "Strombolien", du nom du Stromboli (îles Eoliennes, Italie du sud). Il est caractérisé par des petites éruptions régulières , accompagnées de jets de roches en fusion (et très rarement de coulées de lave).
Un dernier cas intéressant de volcanisme est celui des "points chauds", dont Hawaï est l'exemple le plus célèbre


3.La Dérive des Continents
En 1912, Wegener formula la théorie de la "dérive des continents", en accord avec la flottaison du granit sur le basalte. Initialement, les continents formaient un immense bloc de granit (Pangée). Ce continent initial se serait fracturé, entraînant une dérive des morceaux. D'ailleurs, les continents actuels se déplacent encore les uns par rapport aux autres (parfois d'un mètre par an).
Mais la théorie de Wegener fut combattue pendant 50 ans, principalement à cause du processus de dérive des blocs de granit sur (ou plutôt à travers) le basalte. Finalement, de nombreuses observations scientifiques vinrent confirmer ces hypothèses (structure identique des roches des différents continents, déplacements des pôles magnétiques, fossiles d'os découverts dans l'Antarctique, etc). Par contre, on a amélioré la compréhension du mécanisme de dérive. Les continents (granit) dérivent avec le basalte, un peu comme un radeau dérive avec l'eau (et non à travers!)



La tectonique des plaques


En 1960, Hess proposa une théorie dans laquelle de la matière en fusion jaillit à travers des lignes de fracture du manteau. Cette matière fondue se refroidit et se solidifie, ce qui provoque un élargissement du plancher océanique et entraîne les continents (dorsale ou rift). De plus, on verra qu'il existe aussi des zones où la matière s'engouffre à l'intérieur du manteau (subduction). Cette théorie moderne de la tectonique des plaques est en accord avec le scénario de la Pangée initiale (il y a environ 225 millions d'années), suivi d'une rupture en trois morceaux (il y a environ 200 millions d'années). Plus tard, L'Amérique se sépara de l'Afrique (il y a 65 millions d'années). L'Australie se sépara de l'Antarctique et l'Inde de l'Afrique. l'Inde viendra percuter l'Asie, le choc engendrant l'Himalaya.



4.La mer et les océans

Bien que couvrant environ 71 % de la surface du globe, la masse totale des océans ne représente que 0,4 % de celle de la Terre! En effet, leur profondeur (atteignant parfois environ 12 km) est négligeable devant les quelques 6'370 km du rayon terrestre.Malgré tout, cette présence d'eau est essentielle au développement de la vie sous une forme complexe et évoluée.
Les courants
Franklin étudia le Gulf stream, dès 1769. Mais en 1853, Maury rendit les courants marins célèbres lors de conférences internationales ("les rivières de l'océan"). Deux ans plus tard, il publia le premier manuel d'océanographie. Des études ultérieures nous ont permis de décrire les trajectoires des courants comme étant approximativement circulaires. Dans le sens des aiguilles d'une montre pour l'hémisphère nord, et dans l'autre sens au sud.
Leur effet climatique tend à égaliser les températures des océans et des côtes terrestres (il y aurait de bien plus grands écarts thermiques à la surface du globe, en l'absence des courants).

Souvent assez lents, les courants transportent beaucoup d'eau. Par exemple, le Gulf stream est parfois large de 80 km, profond de 500 m et se déplace à environ 6 km/h. De plus, certains courants circulent en profondeur, ce qui permet à l'oxygène d'entretenir une forme de vie abyssale.On peut dire que l'Antarctique (plus froid et volumineux que l'Arctique du nord) fertilise en oxygène et en corps nutritifs l'océan et régularise le climat de la planète.



Profondeur des océans et évolution des continents

L'observation directe des profondeurs avait déjà été entreprise, au Ier siècle av JC, par le Grec Posidonius qui évalua à 1'900 m le fond de la Méditerranée (près des côtes de la Sardaigne). Mais ce ne sera qu'à partir du XVIIIème siècle que les zoologues entreprendront l'étude systématique des fonds marins. En 1841, Forbes proposa une limite de 450 m au delà de laquelle la vie ne pourrait se développer.
Mais, au cours du XIXème siècle on va reconsidérer cette limite. En effet, on découvrit de la vie dans toutes les couches étudiées (Maury en 1860; Thomson en 1868). On essaya à cette époque de dresser la carte des profondeurs de l'océan (sondages de Maury en 1850 et Thomson en 1872).

Or, en 1922, la technique du sondage par écho d'ondes sonores améliora nettement la précision et la fiabilité des mesures. Dès 1925, on se rendit compte de la présence de fantastiques reliefs sous marins dans l'Atlantique (montagnes, plateaux, îles comme les Açores).
Puis, l'étude du Pacifique nous révèla que Hawaï était "la plus haute montagne du globe" (en contrastes: environ 10'000 m entre le fond de l'océan et le sommet des volcans). On découvrit également les fosses abyssales, sortes de Grands Canyons sous marins géants (jusqu'à 6 km d'entrailles dans la fosse des Mariannes).
Plusieurs océanographes expliquèrent la présence des gorges sous marines par des courants profonds et turbulents d'eau limoneuse.
Finalement, on s'est rendu compte que la croûte terrestre océanique est divisée en plaques séparées par une grande faille. Ces plaques sont en mouvement et leurs limites (le long de la grande faille) sont le siège des activités sismiques et volcaniques.Cette représentation de la croûte terrestre en activité et en mouvement porte le nom de tectonique des plaques.

En 1960, Hess et Dietz expliquèrent que l'élargissement du plancher océanique était une conséquence de la solidification du magma qui surgit le long des failles (dorsales océaniques). L'éruption du magma, issu des couches profondes et actives du manteau, crée indirectement les montagnes de la croûte océanique car sa poussée écarte les plaques, au niveau des dorsales. Ainsi, les plaques peuvent aussi parfois se comprimer lorsqu'elles se rapprochent. Ce phénomène explique la formation des montagnes continentales comme l'Himalaya. Parfois le rapprochement est trop rapide, ce qui fait que la croûte ne se déforme pas sous forme de montagnes. On observe alors un "plongement" d'une plaque sous l'autre (subduction), formant une tranchée profonde (une ligne d'îles avec ses fosses abyssales) et une région volcanique (comme Hawaï, par exemple).
A partir de 1963, on mesura le magnétisme d'échantillons rocheux proches de la faille atlantique et ces analyses furent en accord avec la théorie de la tectonique des plaques.
Cette conception de l'activité de la croûte terrestre peut être comparée à une "vie géologique" de la Terre. Mouvements et fractures des continents. Naissance des montagnes, puis érosion. Creusement des fosses abyssales, puis comblement. Naissance des volcans et disparition (provisoire) de certains autres. Tremblements de Terre, etc.
On peut même proposer un scénario cohérent de l'évolution de la croûte terrestre, à partir de la Pangée (dans la configuration d'il y a environ 250 millions d'années).
La vie abyssale

Les études récentes des profondeurs sous-marines nous ont révélé des surprises. Certaines formes de vie sont présentes à des profondeurs considérables. Par exemple, on y a trouvé des coelacanthes qui sont des poissons primitifs qu'on croyait disparus.
On a aussi découverts des "sources chaudes" dues à l'éruption très localisée de magma brûlant du manteau. Ce phénomène favorise le développement d'une forme de vie, car ces "cheminées magmatiques" enrichissent et fertilisent l'eau profonde avoisinante.
Les sous-marins ont rendus possible les visites humaines des abysses et, à chaque fois, la vie était au rendez-vous! Même lors du record de Piccard et Walsh, en 1960, par 11'000 m de fond dans la fosse des Mariannes
5.L'Atmosphère
Pour les Grecs de l'Antiquité, la nature a horreur du vide et le monde est formé de quatre couches successives: la terre (les continents), l'eau (les océans), l'air (l'atmosphère) et le feu (la couche externe, visible parfois lors des orages). Au-delà, un cinquième élément céleste parfait s'étend jusqu'au bout de l'univers: l'éther.
Ce ne sera qu'au XVIème et XVIIème siècles qu'on s'attaquera à la notion de vide expériences de Galilée, Torricelli, Hooke, Pascal, etc. On expliqua alors le fonctionnement des pompes grâce aux pressions et aux variations de volumes, de densités, etc. De plus, on se rendit compte que l'air est pesant (son poids variant avec l'altitude). La pression atmosphérique fut mesurée grâce aux premiers baromètres.
De nos jours, la tendance pour décrire le vide est de l'assimiler à un gaz très ténu. Notre atmosphère n' a en fait pas de limite très précise, mais l'air est de moins en moins dense (et riche) lorsque l'altitude augmente.



Grâce aux ballons-sondes, on découvrit d'abord deux grandes couches dans l'atmosphère. En 1908, De Bort nomma troposphère le premier niveau turbulent (nuages, vents, etc) et stratosphère le niveau supérieur tranquille (composé essentiellement d'hélium et d'hydrogène). La limite fut située vers 15 km au dessus de l'équateur (mais vers 8 km au dessus des pôles).
Dans les années 1940, des bombardiers américains découvrirent les courants-jet, à l'altitude limite des deux couches (la tropopause). Outre le fait que les avions en bénéficient, les courants sont importants pour prévoir les phénomènes météorologiques.
En 1950, Chapman remarqua l'existence d'une troisième couche, située après la stratosphère. C'est la mésosphère, qui fût révélée grâce aux fusées. Cette région s'étend aux altitudes d'environ 30 à 80 km. La température (qui baisse régulièrement lorsqu'on s'élève dans la stratosphère) a tendance à remonter brusquement au début de la mésosphère (à partir de 30 km jusqu'à 50 km, avec une température maximale de l'ordre de -10 0C ). Finalement, la température baisse à nouveau jusqu'à l'altitude de 80 km (température de l'ordre de -90 0C ).
Au-delà de la mésosphère, l'air est de plus en plus raréfié. Mais la température y augmente (en fait, c'est la vitesse moyenne des quelques rares particules encore présentes, soit environ 1'000 0C vers 500 km). On appelle thermosphère cette quatrième région. Finalement, une cinquième région s'étend entre 500 km et 2'000 km. C'est l'exosphère qui se fond petit à petit dans l'espace.
Depuis récemment, les satellites nous permettent d'étudier notre atmosphère plus systématiquement, ce qui nous est très utile pour les prévisions météorologiques (par exemple). De plus, l'observation de notre planète depuis l'espace a fait progresser nos connaissances dans de nombreux domaines (établissement des cartes terrestres, études des glaciers, structures géologiques globales, courants et océans, etc).


*Les gaz de la basse atmosphère

Vers 1770, Lavoisier repèra de l'oxygène (20 %) et de l'azote (presque 80 %) dans l'air. Puis, on y découvrit encore quelques traces de gaz carbonique (Regnault, au milieu du XIXème siècle). Ensuite, la spectroscopie mit en évidence de l'argon (Strutt et Ramsay en 1882). Enfin, du néon, du krypton, du xénon et de l'hélium furent identifiés. On a même découvert récemment la présence d'oxyde nitreux, d'oxyde de carbone et de méthane.

*Les gaz de la stratosphère
On y découvrit de l'oxygène monoatomique simple (O, et non O2 comme d'habitude), de l'azote monoatomique, du sodium et du lithium. De plus, de l'oxygène triple (O3 ou ozone) fut repéré avec une concentration maximale vers l'altitude de 24 km. Sa présence est fondamentale pour la vie, car l'ozone absorbe le surplus des rayons ultraviolets dangereux du Soleil.

*Les gaz de la haute atmosphère
Grâce à des fusées, on mit en évidence des couches d'hélium et d'hydrogène à une altitude comprise entre 500 et 1'000 km. On appelle héliosphère cette première région. Une seconde région (située plus haut et qui s'étend peut-être jusqu'à 70'000 km) fut découverte peu après: c'est la protonosphère. Auparavant, Appleton avait localisé en 1922 une couche constituée de particules ionisées électriquement: l'ionosphère (qui est structurée en niveaux s'étendant de 100 à 400 km d'altitude). La ionosphère se manifeste en réfléchissant les longues ondes radio. De même, lors des "orages solaires" (forte activité du soleil), on observe des aurores boréales au-dessus de l'ionosphère.

6.Le Magnétisme et le champ magnétique terrestre

Dès l'Antiquité, les Grecs découvrirent les premiers aimants naturels à Magnèse. Le fait qu'on peut aimanter une aiguille de fer en la frottant sur une certaine sorte de pierre (pierre d'aimant) permettra l'utilisation d'une invention des Chinois: la boussole. L'alignement de l'aiguille (du nord au sud) fut mis à profit lorsqu'on cherchait à s'orienter (utile à l'époque surtout pour les navigateurs).
Mais, les Européens devront attendre les explications théoriques de De Maricourt, en 1269, pour comprendre le fonctionnement scientifique de la boussole. On identifia alors le pôle nord magnétique dans la direction du bout de l'aiguille. Par contre, on devait encore comprendre pourquoi les aiguilles s'orientaient dans cette direction!



En 1600, Gilbert publia sa théorie dans laquelle il suggèra que la Terre se comporte, du point de vue magnétique, comme un aimant gigantesque. Mais, Curie découvrit en 1895 que les métaux (aux propriétés magnétiques) qui composent le noyau de la Terre (comme le fer et le nickel) perdent leurs propriétés magnétiques lorsque leur température est trop élevée (environ 760 0C, pour le fer ). Or, on estimait que la température du noyau de fer devrait être à plus de 1'000 0C.


Plus tard, Elsasser suggèra que la rotation de la Terre sur elle-même pouvait très bien provoquer des mouvements dans le noyau central (composé principalement de fer liquide). Ces déplacements d'atomes créent des courants électriques dont un effet observable serait le champ magnétique terrestre. Cette théorie est en accord avec les lois d'induction électromagnétiques (Faraday, Ampère, Maxwell) et aussi avec les observations de l'allure générale du champ magnétique terrestre.

Malgré tout, il reste quelques énigmes concernant ce champ magnétique :
Les pôles magnétiques sont distants d'environ 1'500 km des pôles géographiques de l'axe de rotation. De plus, la ligne magnétique nord-sud ne passe pas exactement au centre de la Terre. Quant à la direction qu'indique l'aiguille d'une boussole, elle varie légèrement lors d'un voyage d'est en ouest. On doit ainsi corriger les angles grâce à des tabelles (les déclinaisons magnétiques).
Remarquons à ce sujet que Sperry a inventé, en 1911, une technique pour déterminer les directions sans utiliser les propriétés magnétiques de la Terre (ni des boussoles). Sa méthode du gyrocompas utilise la tendance que possède une roue lourde, en rotation rapide sur elle-même, à résister à l'effet que lui communique la rotation de la Terre (principe d'inertie du gyroscope). Cette technique est plus précise pour le guidage des navires, avions, fusées, satellites, etc.
Mais, revenons à l'intensité du champ magnétique terrestre pour lequel on a constaté des variations au cours des temps géologiques. En effet, l'étude de certaines roches volcaniques nous permit d'observer des phénomènes intéressants. On peut dire que des cristaux se forment dans le sens de l'alignement du champ magnétique lorsque la lave s'est refroidie. Or Brunhes remarqua, en 1906, un alignement qui était parfois anormalement opposé à la direction actuelle du champ magnétique terrestre. Il fallu donc en déduire que le champ magnétique terrestre n'a pas toujours été tel qu'on l'observe aujourd'hui. A l'heure actuelle, on pense que le champ a changé 9 fois de sens au cours des 4 derniers millions d'années. Et, depuis 1670, le champ a perdu environ 15 % de son intensité, ce qui fait qu'on peut supposer que l'intensité du champ sera presque nulle vers l'an 4'000. Ensuite, les pôles devraient s'inverser, et ainsi de suite... En outre, l'analyse des alignements magnétiques des roches issues de la grande faille océanique semble confirmer les oscillations régulières du champ. Quant aux explications théoriques de ces phénomènes, elles sont encore à préciser.
*Le vent solaire
Sur une échelle de temps beaucoup plus courte cette fois, on observe d'autres variations du champ magnétique terrestre pendant les orages magnétiques ou les aurores boréales (au pôle nord, australes au pôle sud). Avec notamment comme caractéristiques une forte agitation des aiguilles des boussoles. Le Soleil, durant ses périodes de fortes activités, en est le responsable. En effet, en ces moments là, son rayonnement particulier interagit dans la haute atmosphère (ionosphère terrestre). Les particules électrisées énergétiques sont attirées par les lignes du champ magnétique terrestre (dans la direction des pôles) en émettant une lumière spécialement belle au-dessus des régions polaires.
Quant aux orages magnétiques, on pense qu'ils sont dus au "vent solaire". En effet, un flux de particules électriques et magnétiques sort du soleil lors des éruptions, en association avec les protubérances et les taches solaires. Ce flux se fait sentir sur Terre 3 à 4 jours après sa naissance. Nous sommes atteints en permanence par le vent solaire, mais ses variations d'intensité sont importantes, comme Parker l'a montré en 1958.
Certains météorologues pensent actuellement que l'irrégularité du vent solaire pourrait influencer notre climat et éventuellement nos comportements socio-psychologiques.


*La magnétosphère
Les lancements des premiers satellites, en 1958, ont été accompagnés d'expériences dans le but de mesurer la densité des rayons cosmiques, qui sont des particules chargées très énergétiques. Ces mesures ont révélé une anomalie: des zones bien précises de l'atmosphère sont très pourvues en rayons cosmiques (les ceintures de Van Allen). Plus tard, on baptisa magnétosphère cette région de notre atmosphère. On explique la présence de ces ceintures par le fait que les particules chargées sont "piégées" dans ces zones à cause de la géométrie des lignes du champ magnétique de la Terre.
On a constaté plus tard que le vent solaire confirmait la forme de la magnétosphère. La frontière est nette dans la direction du Soleil, s'étendant jusqu'à 65'000 km de la Terre. Mais de l'autre côté, la frontière est plus floue et s'étend peut-être jusqu'à un million de km.
Remarquons finalement que c'est le scientifique amateur Christofilos qui, le premier, avait déjà proposé en 1957 la théorie du piégeage magnétique. Mais ce n'est que bien plus tard que ses idées furent prises au sérieux par les spécialistes qui attribuèrent tout de même le nom d'effet Christofilos pour ce phénomène!>