Sans lui, la vie ne serait peut-être jamais sortie des océans. Le champ magnétique, qui protège la surface terrestre (et ses habitants) des radiations cosmiques, a ainsi joué un rôle majeur dans l’évolution du vivant. Mais depuis quand est-il présent ?
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Beaucoup de conditions ont été réunies pour permettre le développement de la vie sur Terre. Parmi elles, il y a notamment l'existence d'un puissant champ magnétiquechamp magnétique. Cette enveloppe protectrice générée au niveau du noyau terrestre empêche en effet les radiations cosmiques et les particules du vent solaire, toutes nocives pour les êtres vivants, d’atteindre la surface du globe.
Les archives géologiques nous montrent que cette carapace magnétique existe depuis plusieurs milliards d'années. Certaines roches, notamment les roches volcaniques, ont en effet la capacité d'enregistrer les propriétés du champ magnétique auquel elles sont soumises lors de leur refroidissement. On sait ainsi qu'un champ magnétique existait déjà il y a environ 3,5 milliards d'années, bien que l'on suggère que son intensité ait été bien plus faible que celle d'aujourd'hui. La rareté des roches datant de l'Eoarchéen (période la plus ancienne marquant le début de l'histoire terrestre, avant 3,6 milliards d'années) rend cependant très difficile la datation exacte de l'origine de ce champ magnétique.
Un champ magnétique déjà existant il y a 3,7 milliards d’années
D'où l'importance des résultats obtenus par cette nouvelle étude. Une équipe de scientifiques vient en effet de confirmer que le champ magnétique serait très ancien. L'analyse de roches du Groenland, qui sont parmi les plus anciennes que l'on trouve sur Terre, indique qu'un champ magnétique existait déjà il y a 3,7 milliards d'années.
Qui plus est, l'intensité de ce champ magnétique aurait atteint au moins 15 microteslas, ce qui représente la moitié de l'intensité actuelle. À peine 850 000 ans après sa formation, la Terre était donc déjà enveloppée d'un champ magnétique relativement puissant, ce qui suppose une certaine constance du phénomène au cours de l’histoire terrestre. Des résultats qui n'ont pas été évidents à obtenir, car il a d'abord fallu s'assurer que la magnétisation enregistrée dans ces roches était bien primaire, c'est-à-dire obtenue lors d'un échauffement à plus de 550 °C des roches il y a 3,7 milliards d'années, et non une magnétisation secondaire liée à un événement thermique plus récent. L'étude a été publiée dans la revue Journal of Geophysical Research, Solid Earth.
Un mécanisme qui reste encore énigmatique
Reste désormais à comprendre quel pouvait être le mécanisme permettant la génération d'un champ magnétique à cette époque, car nos connaissances actuelles de la structure interne de la Terre suggèrent qu'il devait être nécessairement différent du mécanisme actuel.
Aujourd'hui, le champ magnétique est en effet produit par un effet « géodynamo ». Celui-ci est généré par les mouvementsmouvements de convectionconvection qui animent le noyau liquideliquide externe, composé d'un alliagealliage de ferfer et de nickelnickel, mouvements eux-mêmes induits par la cristallisation du noyau interne (la graine). Le noyau interne croît en effet par cristallisation progressive du fer-nickel contenu dans le noyau externe. La base de cette enveloppe liquide tend donc à s'appauvrir en éléments métalliques lourds et au contraire à s'enrichir en éléments plus légers, qui vont avoir tendance à remonter et donc à alimenter la convection.
Or, on sait que l'existence d'un noyau interne solidesolide n'est que relativement récente. Son âge varie d'une étude à l'autre, mais il est vraisemblable qu'il n'ait pas plus de 1,5 milliard d'années. Le champ magnétique existant il y a 3,7 milliards d’années devait donc avoir une autre origine que le phénomène expliqué ci-dessus.
