Mise à jour, 9 janvier : La publication du modèle magnétique mondial a été reportée au 30 janvier en raison de la fermeture du gouvernement américain en cours.

Quelque chose d’étrange se passe au sommet du monde. Le pôle magnétique nord de la Terre s’est éloigné du Canada pour se diriger vers la Sibérie, poussé par le fer liquide qui s’agite dans le noyau de la planète. Le pôle magnétique se déplace si rapidement qu’il a contraint les experts mondiaux en géomagnétisme à un mouvement rare.

Le 15 janvier, ils doivent mettre à jour le modèle magnétique mondial, qui décrit le champ magnétique de la planète et sous-tend toute la navigation moderne, des systèmes qui dirigent les navires en mer à Google Maps sur les smartphones.

La version la plus récente du modèle est sortie en 2015 et était censée durer jusqu’en 2020 – mais le champ magnétique change si rapidement que les chercheurs doivent corriger le modèle maintenant. « L’erreur ne cesse d’augmenter », explique Arnaud Chulliat, géomagnéticien à l’université du Colorado Boulder et aux centres nationaux d’information environnementale de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

Le problème réside en partie dans le déplacement du pôle et en partie dans d’autres déplacements au plus profond de la planète. Le barattage du liquide dans le noyau terrestre génère la majeure partie du champ magnétique, qui varie au fil du temps en fonction de l’évolution des flux profonds. En 2016, par exemple, une partie du champ magnétique s’est temporairement accélérée en profondeur sous le nord de l’Amérique du Sud et l’est de l’océan Pacifique. Des satellites tels que la mission Swarm de l’Agence spatiale européenne ont suivi ce changement.

Au début de 2018, le modèle magnétique mondial était en difficulté. Des chercheurs de la NOAA et du British Geological Survey d’Édimbourg avaient fait leur vérification annuelle de la façon dont le modèle capturait toutes les variations du champ magnétique terrestre. Ils ont réalisé qu’il était si imprécis qu’il était sur le point de dépasser la limite acceptable pour les erreurs de navigation.

Pôle errant

« C’était une situation intéressante dans laquelle nous nous sommes trouvés », dit Chulliat. « Que se passe-t-il ? » La réponse est double, a-t-il rapporté le mois dernier lors d’une réunion de l’American Geophysical Union à Washington DC.

Premièrement, cette impulsion géomagnétique de 2016 sous l’Amérique du Sud est survenue au pire moment possible, juste après la mise à jour de 2015 du modèle magnétique mondial. Cela signifie que le champ magnétique a fait une embardée juste après la dernière mise à jour, d’une manière que les planificateurs n’avaient pas prévue.

Deuxièmement, le mouvement du pôle magnétique nord a aggravé le problème. Le pôle erre de manière imprévisible, ce qui a fasciné les explorateurs et les scientifiques depuis que James Clark Ross l’a mesuré pour la première fois en 1831 dans l’Arctique canadien. Au milieu des années 1990, il a pris de la vitesse, passant d’environ 15 kilomètres par an à environ 55 kilomètres par an. En 2001, il était entré dans l’océan Arctique – où, en 2007, une équipe comprenant Chulliat a fait atterrir un avion sur la banquise pour tenter de localiser le pôle.

En 2018, le pôle a franchi la ligne de date internationale pour passer dans l’hémisphère Est. Il fait actuellement route vers la Sibérie.

La géométrie du champ magnétique terrestre amplifie les erreurs du modèle dans les endroits où le champ change rapidement, comme le pôle Nord. « Le fait que le pôle évolue rapidement rend cette région plus sujette à de grosses erreurs », explique Chulliat.

Pour corriger le modèle magnétique mondial, lui et ses collègues l’ont nourri de trois années de données récentes, qui comprenaient l’impulsion géomagnétique de 2016. La nouvelle version devrait rester précise, dit-il, jusqu’à la prochaine mise à jour régulièrement prévue en 2020.

Questions essentielles

En attendant, les scientifiques s’efforcent de comprendre pourquoi le champ magnétique change de façon si spectaculaire. Les impulsions géomagnétiques, comme celle qui s’est produite en 2016, pourraient être attribuées à des ondes « hydromagnétiques » provenant des profondeurs du noyau1. Et le mouvement rapide du pôle magnétique nord pourrait être lié à un jet de fer liquide à grande vitesse sous le Canada2.

Le jet semble étaler et affaiblir le champ magnétique sous le Canada, a déclaré Phil Livermore, géomagnéticien à l’Université de Leeds, au Royaume-Uni, lors de la réunion de l’American Geophysical Union. Et cela signifie que le Canada perd essentiellement un bras de fer magnétique avec la Sibérie.

« L’emplacement du pôle magnétique nord semble être régi par deux patchs de champ magnétique à grande échelle, l’un sous le Canada et l’autre sous la Sibérie », explique Livermore. « Le patch sibérien est en train de gagner la compétition ».

Ce qui veut dire que les géomagnéticiens du monde entier auront de quoi s’occuper dans un avenir prévisible.