Magsail – Magnétisme terrestre

Le programme MagSail vise à équiper les voiliers de magnétomètres pour mesurer le champ magnétique en mer.
 
La Terre possède un champ magnétique puissant, produit au sein de son noyau externe liquide, et essentiel à la vie sur Terre. Il joue en effet le rôle d’un véritable bouclier protecteur repoussant les particules de haute énergie provenant du soleil. La présence d’un champ magnétique terrestre se manifeste par différents phénomènes que l’on peut observer sur Terre : l’aiguille de la boussole qui pointe vers le Nord, les aurores polaires (boréales ou australes), ou encore la migration de certaines espèces d’oiseaux ou de poissons !
 

Contexte et enjeu

L’intensité du champ magnétique ainsi que sa direction (position des pôles géomagnétiques) varient au cours du temps. Certaines roches, essentiellement volcaniques, c’est-à-dire formées par refroidissement rapide du magma en surface (c’est le cas des basaltes par exemple que l’on retrouve dans la croûte océanique), ont la capacité d’enregistrer le champ magnétique terrestre au moment de leur formation. En effet, en se solidifiant, les minéraux ferromagnétiques vont s’orienter dans la direction du pôle Nord magnétique, et la roche va acquérir une aimantation égale à l’intensité du champ magnétique terrestre à l’époque de sa formation. L’étude de ce champ magnétique passé « fossilisé » a ainsi montré que les pôles géomagnétiques se sont inversés régulièrement au cours du temps. On retrouve ces inversions des pôles sous forme d’anomalies magnétiques notamment au niveau de la croûte océanique. C’est ce qui a permis de démontrer la théorie de la tectonique des plaques !
 
Ces données seront utilisées par des chercheurs impliqués dans le programme et mises à disposition sur une base de données internationale.

Objectifs

Scientifiques
  • dater le plancher océanique grâce aux anomalies magnétiques isochrones
  • obtenir des informations sur la structure de la croûte océanique (monts sous-marins, bassins, rides volcaniques, dorsales, zones de fractures…)
  • obtenir des informations sur la nature de la croûte (océanique ou continentale)
  • générer une base de données magnétique planétaire, la carte magnétique actuelle étant encore très incomplète pour le domaine maritime.
  • mieux contraindre les modèles globaux du champ magnétique terrestre (IGRF, …)

Ces informations sont essentielles pour alimenter et mieux contraindre les modèles de reconstruction cinématique des mouvements des plaques tectoniques, et l’évolution des continents depuis le morcellement du supercontinent, la Pangée, il y a plus de 200 millions d’années.

 
Pédagogiques
  • permettre aux citoyens de mieux comprendre le fonctionnement de la Terre et sa dynamique.
  • permettre aux citoyens de renouer avec les sciences et les programmes de recherche actuels, en participant à l’acquisition des données.

Le kit de mesure

L’idée est de développer un kit composé d’un capteur magnétique enregistrant l’intensité du champ selon 3 composantes, et de le coupler à un gyroscope électronique afin d’orienter le capteur dans l’espace pour déterminer la direction du champ magnétique, et permettre une meilleure interprétation des anomalies observées (structures, formes…). Le kit sera également équipé d’un GPS pour obtenir l’heure et la position de chaque mesure effectuée. Les données seront stockées sur une carte SD.

Comment ça marche ?

Dans un premier temps, il s’agira de fixer le kit à un endroit stratégique pour limiter l’influence magnétique du bateau (aimantation de la coque, objets métalliques, électronique…).
 
Il sera également nécessaire d’étalonner le capteur pour corriger l’influence de la trajectoire du bateau sur les mesures magnétiques. Pour ce faire, le bateau réalisera un « 8 » dans l’eau pour bouger les capteurs dans toutes les directions, et pouvoir corriger ensuite les mesures de sorte que la norme ne varie plus suivant le cap pris par le bateau.
 
Le capteur sera ensuite prêt à opérer, un simple interrupteur pour le mettre en marche et un petit coup d’œil de temps en temps sur la lumière verte, témoin du bon fonctionnement du kit et c’est parti pour l’aventure ! Les données seront acquises en continu de manière automatique pendant toute la navigation.
 
Enfin, les données seront récupérées dans les 6 mois / un an suivant l’acquisition, à la fin du voyage par exemple.

Statut du programme

Programme en création.
Développement d’un prototype à venir prochainement.

Partenaires scientifiques

Programme construit avec le laboratoire l’IPGP (France), et d’autres en cours de partenariat.

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