vignette|redresse=1.6|Carte de l'intensité du champ magnétique en à la surface de la Terre (en 2020), qui met en evidence l'Anomalie de l'Atlantique Sud.

L’anomalie magnétique de l’Atlantique Sud (AAS, en anglais South Atlantic Anomaly, SAA) est une region présentant une faible intensité du champ magnétique terrestre à la surface de la Terre. Elle s’étend de l’ouest de l’Afrique à l’Amérique du Sud, en traversant l’océan Atlantique. Les processus à l’origine de l’AAS sont liés à la dynamique du champ géomagnétique, généré dans le noyau externe par le processus de dynamo terrestre. Elle est identifiée depuis le , à la suite des premières cartes de l’intensité du champ magnétique réalisées entre autres par Alexander von Humboldt, Christopher Hansteen ou Carl Friedrich Gauss.

Contexte général

L’AAS suscite un intérêt scientifique majeur dans plusieurs domaines, notamment la physique spatiale et l’ingénierie satellitaire, car l’affaiblissement du champ magnétique modifie la pénétration et le dépôt des particules chargées. En conséquence, les satellites en orbite terrestre basse traversant cette anomalie sont exposés à des niveaux accrus de rayonnement, ce qui représente un risque important pour les systèmes électroniques embarqués, les charges utiles scientifiques et les astronautes.

En géomagnétisme, l’AAS revêt également une importance particulière, car son évolution temporelle fournit des informations précieuses sur la dynamique du noyau terrestre et le comportement du champ géomagnétique. L’évolution de l’anomalie a été étudiée à l’aide de modèles globaux du champ magnétique fondés sur des observations terrestres couvrant les quatre derniers siècles, et plus récemment à partir des données satellitaires. L’AAS s’est étendue et déplacée au cours des dernières décennies, dérivant vers l’ouest à des vitesses pouvant atteindre 0,2° par an et vers le sud à environ 0,03° par an. Les observations satellitaires récentes mettent en évidence la naissance d’un minimum secondaire situé à l’ouest de l’Afrique australe.

Explication du phénomène

thumb|right|380px|Évolution de l’intensité du champ magnétique terrestre à la surface de la Terre entre 1590 et 1990.

Les variations de la position et de l’intensité de l’AAS sont directement liées à l'évolution du champ magnétique à la surface du noyau externe, conséquence des écoulements de métal liquide à l'origine de la dynamo terrestre. En particulier, l'AAS est associée à des patchs de flux inverse, des régions caractérisées par un champ magnétique radial de signe opposé au dipole à la frontière noyau-manteau. L'AAS observée au dessus de la surface terrestre est ainsi associées à un ensemble de ces patchs de flux inverse situés sous l’Amérique du Sud et l’Afrique à la surface du noyau.

Certaines études associent la diminution de l’intensité du dipôle magnétique, observée depuis le début des mesures absolues vers 1840, à la distribution non symétrique des taches de flux magnétique transportées par les écoulements à la surface du noyau, impliquant ainsi les patchs de flux inverse à l’origine de l’AAS. Cependant, si la présence de l’AAS et la décroissance du dipôle semblent reliées, ces phénomènes n’impliquent pas nécessairement que nous vivons un stade précoce d’une inversion géomagnétique.

Mesures

Plusieurs caractéristiques majeures du champ géomagnétique actuel, telles que l’AAS et le déclin progressif du dipôle, sont observées directement depuis le début des mesures magnétiques absolues au milieu du . Toutefois, la compréhension des processus dynamiques du noyau terrestre à l’origine de ces phénomènes nécessite d’étudier leur évolution sur des échelles de temps beaucoup plus longues. Les données archéomagnétiques, ainsi que les enregistrements provenant des sédiments lacustres et marins, apportent des informations essentielles permettant de remonter à des périodes plus anciennes. L'analyse de ces données nous indique que l’AAS existe depuis plusieurs siècles et qu’elle a été précédée par une autre région de faible intensité magnétique centrée au-dessus de l’océan Indien aux alentours de 1100, avant de migrer vers l'Ouest.

Conséquences

thumb|right|300px|Répartition des erreurs de mémoire (« memory upsets ») enregistrées par le satellite lors de ses passages au-dessus de l'Anomalie magnétique de l'Atlantique Sud.

La faible intensité du champ magnétique de l’AAS permet aux particules chargées piégées dans la ceinture de radiation interne de Van Allen de s’approcher davantage de la Terre qu’ailleurs sur le globe. Dans cette région, les particules énergétiques peuvent ainsi pénétrer plus profondément dans l’environnement proche de la Terre, ce qui entraîne une augmentation du flux de rayonnement à basse altitude. Par conséquent, les satellites évoluant en orbite terrestre basse (environ 400 à 1300 km d’altitude) sont exposés à des flux de particules de haute énergie nettement plus importants lorsqu’ils traversent l’AAS.

Par example, la Station spatiale internationale a reçu un revêtement particulier pour supporter ces radiations. Plusieurs satellites en orbite, dont le télescope spatial Hubble et le détecteur de rayons cosmiques AMS-02, ne réalisent aucune observation lorsqu'ils passent au-dessus de cette région, les risques d'avaries étant trop importants.

Références

Voir aussi

Articles connexes Opération Argus Inversion du champ magnétique terrestre Anomalie magnétique de Koursk Magnétosphère

Liens externes

Corot cerne les contours de l’anomalie de l’Atlantique Sud, sur le site du CNES. L'anomalie de l'Atlantique Sud vue par Doris.

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