Pourquoi le fer en fusion au fond de la Terre transforme-t-il toute la planète en aimant ?

Parce que le fer liquide du noyau externe fonctionne comme une immense génératrice, qu'on appelle la géodynamo. Le fer se brasse, et la rotation de la Terre tord son écoulement. Du métal liquide en mouvement porte des courants électriques, et ces courants créent un champ magnétique. Un aimant ordinaire, comme une aiguille de boussole, ne survivrait pas là-dessous. Il y fait bien trop chaud pour que le fer reste aimanté. Le champ doit donc être recréé en permanence par du métal en mouvement.

Le noyau externe est une coquille de fer et de nickel en fusion, épaisse d'environ 2 260 kilomètres. La chaleur venue d'en dessous le fait bouger. Une partie vient du noyau interne solide, qui grandit lentement à mesure que du fer se solidifie à sa surface. En grandissant, il libère de la chaleur et rejette des éléments plus légers dans le liquide. L'uranium, le thorium et le potassium radioactifs en ajoutent encore. Quand le fer chaud remonte, la rotation de la Terre dévie sa trajectoire par l'effet Coriolis. L'écoulement s'enroule en boucles torsadées, exactement ce qu'il faut à une dynamo pour entretenir un champ.

Sans ce brassage, le champ s'éteindrait. La seule résistance électrique l'effacerait en environ 20 000 ans, un clin d'œil à l'échelle géologique. Le noyau interne solide est trop chaud pour être lui-même un aimant, mais il aide sans doute à stabiliser le champ. Dans le noyau externe, le champ est environ 50 fois plus fort qu'en surface. Dans l'espace, il sert de bouclier. Il protège la vie des rayonnements et empêche le vent solaire d'arracher l'atmosphère. Mars a perdu son bouclier magnétique il y a environ 4 milliards d'années, et depuis, le vent solaire amincit son atmosphère.

Comprendre tout ça a pris des siècles. En 1600, William Gilbert conclut que la Terre elle-même est un aimant. Il l'imagine permanent, comme un bloc de magnétite. En 1919, le physicien Joseph Larmor propose plutôt une dynamo. Plus tard, le géophysicien Walter Elsasser montre comment des courants électriques dans le noyau externe liquide peuvent créer le champ. On le considère aujourd'hui comme l'un des pères de la théorie moderne.