Ma boussole d’explorateur

Pour comprendre ce phénomène il faut tout d’abord comprendre ce qu’est le magnétisme. Sais-tu comment fonctionne un aimant ? As-tu déjà remarqué qu’en mettant deux aimants côte à côte, soit ils se repoussent soit ils s’attirent ? Cela vient du phénomène physique appelé la force magnétique.

Un aimant est constitué de deux pôles : un pôle sud et un pôle nord. Entre ces pôles se crée un champ magnétique qu’on a l’habitude de représenter par des lignes invisibles qui vont du pôle nord vers le pôle sud.

Lorsqu’on approche le pôle sud d’un aimant vers le pôle sud d’un autre aimant, la force magnétique va repousser les deux aimants. De même si on approche les côtés nord des deux aimants. En effet, les lignes de champs ne voudront pas se mélanger et la force magnétique sera donc répulsive.

Si, au contraire, on rapproche le côté nord d’un aimant vers le côté sud d’un autre aimant, alors leurs lignes de champ magnétique vont se joindre, car le pôle nord de l’un voudra aller vers le pôle sud de l’autre. La force magnétique sera alors attractive et les deux aimants vont s’attirer jusqu’à finir par se coller l’un à l’autre.

Tu peux en faire l’expérience avec ton aiguille et ton aimant. Une fois que l’aiguille est magnétisée (après l’avoir frottée sur l’aimant), elle se comporte comme un aimant à son tour et tu te rendras compte que tu peux déplacer l’aiguille en approchant l’aimant d’elle, sans la toucher, grâce à la force magnétique.

Notre Terre fonctionne comme un immense aimant où chacun de ses pôles géographiques (ceux qu’on utilise sur une carte par exemple) correspond, plus ou moins, à un pôle magnétique de cet aimant : le pôle sud géographique correspond au pôle nord magnétique de l’aimant et le pôle nord géographique correspond au pôle sud magnétique de l’aimant. Les pôles magnétiques de la Terre peuvent s’inverser, et cela s’est déjà passé plusieurs fois dans l’histoire de la Terre, mais cela arrive rarement, la dernière fois c’était il y a 780 000 ans !

Comme un aimant, notre Terre possède donc un champ magnétique. Il s’agit d’une sorte de bouclier invisible qui entoure la Terre en formant des arceaux (lignes de champ magnétique) qui partent d’un pôle pour arriver à l’autre. Ce bouclier nous protège de beaucoup de phénomènes, notamment des particules très énergétiques dont le Soleil nous bombarde quotidiennement.

Maintenant que nous savons cela, intéressons-nous à l’aiguille. L’aiguille est faite d’un métal qui a comme propriété d’être magnétisable : lorsque tu frottes l’aiguille contre l’aimant, tu la magnétises. Cela veut dire que l’aiguille est faiblement aimantée (mais pas assez pour tenir sur ton frigo !) et possède à son tour un pôle nord et un pôle sud. Elle va donc vouloir s’aligner avec les pôles magnétiques terrestres, selon les forces magnétiques que l’on vient de voir : son pôle sud sera attiré par le pôle magnétique terrestre nord, et vice-versa. Elle suivra donc les lignes du champ magnétique terrestre et te donnera ainsi la direction du nord et du sud ! Tu ne pourras par contre pas déterminer quelle partie de l’aiguille montre le nord ou le sud, mais cela te donne déjà la direction Nord-Sud, ce qui est une précieuse information !

Notre aiguille peut faire ce mouvement grâce au dispositif mis en place : d’une part le bouchon, qui lui permet de flotter et qui est léger, donc facile à bouger, et d’autre part l’eau qui lui permet de pivoter librement sur elle-même. Elle a donc tout le loisir de pointer vers le nord et le sud !

En réalité, une vraie boussole fonctionne exactement de cette façon, avec une sorte d’aiguille aimantée, qui pivote sur un axe qui la laisse libre de tourner facilement. L’aiguille de la boussole est par contre aimantée de façon à ce qu’elle soit toujours attirée par le pôle magnétique sud de la Terre (= pôle géographique nord). On sait alors qu’elle va ainsi toujours montrer le pôle nord géographique. Elle est donc plus sûre, mais elle coûte plus cher !

Penses-y la prochaine fois que tu te promèneras en forêt ! Emmène une aiguille, ton bouchon (tu pourrais te servir d’une feuille d’arbre aussi comme support) et un petit aimant dans ta poche ! Tu pourras retrouver ton chemin dans une flaque d’eau !