Géologie: Le comportement étrange du noyau de la Terre que les scientifiques ne peuvent expliquer

Publié le jeudi 24 juin 2021 | Matin libre

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À des milliers de kilomètres sous terre, il se produit un phénomène que les scientifiques ne peuvent expliquer.

Le noyau interne de notre planète, une masse compacte de fer et de nickel, croît plus rapidement d’un côté que de l’autre.

Selon une nouvelle étude menée par des sismologues de l’université de Californie à Berkeley et publiée dans la revue Nature Geoscience, la partie du noyau située dans une zone sous la mer de Banda, en Indonésie, est plus grande que la partie située à l’autre extrémité, sous le Brésil.

Grâce à des simulations informatiques, les experts ont créé une sorte de carte montrant la croissance du noyau terrestre au cours du dernier milliard d’années et ont conclu qu’il se comporte de manière “déséquilibrée”, de nouveaux “cristaux de fer” se formant plus rapidement du côté est du noyau.

“Le côté ouest semble différent du côté est jusqu’au centre, et pas seulement au sommet du noyau central, comme certains l’ont suggéré. La seule façon dont nous pouvons expliquer cela est qu’un côté se développe plus rapidement que l’autre”, a déclaré Daniel Frost, un scientifique adjoint du projet de recherche, dans un communiqué de l’université.

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Selon les experts, ce phénomène a des implications pour le champ magnétique de la Terre (qui nous protège des particules dangereuses provenant du Soleil), puisque ce dernier est généré par la convection dans le noyau externe entraînée par le dégagement de chaleur du noyau interne.

Les résultats

L’intérieur de la Terre est constitué de couches semblables à des oignons.

Le dernier de ces éléments est le noyau interne solide, composé de fer et de nickel, qui a un rayon de 1 200 kilomètres, soit environ les trois quarts de la taille de la Lune.

Il est entouré d’un noyau externe fluide de fer et de nickel en fusion d’une épaisseur d’environ 2 400 kilomètres.

Le noyau externe est à son tour entouré d’un manteau de roche chaude de 2 900 km d’épaisseur et recouvert d’une fine croûte rocheuse froide à la surface.

Grâce à l’étude des ondes sismiques, les experts analysent le comportement de ces couches, mais depuis des années, ils ont remarqué que les ondes ne sont pas distribuées dans la même direction lorsqu’elles se déplacent entre les pôles que lorsqu’elles se déplacent dans la zone équatoriale.

Cette hypothèse a permis de comprendre qu’une différence dans le noyau de la Terre pouvait être à l’origine de ce phénomène.

CRÉDIT PHOTO,GARY HINKS / SCIENCE PHOTO LIBRARY

“Le mouvement du fer liquide dans le noyau externe éloigne la chaleur du noyau interne, ce qui entraîne sa congélation”, a-t-il déclaré à la revue Live Science.

“Cela signifie que le noyau externe a reçu plus de chaleur du côté est (sous l’Indonésie) que du côté ouest (sous le Brésil)”, a-t-il ajouté.

Selon le scientifique, la meilleure façon de visualiser ce qui se passe à des milliers de kilomètres sous terre est d’imaginer un tronc d’arbre coupé composé d’anneaux de croissance partant d’un point central.

Dans ce cas, le centre des cercles est décalé par rapport au centre de l’arbre, de sorte que les cercles sont plus espacés sur le côté est de l’arbre et plus rapprochés sur le côté ouest.

Les scientifiques expliquent que cette croissance plus rapide dans la mer d’Indonésie n’a cependant pas déséquilibré le noyau.

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La gravité répartit uniformément la nouvelle croissance, maintenant le noyau interne sphérique et augmentant son rayon d’un millimètre par an en moyenne.

L’âge du noyau

Les simulations informatiques ont également permis aux sismologues d’établir une date plus précise pour la formation du noyau terrestre.

On sait que le noyau s’est formé lorsque la Terre était déjà organisée, apparemment à partir de la concentration de métaux tels que le fer et le nickel.

“Nous fournissons des limites assez souples sur l’âge du noyau interne, entre 500 millions et 1,5 milliard d’années, ce qui peut être utile dans le débat sur la façon dont le champ magnétique a été généré avant l’existence du noyau interne solide”, a déclaré Barbara Romanowicz, un autre des chercheurs de l’étude.

“Nous savons que le champ magnétique existait déjà il y a 3 milliards d’années. D’autres processus ont donc dû entraîner la convection dans le noyau externe à cette époque”, a-t-elle ajouté.

Selon les recherches, le jeune âge du noyau interne pourrait signifier qu’au début de l’histoire de la Terre, la chaleur qui fait bouillir le noyau fluide provenait d’éléments légers se séparant du fer, et non de la cristallisation du fer qui se produit aujourd’hui.

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