La structure du noyau interne de la Terre est bien moins solide que prévu

De récentes analyses ont montré que le noyau interne de notre planète n’était pas complètement solide et homogène, comme on le pensait jusqu’alors, mais plutôt composé d’une série de structures liquides, molles et dures.

« La sismologie constitue le seul moyen direct d’étudier le noyau interne et ses processus »

Les scientifiques ont longtemps estimé que le noyau terrestre interne (situé à environ 5 000 kilomètres sous la surface de la planète) était solide, contrairement à la région métallique liquide l’entourant. Dans le cadre de travaux présentés dans la revue Physics of the Earth and Planetary Interiors, des chercheurs de l’université d’Hawaï ont étudié la composition des entrailles de la Terre en utilisant les ondes sismiques.

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Lorsque celles-ci se propagent à travers les couches internes de la planète, leur vitesse change et elles peuvent se réfléchir ou se réfracter, en fonction des minéraux, des températures et des densités rencontrées.

« Influencée par les tremblements de terre dans la croûte et le manteau supérieur, et suivie par les observatoires sismiques à la surface de la Terre, la sismologie constitue le seul moyen direct d’étudier le noyau interne et ses processus », explique le géophysicien Rhett Butler, auteur principal de l’étude.

Avec l’aide de Seiji Tsuboi, de l’Agence japonaise des sciences et technologies marines et terrestres, Butler a examiné comment les ondes sismiques créées par de grands tremblements de terre, à cinq endroits différents du monde, traversaient le noyau terrestre jusqu’à l’exact opposé du globe.

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Une structure plus hétérogène que prévu

Afin de couvrir aussi exhaustivement que possible la région du noyau terrestre interne, les chercheurs ont étudié cinq trajets d’ondes (Tonga et Algérie, Indonésie et Brésil, ainsi que trois entre le Chili et la Chine) en utilisant le superordinateur japonais Earth Simulator. Les résultats obtenus se sont avérés assez surprenants.

« Contrairement aux alliages de fer homogènes et mous considérés dans tous les modèles terrestres du noyau interne depuis les années 1970, nos modèles suggèrent qu’il existe des régions adjacentes d’alliages de fer durs, mous et liquides ou pâteux dans les 240 km supérieurs du noyau interne », détaille Butler. « Cela impose de nouvelles contraintes sur la composition, l’histoire thermique et l’évolution de la Terre. »

Selon les auteurs de l’étude, une telle découverte fournira de nouvelles données importantes sur la nature de l’interaction entre les noyaux interne et externe de la Terre, la dynamique complexe qui caractérise cette interaction, et la façon dont ces régions affectent le champ géomagnétique de la Terre.

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