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Les entrailles de notre planète renferment des mystères fascinants et, parmi eux, une énigmatique couche de matière située à environ 3 000 kilomètres de profondeur. Cette couche, appelée « couche D », intrigue les scientifiques depuis longtemps en raison de sa structure irrégulière et grumeleuse. Des recherches récentes, publiées dans la revue National Science Review, suggèrent que cette couche pourrait être un vestige d’un ancien océan de magma qui recouvrait la Terre primitive il y a des milliards d’années.
Un océan de magma primitif
La couche D présente une épaisseur variable, étant mince à certains endroits et épaisse à d’autres. Cette hétérogénéité a longtemps été un casse-tête pour les scientifiques. Selon les nouvelles recherches, cette couche pourrait être le résultat d’un ancien océan de magma qui recouvrait la Terre primitive.
Les réactions chimiques provoquées par des conditions de pression et de température extrêmes au fond de cet ancien océan de magma pourraient expliquer les irrégularités observées aujourd’hui dans la couche D. Ces nouvelles simulations se distinguent des précédents modèles par un aspect crucial : la présence d’eau dans les anciens océans de magma de la Terre, et son rôle rarement pris en compte lors du refroidissement et de la solidification de ces océans.
La formation du peroxyde de fer et du magnésium
L’étude récente propose que l’eau se serait mélangée à des minéraux pour former du peroxyde de fer et du magnésium, connu sous la formule (Fe,Mg)O2. Ce peroxyde attire le fer, ce qui pourrait expliquer la formation de couches riches en fer à l’emplacement de la couche D, juste au-dessus de la limite entre le noyau externe liquide de la Terre et le manteau solide.
Selon Qingyang Hu, scientifique au Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research (HPSTAR) à Pékin, « cet océan de magma hydraté a favorisé la formation d’une phase riche en fer, le peroxyde de fer et de magnésium ».
Les calculs de son équipe suggèrent que l’affinité de cette phase pour le fer pourrait avoir conduit à l’accumulation de peroxyde ferreux dans des couches de plusieurs kilomètres d’épaisseur. Cette accumulation de fer aurait été concentrée dans certaines zones spécifiques, donnant naissance à la couche D telle que nous la connaissons aujourd’hui.
Les zones de vitesse ultra-faible (ULVZ)
Si cette hypothèse est correcte, elle pourrait également expliquer les zones de vitesse ultra-faible (ULVZ) situées en profondeur dans la Terre. Les zones de vitesse ultra-faible sont des régions denses de matériaux qui ralentissent les ondes sismiques.
Les couches riches en fer formées par ces réactions chimiques auraient également eu un effet isolant, séparant différentes régions à la base du manteau inférieur. Cet effet isolant aurait pu jouer un rôle crucial dans la préservation des structures hétérogènes observées dans la couche D, en limitant les interactions entre les différentes régions du manteau inférieur.
Les scientifiques estiment que l’océan de magma à l’origine de la couche D a été créé par une collision massive avec une autre planète il y a environ 4,5 milliards d’années. Cet événement cataclysmique aurait éjecté des fragments de matière qui ont formé la Lune, tandis qu’un mélange d’éléments volatils, dont le carbone, l’azote, l’hydrogène et le soufre, est resté sur Terre, contribuant à l’apparition de la vie.
Remonter aussi loin dans le temps n’est pas une tâche aisée, et de nombreux débats scientifiques subsistent sur la composition et la structure de l’intérieur de la Terre. Les nouvelles découvertes sur la couche D et les réactions chimiques qui l’ont formée ajoutent une pièce importante au puzzle de notre histoire géologique. Par ailleurs, le noyau de la Terre oscille mystérieusement tous les 8 ans et demi.
Par Eric Rafidiarimanana, le
Source: Science Alert
Étiquettes: terre
Catégories: Sciences, Actualités