noyau eau
— Maxx-Studio / Shutterstock.com

De récentes expériences suggèrent que la fine couche entourant le noyau externe de la Terre résulte d’une réaction chimique de grande ampleur impliquant l’eau de surface de notre planète.

Une couche appauvrie en silicate et riche en hydrogène

L’eau s’infiltrant dans les entrailles de la Terre ne s’écoule pas verticalement sur des milliers de kilomètres : il s’agit d’un processus extrêmement lent, rendu possible par les mouvements tectoniques. Selon une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Geoscience, à l’échelle de milliards d’années, celui-ci a altéré la limite entre la base du manteau terrestre et le sommet du noyau, située à 2 900 kilomètres sous la surface.

D’une épaisseur de quelques centaines de kilomètres seulement (quand celle du noyau externe atteint 2 270 kilomètres), cette couche appauvrie en silicate et riche en hydrogène s’apparente à une mince pellicule.

Selon le scénario d’altération par l’eau, l’infiltration de cette dernière à une telle profondeur entraîne la formation de cristaux de silice au contact du métal en fusion du noyau externe, qui migrent ensuite vers le manteau pour former une couche moins dense, mise en évidence par de précédentes analyses sismiques.

Cristaux de silice émergeant du métal liquide composant le noyau externe de la Terre à la suite d’une réaction chimique induite par l’eau — © Dan Shim / ASU

« On a longtemps supposé que les échanges de matière entre le noyau et le manteau de la Terre étaient limités », explique Dan Shim, de l’université d’État de l’Arizona. « Nos récentes expériences à haute pression indiquent que lorsque l’eau atteint la limite entre le manteau et le noyau, elle réagit avec le silicium de ce dernier et forme de la silice. »

De larges implications

Dans l’ensemble, de tels résultats indiquent une interaction noyau-manteau beaucoup plus dynamique qu’on ne l’estimait jusqu’à présent, ainsi qu’un cycle mondial de l’eau nettement plus étendu que prévu.

Si différentes découvertes concernant le noyau terrestre ont été réalisées au cours des derniers mois, une récente étude a également renforcé l’idée d’un monde extraterrestre caché dans les entrailles de notre planète.

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