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Évolution du noyau interne et du champ magnétique terrestre — © University of Rochester illustration / Michael Osadciw

Une analyse minutieuse des enregistrements magnétiques d’anciens cristaux de roche ont permis de retracer sur des millions d’années l’histoire du noyau interne de la Terre, ayant joué un rôle clef dans le maintien et le développement de la vie.

La cristallisation du noyau terrestre interne

Extrêmement dense, le noyau terrestre est constitué de deux couches : le noyau interne solide, entouré d’un noyau externe en fusion. Viennent ensuite le manteau rocheux (la plus épaisse de toutes les couches s’étendant jusqu’à 2 900 kilomètres de profondeur) puis la croûte terrestre. Si le champ magnétique de la Terre, qui protège la vie des vents solaires nocifs, est régi par le fer liquide tourbillonnant dans le noyau externe, l’alliage solide de fer et de nickel qu’il entoure se révèle également essentiel à son maintien.

De récentes recherches publiées dans la revue Nature Communications indiquent que le noyau interne de notre planète s’est cristallisé il y a environ 550 millions d’années, formant ainsi une masse solide fournissant suffisamment de chaleur pour restaurer son champ magnétique, qui s’était significativement affaibli environ 15 millions d’années plus tôt, et permettre une explosion majeure de la vie.

Les profondeurs énormes et les températures extrêmes rendant l’étude directe du noyau de la Terre pratiquement impossible, les scientifiques s’appuient sur les enregistrements magnétiques de cristaux de roche (dans ce cas, des cristaux de feldspath dans l’anorthosite). En comparant des spécimens datés de 565 millions d’années à des roches datées de 532 millions d’années, l’équipe a noté un important changement d’intensité magnétique s’étant étalé sur des dizaines de millions d’années.

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— Capitano Productions Film / Shutterstock.com

Des implications majeures

Les modèles thermiques basés sur les recherches suggèrent que la structure du noyau interne a encore changé il y a environ 450 millions d’années, créant une frontière entre les parties externe et interne du noyau (avec des changements survenus dans le manteau corroborant cette chronologie). Selon les chercheurs, de telles découvertes soulignent l’importance de la croissance continue du noyau interne pour maintenir un champ magnétique pendant la totalité de la durée de vie (se comptant en milliards d’années) d’une planète.

En apprendre davantage sur la façon dont le noyau interne a évolué pour devenir ce qu’il est aujourd’hui peut également nous renseigner sur la façon dont il pourrait à nouveau changer à l’avenir, tout en nous offrant un point de comparaison précieux lorsque nous étudions d’autres planètes. Dans le cas de Mars, cette absence de cristallisation a empêché son champ magnétique de se régénérer, exposant son atmosphère à d’intenses radiations responsables de la disparition de l’eau et de l’oxygène nécessaires au développement de la vie.

« La Terre aurait certainement perdu beaucoup plus d’eau si son champ magnétique n’avait pas été restauré », estime John Tarduno, géophysicien à l’université de Rochester et auteur principal de l’étude. « Elle serait beaucoup plus sèche et très différente de celle que nous connaissons aujourd’hui. »

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