Les entrailles de la Terre se refroidissent beaucoup plus vite que nous ne le pensions

Des chercheurs ont étudié les propriétés d’un minéral trouvé à la limite du noyau externe et du manteau inférieur de la Terre, suggérant un refroidissement du cœur de notre planète beaucoup plus rapide que prévu.

Des expériences révélatrices

L’évolution de la Terre est liée à son refroidissement progressif. Alors que notre planète abritait de profonds océans de magma il y a 4,5 milliards d’années, au cours des millions d’années suivantes, sa surface a commencé à se refroidir, ce qui a entrainé la formation d’une croûte fragile, tandis que l’énergie thermique émanant de son noyau a engendré divers processus géologiques, tels que la tectonique des plaques, le volcanisme et la convection mantellique.

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Il n’existe toujours pas de consensus scientifique concernant la rapidité de ce refroidissement ou le temps qu’il faudra pour que les processus dynamiques liés à la chaleur sus-mentionnés s’arrêtent. Toutefois, en étudiant la conductivité thermique des minéraux formant la limite entre le noyau et le manteau terrestre, une équipe de recherche dirigée par l’ETH Zürich a déterminé que notre planète se refroidissait beaucoup plus rapidement qu’on ne l’estimait jusqu’à présent.

L’étude de cette couche limite, formée principalement d’un minéral appelé bridgmanite, est importante car il s’agit de l’endroit où la roche visqueuse du manteau terrestre est en contact direct avec le fer-nickel fondu de son noyau externe, ce qui provoque un important flux de chaleur.

Pour ces travaux publiés dans la revue Earth and Planetary Science Letters, les chercheurs ont placé des échantillons de bridgmanite dans une cellule à enclume de diamant chauffée à l’aide d’un système laser afin de simuler les pressions et les températures intenses régnant dans les entrailles de la Terre. À l’aide d’un système d’absorption optique, ils ont ensuite mesuré la conductivité thermique de la bridgmanite, qui s’est avérée 1,5 fois plus élevée que prévu, impliquant que la chaleur passe plus facilement du noyau au manteau.

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Un refroidissement encore amené à s’accélérer

L’équipe a également découvert que le refroidissement rapide du manteau transformera la bridgmanite en post-pérovskite, un minéral qui, une fois prédominant, accélérera encore le processus en raison de sa plus grande efficacité à conduire la chaleur.

« De tels résultats pourraient fournir une nouvelle perspective concernant l’évolution de la dynamique terrestre », a estimé Motohiko Murakami, auteur principal de l’étude. « Ceux-ci suggèrent que notre planète, comme les autres mondes rocheux Mercure et Mars, se refroidit et devient inactive beaucoup plus rapidement que prévu. »

Bien que la durée de ces processus reste floue, il est important de noter qu’une telle accélération se produit sur des échelles de temps géologiques, c’est-à-dire plusieurs milliards d’années.

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