Les scientifiques détectent les signes d’une structure cachée dans le noyau de la Terre
Alors que la plupart d’entre nous considèrent le sol sous nos pieds comme allant de soi, l’histoire de la Terre est écrite dans ses couches complexes, comme les pages d’un livre. Notre histoire.
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Aujourd’hui, les chercheurs ont trouvé des preuves supplémentaires d’un tout nouveau chapitre du passé de la Terre – le noyau interne de la Terre semble avoir un autre noyau encore plus interne en son sein.
« On nous a traditionnellement enseigné que la Terre a quatre couches principales : la croûte, le manteau, le noyau externe et le noyau interne », a expliqué la géophysicienne Joanne Stephenson de l’université nationale australienne.
Notre connaissance de ce qui se trouve sous la croûte terrestre a été principalement déduite de ce que les volcans ont divulgué et des ondes sismiques ont murmuré. À partir de ces observations indirectes, les scientifiques ont calculé que le noyau interne brûlant, avec des températures dépassant les 5 000 degrés Celsius, ne représente qu’un pour cent du volume total de la Terre.
Maintenant, Stephenson et ses collègues ont trouvé d’autres preuves que le noyau interne de la Terre pourrait avoir deux couches distinctes.
« C’est très excitant – et cela pourrait signifier que nous devons réécrire les manuels scolaires », a-t-elle ajouté.
L’équipe a utilisé un algorithme de recherche pour explorer et faire correspondre des milliers de modèles du noyau interne avec les données observées sur plusieurs décennies concernant le temps que mettent les ondes sismiques à traverser la Terre, recueillies par le Centre sismologique international.
Différences dans la trajectoire des ondes sismiques à travers les couches de la Terre. (Stephenson et al., Journal of Geophysical Research : Solid Earth, 2021)
Alors, qu’est-ce qu’il y a en bas ? L’équipe a examiné certains modèles de l’anisotropie du noyau interne – comment les différences dans la composition de son matériau modifient les propriétés des ondes sismiques – et a constaté que certains étaient plus probables que d’autres.
Alors que certains modèles pensent que le matériau du noyau interne canalise les ondes sismiques plus rapidement parallèlement à l’équateur, d’autres soutiennent que le mélange des matériaux permet d’obtenir des ondes plus rapides et plus parallèles à l’axe de rotation de la Terre. Même dans ce cas, il y a des arguments sur le degré exact de différence à certains angles.
Cette étude n’a pas montré beaucoup de variation en fonction de la profondeur dans le noyau interne, mais a trouvé qu’il y avait un changement dans la direction lente à un angle de 54 degrés, avec la direction plus rapide des ondes parallèles à l’axe.
« Nous avons trouvé des preuves qui pourraient indiquer un changement dans la structure du fer, ce qui suggère peut-être deux événements de refroidissement distincts dans l’histoire de la Terre », a déclaré Stephenson.
« Les détails de ce grand événement sont encore un peu un mystère, mais nous avons ajouté une autre pièce du puzzle quand il s’agit de notre connaissance du noyau interne de la Terre. »
Ces nouvelles découvertes pourraient expliquer pourquoi certaines preuves expérimentales ne correspondent pas à nos modèles actuels de la structure de la Terre.
La présence d’une couche interne est soupçonnée depuis un certain temps déjà, avec des indices selon lesquels les cristaux de fer qui composent le noyau interne ont des alignements structurels différents.
« Nous sommes limités par la distribution des séismes et des récepteurs mondiaux, en particulier aux antipodes polaires », a écrit l’équipe dans son article, expliquant que les données manquantes diminuent la certitude de leurs conclusions. Mais leurs conclusions s’alignent sur d’autres études récentes sur l’anisotropie du noyau interne.
Une nouvelle méthode actuellement en cours de développement pourrait bientôt combler certaines de ces lacunes de données et permettre aux scientifiques de corroborer ou de contredire leurs conclusions et, espérons-le, de traduire davantage d’histoires écrites dans cette première couche de l’histoire de la Terre.
Cette recherche a été publiée dans le Journal of Geophysical Research.
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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche
