Pour la première fois, nous avons la confirmation que le noyau de la Terre est solide

Pour la première fois, les géologues ont confirmé que le noyau interne de notre planète est en effet solide – bien que pas aussi solide que les modèles précédents l’ont suggéré.

Grâce à une nouvelle méthode de détection des ondes sismiques, l’analyse d’un type insaisissable d’onde de tremblement de terre a révélé les propriétés clés de la couche la plus profonde de notre planète.

Des chercheurs de l’Australian National University (ANU) se sont concentrés sur une onde sismique de faible amplitude en “phase J” qui traverse le cœur de la planète, ce qui leur a finalement permis de mettre des contraintes sur sa solidité.

Au fur et à mesure que la croûte terrestre grince et gémit à la surface de la planète, des vagues d’énergie se répandent à l’intérieur de ses parois visqueuses.

Celles-ci se présentent sous diverses formes. Certaines, décrites comme des ondes de compression, traversent le corps de la planète comme une série de wagons de train tremblantes. D’autres, appelées ondes de cisaillement, déferlent de haut en bas comme les vagues de l’océan.

La façon dont l’une se transforme en l’autre en fonction des différents changements de phase peut vous en dire long sur les propriétés du matériau qu’elle traverse.

Une variante particulière appelée phase J devrait traverser le noyau interne de la planète, en captant les détails de l’élasticité de la couche. Ça a toujours été la théorie, du moins. Le seul problème, c’est qu’elles sont plutôt silencieuses, ce qui les rend pratiquement impossibles à détecter, de sorte que les géologues ont vu leur mesure comme une sorte de “Saint Graal” de la sismologie.

Deux géoscientifiques de l’ANU ont maintenant trouvé un moyen ingénieux d’écouter ces ondes incroyablement faibles dans le bourdonnement des vibrations sismiques qui résonnent sur notre planète.

La méthode consiste à prendre deux récepteurs sismiques à la surface de la planète et à comparer les notes plusieurs heures après la disparition des bruits les plus forts. Avec suffisamment de paires de signaux, un modèle peut émerger.

“En utilisant un réseau mondial de stations, nous prenons en compte chaque paire de récepteurs et chaque tremblement de terre de grande magnitude – ce sont de nombreuses combinaisons – et nous mesurons la similitude entre les sismogrammes”, explique le chercheur Hrvoje Tkalčić.

“C’est ce qu’on appelle la corrélation croisée, ou la mesure de la similarité. À partir de ces similitudes, nous construisons un corrélogramme global – une sorte d’empreinte digitale de la Terre.”

Un procédé similaire a récemment été utilisé pour mesurer avec précision l’épaisseur de la glace en Antarctique, ce qui permet de déterminer non seulement les propriétés des couches de la Terre, mais aussi celles d’autres mondes potentiels.

Maîtriser la nature des entrailles de notre planète n’est pas une tâche facile. Nous pouvons à peine creuser plus de 12 kilomètres dans la croûte terrestre, ce qui n’égratigne pas la surface, sans parler des milliers de kilomètres sous nos pieds.

Il y a un siècle, on pensait que notre planète avait une couche extérieure épaisse et croustillante et un centre gluant fait de métaux en fusion.

Tout cela a changé dans les années 1930, à la suite des relevés sismiques d’un important tremblement de terre en Nouvelle-Zélande, qui a fait apparaître des signes d’ondes de compression qui n’auraient pas dû être là. Un sismologue danois du nom d’Inge Lehmann a suggéré que ces motifs étaient très probablement un écho rebondissant sur un centre solide.

Ce noyau intérieur a été fermement établi dans les modèles géologiques de la structure de notre planète. Il fait environ les trois quarts de la taille de notre Lune, composé de fer et de nickel, et grésille à une température à peu près aussi chaude que la surface du Soleil.

Il peut même y avoir une complexité dans sa structure, avec des différences dans la façon dont ses cristaux de fer s’alignent, donnant au noyau interne son propre “noyau interne”.

Mais même si tout cela est déjà établi dans les modèles géologiques, il est bon d’avoir maintenant des preuves solides que les scientifiques ont été sur la bonne voie – d’ailleurs, nous avons eu une petite surprise aussi.

“Nous avons trouvé que le noyau intérieur est en effet solide, mais nous avons aussi trouvé qu’il est plus mou qu’on ne le pensait auparavant”, dit Tkalčić.

“Il s’avère – si nos résultats sont corrects – que le noyau interne a des propriétés élastiques similaires à celles de l’or et du platine.”

Toute cette information est vitale si nous voulons bien comprendre des phénomènes comme la formation planétaire ou le fonctionnement des champs magnétiques.

Notre propre bulle protectrice de magnétisme s’inverse régulièrement, par exemple, et nous ne savons toujours pas exactement comment cela se produit.

“La compréhension du noyau interne de la Terre a des conséquences directes sur la production et le maintien du champ géomagnétique, et sans ce champ géomagnétique, il n’y aurait pas de vie à la surface de la Terre”, a déclaré Tkalčić.

Avec une nouvelle façon d’écouter le grondement de notre planète, nous en apprendrons presque certainement plus sur ce que son cœur doux nous dit.

Cette recherche a été publiée dans Science.

Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche