Utilisant une délicieuse combinaison d’accélérateurs de particules, de rayons X, de lasers à haute intensité, de diamants et d’atomes de fer, les scientifiques ont calculé que le noyau interne de la Terre est en réalité de 6 000 degrés Celsius – soit environ 1 000 degrés de plus que la précédente estimation scientifique. Cela signifie que le noyau de notre Terre est en fait plus chaud que la surface du Soleil. Cette nouvelle donnée pourrait générer des répercussions dans les domaines de la géophysique, de la sismologie, de la géodynamique et d’autres disciplines scientifiques orientées vers la Terre.
De l’extérieur vers l’intérieur, la Terre se compose de la croûte (sur laquelle nous sommes tous debout), du manteau supérieur (solide), du manteau (essentiellement solide), du noyau externe (fer-nickel fondu) et du noyau interne (fer-nickel solide). Le noyau externe est fondu en raison des très hautes températures, mais la pression accrue au centre de la Terre fait que le noyau interne reste solide. La distance jusqu’au centre de la Terre est de 6 371 km, l’épaisseur de la croûte est de 35 km, celle du manteau de 2 855 km, et le trou le plus profond que nous ayons jamais foré est le Kola Superdeep Borehole, qui ne fait que 12 km de profondeur. En vérité, nous n’avons presque aucune connaissance directe de ce qui se trouve sous la croûte – toutes nos données sont déduites des ondes sismiques des tremblements de terre qui rebondissent sur les différentes couches, et de divers morceaux de l’intérieur de la Terre qui remontent à la surface, comme le magma volcanique.
Bien que nous aimerions beaucoup pouvoir creuser jusqu’au noyau et prendre des mesures exactes, ce n’est tout simplement pas possible avec notre technologie de forage actuelle – et ça ne le sera probablement jamais. Le forage superprofond de Kola a dû s’arrêter à 12 kilomètres parce que la température avait déjà atteint 180 Celsius (356F), et devait atteindre 300C à la profondeur cible de 15 km – à ce moment-là, le trépan cesserait de fonctionner. Il n’existe aucune technologie de forage qui pourrait même s’approcher de la survie dans le manteau, dont la température varie de 500C à 4000C (de plus, il n’y a pas de pétrole au-delà de la croûte, donc pas besoin de développer une telle technologie…)
Pour calculer la température du noyau interne, les chercheurs français ont donc essentiellement fait de leur mieux pour recréer la température et la pression ultra-hautes du noyau… dans leur laboratoire très bien équipé. Le plus difficile est de recréer la pression intense du noyau central, qui est estimée à 330 gigapascals (GPa), soit plus de trois millions de fois la pression atmosphérique normale. Pour ce faire, ils utilisent une cellule à enclume de diamant – essentiellement un étau à pointe de diamant (photo ci-dessous) – pour écraser un minuscule échantillon de fer à 200 gigapascals. Le fer est ensuite chauffé au laser, puis soumis à une analyse par diffraction des rayons X pour voir comment le fer passe de l’état solide à l’état liquide dans ces conditions extrêmes. Enfin, les scientifiques extrapolent leurs données de 200 GPa à 330 GPa, donnant une estimation finale de 6230 ± 500 Kelvin (5957 ± 500C, 10755 ± 932F) à la limite du noyau interne. La température au cœur même du noyau interne – le centre de la Terre – est probablement encore plus chaude.
Pourquoi une température révisée du noyau terrestre est-elle importante ? Eh bien, la réponse simple est que le champ magnétique de la Terre est généré par le noyau, et une grande partie de ce qui se passe ici, à la surface de la Terre, est affectée par le champ magnétique – par exemple, il empêche notre atmosphère d’être emportée par le vent solaire. Le fait de découvrir que le noyau interne de la Terre est en fait 1000 degrés plus chaud que prévu n’aura pas de répercussions immédiates, mais c’est ainsi que va la science. La température actualisée sera introduite dans les modèles informatiques des sismologues et des géophysiciens et, qui sait, elle conduira peut-être à une percée dans la science planétaire. En général, plus nous comprenons le monde qui nous entoure, plus nos vies seront améliorées.
Maintenant, lisez : QuakeFinder : La prédiction des tremblements de terre est-elle enfin une réalité ?
Document de recherche : DOI : 10.1126/science.1233514 – « La fonte du fer à la limite du noyau interne de la Terre basée sur la diffraction rapide des rayons X »
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