Terre

Parmi les huit planètes du Système solaire, la Terre est une des quatre planètes telluriques, solides, de composition (roches silicatées et fer) et de densité moyenne voisines (entre 3,9 pour Mars et 6,1 pour Mercure), la densité moyenne de notre planète étant de 5,52.

Structure du globe terrestre

La densité des roches superficielles, égale à 2,7, très différente de celle de la Terre dans son ensemble, égale à 5,52, a conduit à conjecturer une composition variant avec la profondeur. En combinant la nature surtout granitique des roches de surface, celle, surtout basaltique, des roches issues des magmas rejetés par les volcans et la composition en fer-nickel de la majorité des météorites, on en vint à l'hypothèse d'une composition en trois enveloppes emboîtées : le sial - de silice et aluminium - pour la surface, le sima - de silice et magnésium -, au-dessous, jusqu'au nife - de nickel et fer -, au centre de la Terre, en un arrangement qui rende compte de la densité globale de la planète. Au début du XXe siècle, Alfred Wegener usera de cette conception avant qu'elle n'évolue vers celle de croûte-manteau-noyau.

La sismologie allait donner une mesure de ces trois enveloppes : la discontinuité de Mohorovicic , ou moho, vers 30 kilomètres de profondeur en moyenne, marquée par la réflexion et la réfraction des rais sismiques, constitue la frontière entre la croûte et le manteau ; la discontinuité de Gutenberg , vers 2.900 kilomètres de profondeur, est la limite entre le manteau et le noyau. Toutes deux portent le nom de leur découvreur (le Croate Andrija Mohorovicic et l'Allemand Beno Gutenberg), depuis 1909 pour la première, 1921 pour la seconde. Ultérieurement, la croûte fut divisée en une croûte supérieure et en une croûte inférieure, séparées par une discontinuité de Conrad, souvent discutée, tandis qu'une graine était individualisée au centre du noyau, au-delà de 5.000 kilomètres de profondeur.

La croûte fit l'objet de précisions essentielles. D'une part, la croûte océanique est différente de la croûte continentale, comme le montra Gutenberg en 1921 ; la première est "basaltique", la seconde "granitique", du moins en moyenne. D'autre part, la croûte continentale s'épaissit sous les chaînes de montagnes en une racine qui peut atteindre 70 kilomètres d'épaisseur sous la cordillère des Andes du Pérou et de Bolivie.

Une étude plus fine des vitesses de transmission des ondes sismiques dans les parties superficielles - menée dans l'archipel des Tonga, dans le sud-ouest du Pacifique, par Jack Oliver et Bryan L. Isacks en 1967 - allait permettre de séparer les milieux solides des milieux visqueux, les premiers conduisant les ondes sismiques plus rapidement que les seconds. Ainsi furent distinguées la lithosphère, solide, comprenant, sur 100 kilomètres d'épaisseur moyenne, la croûte et le manteau supérieur, et l'asthénosphère, visqueuse, correspondant au reste du manteau. Ces distinctions, qui englobent celles de croûte et de manteau, mais avec des limites différentes, constituent les fondements de la tectonique des plaques.

Puis l'application des méthodes de sismique-réflexion à écoute longue, adaptées de la sismique pétrolière, apporta des précisions sur la structure de la croûte. On citera le programme américain Cocorp (Consortium for Continental Refraction Profiling), qui eut de nombreux équivalents, dont le programme français É.C.O.R.S (Étude des continents et des océans par réflexion sismique).

Enfin, les progrès accomplis dans l'étude de la propagation des ondes sismiques ont permis de distinguer dans le manteau des zones chaudes, à vitesse lente, et des zones froides, à vitesse plus rapide. Cette tomographie du manteau, en trois dimensions, a ainsi authentifié la conception des courants de convection, ascendants au niveau des rides (médio)-océaniques, où remonte le matériel chaud du manteau inférieur, descendants à la périphérie des océans, où s'enfonce la lithosphère froide. Tandis que des points chauds (hot spots ), dispersés à la base du manteau, déterminent des ascendances permanentes qui sont à l'origine d'un volcanisme continu.

Composition chimique de la Terre

Le deutérium, le lithium et le béryllium terrestres ont probablement été formés dans la Galaxie par action des rayons cosmiques galactiques sur le milieu interstellaire, dans la période précédant la formation du système solaire. De la même façon, les éléments radioactifs (par exemple, l'uranium ou le thorium) ont été produits par une ou plusieurs explosions de supernovae dans la Galaxie, avant la formation du Soleil. Un certain nombre d'anomalies d'abondance s'expliquent simplement par évaporation de composés volatils au cours de la formation des planétésimales. L'atmosphère terrestre primitive, créée en milieu réducteur, devait essentiellement consister en méthane, ammoniac et vapeur d'eau ; sa composition actuelle résulte, d'une part, de la dissociation de ces molécules par le rayonnement solaire, suivie de l'évaporation de l'hydrogène et des réactions subséquentes d'oxydation, d'autre part, de plusieurs milliards d'années de phénomènes biologiques (assimilation chlorophylienne) conduisant à la production d'oxygène ; certains éléments, l'hélium notamment, proviennent simplement du broyage par érosion des roches radioactives.

Fiche signalétique

Masse (kg) : 5,976e+24
Masse (Terre = 1) : 1,0000e+00
Rayon Équatorial (km) : 6,378.14
Rayon Équatorial (Terre = 1) : 1,0000e+00
Densité moyenne (gm/cm^3) : 5,515
Satellites : 1

Distance moyenne du Soleil (km) : 149,600,000
Distance moyenne du Soleil (Terre = 1) : 1,0000
Période de Rotation (jours) : 0,99727
Période de Rotation (heures) : 23,9345
Période orbitale (jours) : 365,256
Vitesse orbitale moyenne (km/sec) : 29,79

Excentricité de l'orbite : 0,0167
Inclinaison de l'axe (degrés) : 23,45
Inclinaison de l'orbite (degrés) : 0,000

Vitesse d'échappement à l'équateur (km/sec) : 11,18
Gravité de surface à l'équateur (m/sec^2) : 9,78

Albedo géométrique visuel : 0,37
Température moyenne de surface : 15°C
Pression atmosphérique (bars) : 1,013
Composition de l'atmosphère :
Azote 77 %
Oxygène 21 %
Autres 2 %