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L'anomalie du champ gravitationnel canadien expliqué grâce à GRACE

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Depuis que l'on arrive à mesurer le champ de gravitation terrestre avec précision, une anomalie intrigue les scientifiques : la pesanteur est (très) légèrement réduite dans le nord du Canada, autour de la baie d'Hudson. En voici enfin l'explication.

Carte de la gravitation terrestre au niveau du continent américain obtenue par GRACE. Les zones bleues correspondent aux régions de plus faible gravité. Crédit NASA.

Il est logique que la gravité ne soit pas rigoureusement égale en tous points de la Terre, car celle-ci est fonction de la répartition des masses aussi bien en surface qu'éventuellement en profondeur. Ainsi, la Laurentide, l'ancienne calotte glaciaire qui recouvrait le nord de l'Amérique jusqu'il y a 20.000 ans, a été rendue responsable d'une telle anomalie.

La confirmation vient d'en être apportée par les satellites jumeaux GRACE (Gravity Recovery Climate Experiment), lancés en 2002 pour une mission nominale de cinq années. Ceux-ci évoluent sur la même orbite à 500 km au-dessus du sol, et la distance qui les sépare est constamment mesurée avec une précision de l'ordre du micron. La course des deux satellites étant influencée par les légères variations de gravitation, cette mesure suffit à les mettre en évidence et ainsi à calculer très précisément la distribution des masses autour de notre planète.

Grâce aux travaux effectués sur ces données par l'équipe de Mark Tamisiea (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, USA), on sait maintenant que la présence de cette calotte glaciaire avait provoqué une compression des terres sous-jacentes et un déplacement partiel de celles-ci, et que sa fonte a été accompagnée d'un "rebond" post-glaciaire. Cependant, cette remontée, très lente, s'accomplit très progressivement et les chercheurs estiment qu'il faudra encore attendre 300.000 ans pour que les effets en disparaissent complètement. En attendant, cette cicatrice dans l'écorce terrestre constitue une région de moindre épaisseur, donc de faible masse par rapport aux terrains avoisinants, ce qui influence la gravitation locale.

En outre, les données satellitaires ont permis de déterminer que cette calotte glaciaire était constituée de deux dômes de glace, situés de chaque côté de l'actuelle baie d'Hudson, et que leur fonte a provoqué une élévation du niveau des océans d'environ 60 mètres.

Mais d'après l'équipe de recherches, cet élément n'expliquerait qu'une partie de l'anomalie, qui pourrait aussi être provoquée par des mouvements de brassage au sein du manteau de la Terre.

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